Article de référence | Réf : IN28 v1

Performances et caractéristiques techniques du dispositif de mesure de forces
Dispositif de caractérisation mécanique pour la microrobotique

Auteur(s) : Mehdi BOUKALLEL, Emmanuel PIAT, Joël ABADIE

Date de publication : 10 mars 2005

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

Auteur(s)

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

En microrobotique, la mesure de forces issue du monde des objets micrométriques constitue une problématique scientifique à forte dominante. En raison des échelles de travail considérées ainsi que des résolutions de mesure attendues, la conception et la réalisation de capteur de forces performants se heurte à plusieurs difficultés. Solutionner ces problèmes en proposant de nouveaux concepts de réalisation constitue l’un des enjeux actuels du microroboticien.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-in28


Cet article fait partie de l’offre

Robotique

(59 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

4. Performances et caractéristiques techniques du dispositif de mesure de forces

4.1 Raideur

Le capteur de micro- et nanoforces peut être représenté sur un plan mécanique comme étant l’association de plusieurs ressorts, de raideurs variables Kx, Ky et Kz, supportant la tige tubulaire en verre. La caractéristique force versus déplacement est linéaire suivant les directions de mesure y et z et reste fortement non linéaire suivant la direction x principalement à cause de l’influence des forces diamagnétiques. La figure 6 présente un exemple de la caractéristique force versus déplacement suivant la direction y du capteur de micro- et nanoforces. La raideur du capteur de micro- et nanoforces peut être modifiée en changeant l’écartement entre les aimants porteurs.

La figure 7 illustre l’évolution des raideurs Kx, Ky et Kz en fonction de l’écartement D entre les aimants porteurs.

Exemple

pour un espacement D de 48 mm entre les aimants porteurs, il est possible de mesurer des forces de l’ordre de ± 10 nN pour un déplacement de la tige tubulaire de ± 1 µm selon la direction y.

Le capteur sous sa forme actuelle est instrumenté pour effectuer uniquement des mesures de forces suivant y. Les déplacements suivant cette direction sont mesurés à l’aide d’un capteur de position laser de 1 µm de résolution et de 4 mm de plage de mesure.

HAUT DE PAGE

4.2 Étendue de la plage de mesure de forces

La configuration du capteur de micro- et nanoforces permet de faire sustenter la tige tubulaire lorsque celle-ci est déplacée sur plusieurs millimètres suivant toutes les directions de mesure de forces. Ainsi, il est possible d’envisager des mesures de forces produisant des déplacements millimétriques de la tige tubulaire sous réserve que le capteur servant à mesurer les déplacements soit capable de détecter des grandeurs du même ordre avec une résolution élevée.

Le changement de l’espacement entre les aimants porteurs a pour effet de modifier l’étendue...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Robotique

(59 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Performances et caractéristiques techniques du dispositif de mesure de forces
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - CHAILLET (N.) -   La microrobotique : Rencontre de la robotique et des microsystèmes  -  . Proc. des Journées Nationales de la Recherche en Robotique-JNRR 99, Montpellier, France, 1999.

  • (2) - GAUTHIER (M.) -   Conception et commande d’un dispositif magnétique de micromanipulation par poussée  -  . Thèse de doctorat, Université de Franche-Comté, 2002.

  • (3) - GAUTHIER (M.), PIAT (E.) -   Biomicromanipulation par poussée  -  . Techniques de l’Ingénieur, [IN 17], traité Analyse et Caractérisation, 2004.

  • (4) - EARNSHAW (S.) -   On the nature of the molecular forces which regulate the constitution of the luminiferous ether  -  . Transactions of Camb. Phil. Soc., 7: 97-112, 1842.

  • (5) - MOSER (R.), SANDTNER (J.), BLEULER (H.) -   Diamagnetic suspension system for small rotors  -  . Journal of Micromechatronics, 1(2): 131-137, 2001.

  • (6)...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Robotique

(59 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS