Présentation

Article

1 - MICROROBOTIQUE

2 - APPLICATIONS BIOLOGIQUES

3 - APPLICATIONS INDUSTRIELLES

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : S7777 v1

Microrobotique
Domaines d'application de la microrobotique

Auteur(s) : Aude BOLOPION, Cédric CLEVY

Date de publication : 10 sept. 2015

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

La microrobotique est un secteur en plein développement, dont les technologies sont maintenant suffisamment matures pour être utilisées dans un certain nombre de domaines comme la biologie, l'instrumentation, la médecine, la micromécanique ou les microsystèmes. Cet article montre comment des performances jusque-là inaccessibles avec les techniques classiques sont atteintes par la microrobotique qui permet notamment la manipulation d'objets plus petits, biologiques ou artificiels, de manière plus rapide et avec une meilleure précision. Cet article décrit brièvement les techniques de manipulation les plus utilisées, qu'elles soient avec contact comme des micropinces ou utilisant des champs de force à distance comme des forces magnétiques, et dresse un panorama des applications de la microrobotique.

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

Lire l’article

Auteur(s)

  • Aude BOLOPION : Chargée de recherche au CNRS FEMTO-ST, AS2M, Université Bourgogne Franche-Comté, université de Franche-Comté/ CNRS/ENSMM, Besançon, France

  • Cédric CLEVY : Maître de conférences à l'université de Franche Comté FEMTO-ST, AS2M, Université Bourgogne Franche-Comté, université de Franche-Comté/ CNRS/ENSMM, Besançon, France

INTRODUCTION

Lintérêt porté aux objets micrométriques (dont la taille est inférieure à un millimètre), qu'ils soient biologiques ou artificiels, est grandissant. Pour les objets biologiques, les cellules, dont la taille est généralement comprise entre quelques micromètres et quelques centaines de micromètres, représentent des objets d'étude et des potentialités thérapeutiques extraordinaires. Pour les objets artificiels, le développement des microtechniques a permis la réalisation de composants électroniques toujours plus petits et plus performants, comme les accéléromètres qui sont maintenant largement utilisés dans les téléphones portables ou les véhicules automobiles.

Cependant, la manipulation de tels objets, qui inclut leur déplacement, leur positionnement, leur orientation et leur caractérisation, nécessite des techniques adaptées à leur faible taille. Les techniques classiques ne permettent pas d'agir sur chaque objet individuellement. Les cellules sont triées de manière statistique, mais il reste difficile d'en isoler une en particulier pour l'étudier. Concernant les objets artificiels, les composants électroniques sont généralement conditionnés dans des boîtiers suffisamment volumineux pour pouvoir être facilement manipulés.

Les microroboticiens développent des outils capables de déplacer avec précision et de manière individuelle ces objets. Cet article fait le point sur les domaines d'application de ces moyens microrobotiques en décrivant les techniques de manipulation les plus couramment employées et en insistant sur l'apport de cette approche. Ce domaine étant relativement récent, certains développements n'en sont qu'au stade de la recherche. L'accent est alors mis sur les applications visées.

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-s7777


Cet article fait partie de l’offre

Industrie du futur

(104 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 English

1. Microrobotique

1.1 Spécificités de la microrobotique

HAUT DE PAGE

1.1.1 Domaine dimensionnel et problématiques associées

La microrobotique regroupe l'ensemble des moyens permettant de déplacer, positionner, orienter, assembler et caractériser des objets dont la taille est comprise entre 1 μm et 1 mm. Partie intégrante de la robotique, elle se distingue par le domaine dimensionnel auquel elle s'applique. La diminution d'échelle entraîne en effet une modification des phénomènes prédominants dictant le comportement des objets. Les effets volumiques, notamment le poids, deviennent négligeables par rapport aux forces surfaciques (capillaires, électrostatiques…) . La saisie et le lâcher des objets nécessitent la mise en place de techniques spécifiques telles que l'utilisation de substrats fortement adhésifs ou la diminution de la surface de contact entre l'objet et le préhenseur. De par leur faible inertie, les objets manipulés subissent des accélérations très importantes qui nécessitent des lois de commande adaptées. Les techniques de visualisation doivent également être revues pour prendre en compte la faible taille via des optiques dédiées qui imposent des champs de vue, des profondeurs de champ, ainsi que des fréquences d'échantillonnage limités.

HAUT DE PAGE

1.1.2 Préhension avec et sans contact

Les moyens microrobotiques couvrent un large spectre de fonctions et de technologies. De par la diminution d'échelle, des techniques d'actionnement originales peuvent être mises en place. Des effets physiques négligeables à l'échelle macroscopique peuvent être exploités pour...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% 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

Industrie du futur

(104 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
Microrobotique
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ABADIE (J.), ROUX (C.), PIAT (E.), FILIATRE (C.), AMIOT (C.) -   Experimental measurement of human oocyte mechanical properties on a micro and nanoforce sensing platform based on magnetic springs.  -  Sensors and Actuators B : Chemical, 190, no 0, p. 429-438 (2014).

  • (2) - AGNUS (J.), CHAILLET (N.), CLÉVY (C.), DEMBÉLÉ (S.), GAUTHIER (M.), HADDAB (Y.), LAURENT (G.), LUTZ (P.), PIAT (N.), RABENOROSOA (K.), RAKOTONDRABE (M.), TAMADAZTE (B.) -   Robotic microassembly and micromanipulation at femto-st.  -  Journal of Molecular Biology Research, 8, no 2, p. 91-106 (2013).

  • (3) - ARAI (F.), YOSHIKAWA (K.), SAKAMI (T.), FUKUDA (T.) -   Synchronized laser micromanipulation of multiple targets along each trajectory by single laser.  -  Applied Physics Letters, 85, no 19, p. 4301-4303 (2004).

  • (4) - ASHKIN (A.), DZIEDZIC (J.M.), BJORKHOLM (J.E.), CHU (S.) -   Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles.  -  Opt. Lett., 11, no 5, p. 288-290 (1986).

  • (5) - BARGIEL (S.), RABENOROSOA (K.), CLÉVY (C.), GORECKI (C.), LUTZ (P.) -   Towards...

1 Sites Internet

Cell robotics workstation – intracel http://www.intracel.co.uk/cellrmain.htm consulté le 6 janvier 2015

Da vinci surgery http://www.davincisurgery.com/fr/ consulté le 15 janvier 2015

Palm picrotweezers – zeiss http://www.zeiss.com/microscopy/en_de/products/ laser-microdissection/microtweezers.html Consulté le 6 janvier 2015

Virob on cnn – youtube https://www.youtube.com/watch?v=_cs2cRI3lek consulté le 22 août 2014

Imina http://imina.ch/

Asyril http://www.asyril.com/

Femtotools http://www.femtotools.com/

Newport http://www.newport.com/

Percipio Robotics http://www.percipio-robotics.com/

Physik Instrumente http://www.physikinstrumente.com/

Set Sas https://set-sas.fr/

Smar Act http://www.smaract.de/

HAUT DE PAGE

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

Industrie du futur

(104 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