Projet ANR-13-BS03-0003 – READMI : Apport à distance de l'énergie et de la commande à des micro-convoyeurs intelligents
Programme : Blanc - SIMI 3 - Matériels et logiciels pour les systèmes et les communications (Blanc SIMI 3) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Frédéric LAMARQUE (Laboratoire Roberval)
Partenaires : Institut d'Électronique Fondamentale; Laboratoire de Physique de la Matière Condensée; Laboratoire Roberval - Unité de Recherche en Mécanique; Laboratoire Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique
Montant : 485750.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 42 mois
Résumé : Le projet READMI s'intéresse principalement à la problématique de l'apport d'énergie et du pilotage, tous deux à distance, de systèmes mécatroniques, à actionneurs multiples, aux échelles méso ou microscopique. Ces fonctions sont généralement assurées de façon filaire et la connectique associée est un problème récurrent dans les systèmes fortement miniaturisés. Les travaux développés dans le cadre du projet READMI s’insèrent dans le contexte de la micro-usine (Microfactory / Desktop Factory) dans lequel la flexibilité spatiale et fonctionnelle des postes de fabrication et/ou d’assemblage sont des fonctionnalités essentielles. Pour permettre cette flexibilité, les partenaires proposent ainsi de développer des principes d’actionnement numériques, aux échelles méso et microscopique, permettant de s'affranchir au maximum de la connectique dans l'environnement du système mécatronique actionné, et qui, de par leur principe de fonctionnement, ne nécessitent pas de capteurs asservissant continûment leur position. La commande, intelligente, permettra de piloter de façon sélective les actionneurs en fonction de la longueur d'onde des radiations incidentes, ou de combinaison en couple, trio … chaque actionneur devenant actif pour un stimulus spectral spécifique. En outre, les partenaires du projet READMI proposent d'intégrer des fonctions additionnelles dans ces méso ou micro-actionneurs, augmentant ainsi l'intelligence du système (détection de position et communication à distance de cette position), sans ajout de connectique et sans surconsommation excessive d’énergie, grâce à des détecteurs « bas niveau » intégrés au système et disposant de modules miniatures de communications sans fils ou encore de dispositifs de récupération d’énergie, d’origine mécanique ou optique, pour les alimenter.
A titre de démonstration, ces principes de pilotage et d’alimentation à distance seront appliqués à la problématique du méso ou micro-convoyage dans un contexte de micro-usine. L'objectif à long terme est de fournir des solutions de convoyage intelligent de micro-pièces entièrement libre de connectique et autonome sur plan énergétique. Pour cela, les partenaires s'appuieront sur des travaux existants et sur leurs expertises complémentaires (conception de systèmes mécatroniques basés sur des méso-actionneurs numériques, conception de filtres optiques en couches minces, développement de micro-sources de récupération et de stockage d'énergie, techniques de microfabrication).
Des démonstrateurs reposant sur deux technologies différentes seront produits : l’une à base d’actionneurs électromagnétiques numériques pilotés par des moyens optiques spectralement sélectifs et l’autre constitués de structures bistables actionnés par alliages à mémoire de forme à réponse spectrale sélective. Un démonstrateur électromagnétique microfabriqué permettra de valider, dans un premier temps, le principe de pilotage à distance rendu possible par l’utilisation de photodétecteurs dont les cadrans indépendants seront rendus sélectifs vis-à-vis d’une longueur d’onde. Deux autres démonstrateurs, basés sur la technologie des méso ou micro-actionneurs bistables, actionnés par des alliages à mémoire de forme, seront également développés, cette technologie étant plus adaptée à un apport d’énergie à distance couplé au pilotage sans fils (solution « totalement « non connectée »). Le premier de ces démonstrateurs permettra de valider, à l’échelle microscopique, le couplage de l’alimentation et du pilotage sans l’utilisation de fils dans l’espace de travail du micro-actionneur, alors que le second, à l’échelle mésoscopique, permettra de valider les principes de détection et transmission par moyens radiofréquences des informations de position ainsi que la fonction de récupération d’énergie, d’origine mécanique, basée sur une technologie piézoélectrique ou d'origine optique (conversion photoélectrique).