Brevet FR3069739A1 (20190201)

REVENDICATIONS1. Dispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) caractérisé en ce qu'il comprend : - une première poutre (101) comprenant un élément piézoélectrique (P), étant apte à fléchir selon un axe principal (124) lorsqu'une tension lui est appliquée et apte à être attachée en une première extrémité (101a) à un premier point fixe (111) ; - une seconde poutre (102) comprenant un élément piézoélectrique, apte à fléchir selon ledit axe principal (124) lorsqu'une tension lui est appliquée, et présentant une première extrémité (102a) et une seconde extrémité (102b); - une première articulation (131) comprenant - une première partie flexible (131a) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) et reliée à la première poutre (101) en la seconde extrémité (101b) de ladite première poutre, - une deuxième partie flexible (131b) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) et reliée à la seconde poutre (102) en la première extrémité (102a) de ladite seconde poutre, - une première partie rigide (131d) reliant les première et deuxième parties flexibles (131a, 131b), - une seconde partie rigide (131e) apte à être positionnée contre un deuxième point fixe (112), - une troisième partie flexible (131c) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) reliant la seconde poutre (102) à la seconde partie rigide (131e) en un point de pivot (102c) de ladite seconde poutre (102), de sorte que l'ensemble formé par la seconde partie rigide (131e) et la seconde poutre (102) forme un levier autour dudit point de pivot (102c), lesdites parties flexibles (131a, 131b, 131c) et rigides (131d, 131e) étant les parties d'une pièce d'un seul tenant.\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre : 28 - une troisième poutre (103) comprenant un élément piézo-électrique (P), étant apte à fléchir selon l'axe principal (124) lorsqu'une tension lui est appliquée, et présentant une première extrémité (103a) et une seconde extrémité (103b) ; 5 - une seconde articulation (132) comprenant : - une première partie flexible (132a) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) et reliée à la seconde poutre (102) en la seconde extrémité (102b) de ladite seconde poutre, - une deuxième partie flexible (132b) selon un axe perpendiculaire à 10 l'axe principal (124) et reliée à la troisième poutre (103) en la première extrémité (103a) de ladite troisième poutre, - une première partie rigide (132d) reliant les première et deuxième parties flexibles (132a, 132b), - une seconde partie rigide (132e) apte à être positionnée contre un 15 troisième point fixe (113), - une troisième partie flexible (132c) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) reliant la troisième poutre (103) à la seconde partie rigide (132e) en un point de pivot (103c) de ladite troisième poutre (103), de sorte que l'ensemble formé par la seconde partie 20 rigide (132e) et la seconde poutre (132) forme un levier autour dudit point de pivot (103c), lesdites parties flexibles (132a, 132b, 132c) et rigides (132d, 132e) étant les parties d'une pièce d'un seul tenant. 25\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend : - une première poutre (101) comprenant un élément piézoélectrique (P), étant apte à fléchir selon un axe principal (124) lorsqu'une tension lui est appliquée, et apte à être attachée en une première extrémité (101a) à un 30 premier point fixe (111) ; - N autres poutres (10M), N étant supérieur ou égal à 2 et M variant entre 2 et N, chaque M-ième poutre comprenant un élément piézo-électrique (P), étant apte à fléchir selon l'axe principal (124) lorsqu'une tension lui est appliquée, et présentant une première extrémité (10Ma) et une 29 seconde extrémité (10Mb) ; la N-ième poutre (10N) présentant une seconde extrémité (10Nb) libre ; - X articulations (13Y), X étant égal à N-1 et Y étant égal à M-1, chaque Yième articulation (13Y) comprenant : 5 - une première partie flexible (13Ya) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) et reliée à la Y-ième poutre (10Y) en la seconde extrémité (10Yb) de ladite Y-ième poutre, - une deuxième partie flexible (13Yb) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) et reliée à la M-ième poutre (10M) en la première 10 extrémité (10Ma) de ladite M-ième poutre, - une première partie rigide (13Yd) reliant les première et deuxième parties flexibles, - une seconde partie rigide (13Ye) apte à être positionnée contre un M-ième point fixe (11M), 15 - une troisième partie flexible (13Yc) selon un axe perpendiculaire à l'axe principal (124) reliant la M-ième poutre (10M) à la seconde partie rigide (13Ye) en un point de pivot (10Mc) de ladite M-ième poutre (10M), de sorte que l'ensemble formé par la seconde partie rigide (13Ye) et la M-ième poutre (13M) forme un levier autour dudit 20 point de pivot (10Mc) ; lesdites parties flexibles (13Ya, 13Yb, 13Yc) et rigides (13Yd, 13Ye) étant les parties d'une pièce d'un seul tenant.\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon la 25 revendication 3 caractérisé en ce qu'au moins une Y-ième articulation (13Y), comprenne en outre une troisième (13Yf) et une quatrième (13Yg) parties rigides formant avec les autres parties de ladite articulation une pièce d'un seul tenant : - la troisième partie rigide (13Yf) formant la liaison entre la première 30 partie flexible (13Ya) de ladite Y-ième articulation (13Y) avec la Y- ième poutre (10Y), - la quatrième partie rigide (13Yg) formant la liaison entre la deuxième flexible (13Yb) de ladite de ladite Y-ième articulation (13Y) avec la Mième poutre (10M). 30\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties flexibles d'au moins une Y-ième articulation (13Y) présentent des axes d'articulation parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe principal (124). 5\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon l'une des revendications précédentes, l'élément piézoélectrique (P) comprenant du titanate de zirconate au plomb. 10\n<CLM>\1\tDispositif d'actionnement amplificateur de mouvement (100) selon l'une des revendications précédentes, au moins une poutre (10M) présentant une structure bimorphe.\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) à cinématique parallèle sphérique à deux degrés de liberté 15 comprenant : - un dispositif d'orientation à deux degrés de liberté comprenant une plateforme (30) à orienter selon un premier (22) et un second (23) axes de rotation par rapport à une base fixe (2), un premier bras d'actionnement (4) et un second bras d'actionnement (8) ; 20 - un premier et un deuxième dispositifs d'actionnement amplificateur de mouvement (100, 100') choisis selon l'une des revendications 1 à 7 ; - le premier dispositif d'actionnement (100) étant connecté au premier bras d'actionnement (4) de manière à lui transmettre un premier mouvement de translation relativement à la base fixe (2), 25 de sorte à entrainer la plateforme (30) en rotation selon le premier axe (22), - et le deuxième dispositif d'actionnement (100') étant connecté au second bras d'actionnement (8) de manière à lui transmettre un second mouvement de translation relativement à la base fixe (2) 30 de sorte à entrainer la plateforme (30) en rotation selon le second axe (23).\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon la revendication 8, le dispositif d'orientation étant un d'orientation sphérique (1) à deux degrés de liberté reliant la plateforme (30) 35 à deux points de fixation (2a, 2b) d'une base fixe (2) de manière à pouvoir 31 orienter ladite plateforme (30) dans l'espace par rotation autour d'un premier axe (22) et d'un second axe (23), ces deux axes (22,\n<CLM>\1\tétant sensiblement perpendiculaires et se croisant en un centre de mouvement sphérique (21) situé dans ledit organe (30) à orienter, comprenant : 5 - un premier bras d'actionnement (4) configuré pour effectuer un mouvement de translation relativement à la base fixe (2) et apte à appliquer à un premier bras de transmission (5), relié à un premier point de fixation (2a) de la base fixe (2) par une liaison flexible (6) articulée selon le premier axe (22), un mouvement de rotation relativement à 10 ladite base fixe (2) de manière à transmettre à la plateforme (30) un mouvement de rotation selon ledit premier axe (22) ; - un bras intermédiaire (12) relié au premier bras de transmission (5) par une liaison flexible (13) articulée autour d'un troisième axe (24), perpendiculaire aux premier et second axes (22) et (23), et relié à la 15 plateforme (30) par une liaison flexible (14), de manière à transmettre à la plateforme (30) un mouvement de rotation selon le premier axe (22) ; - un second bras d'actionnement (8) configuré pour effectuer un mouvement de translation relativement à la base fixe (2) et apte à appliquer à un second bras de transmission (9), relié à un second point 20 de fixation (2b) de la base fixe (2) par une liaison flexible (10) articulée selon le second axe (23), un mouvement de rotation relativement à ladite base fixe (2) de manière à appliquer sur la plateforme (30) un mouvement de rotation selon ledit second axe (23), ledit bras (9) étant relié à la plateforme (30) par une liaison flexible (15,\n<CLM>\1\tarticulée selon 25 le premier axe (22), de manière à ne pas entrainer ledit second bras de transmission (9) en rotation selon le premier axe (22) lors de l'actionnement du premier bras d'actionnement (4) ; la liaison (14) entre la plateforme (30) et le bras intermédiaire (12) étant articulée selon l'axe (23) de manière à ne pas entrainer ledit bras 30 intermédiaire (12) en rotation selon le second axe (23) lors de l'actionnement du second bras d'actionnement (8) ; et les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 10, 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) formant les parties d'une pièce formée en un seul tenant formant le dispositif (1), les bras (4, 5, 8, 9,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) étant 35 des parties rigides du dispositif (1), et les liaisons flexibles (6, 10, 13, 14, 15, 32\n<CLM>\1\tétant des parties flexibles formant chacune une charnière selon un seul des premier, second et troisième axes (22, 23, 24), et reliant lesdites parties rigides entre elles, à la base fixe (2). 5\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 ou 9, les parties rigides (4, 5, 8, 9, 12,\n<CLM>\1\tcomprenant une couche centrale (41) d'un matériau flexible, tel un polyimide, prise en sandwich entre deux couches (42,\n<CLM>\1\td'un matériau rigide, telle de la fibre de carbone, les liaisons flexibles (6, 10, 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tétant composées de la couche centrale. 10\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 10, un ou des bras de transmission (5,\n<CLM>\1\tet/ou du bras intermédiaire (12) formant un arc de cercle.\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 11, le dispositif 15 d'orientation sphérique (1) comprenant en outre une liaison flexible (7) articulée autour d'un axe parallèle au premier axe (22) et disposée entre le premier bras d'actionnement (4) et le premier bras de transmission (5), et formant avec les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 10, 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) une pièce d'un seul tenant 20\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 12, le premier bras d'actionnement (4) comprenant une première partie (4a) apte à être couplée au dispositif d'actionnement (100) et une seconde partie (4b) reliée au premier bras de transmission (5) par une liaison flexible (7) articulée autour 25 d'un axe parallèle au premier axe (22), les lesdites parties première et seconde parties (4a) et (4b) étant reliées par une liaison flexible (17) articulée selon un axe parallèle au premier axe (22) et formant avec les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 7, 10, 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) une pièce d'un seul tenant. 30\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 13, le dispositif d'orientation sphérique (1) comprenant en outre une liaison flexible (11) reliant le second bras d'actionnement (8) et le second bras de transmission (9), articulée autour d'un axe parallèle au second axe (23) et formant avec 33 les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 10, 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) une pièce d'un seul tenant.\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 14, le dispositif 5 d'orientation sphérique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant en outre une double liaison flexible (19) de type cardan reliant le second bras d'actionnement (8) et le second bras de transmission (9), articulée autour d'un axe parallèle au premier axe (22) et d'un axe parallèle au second axe (23), et formant avec les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 10, 10 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) une pièce d'un seul tenant.\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 15, le second bras d'actionnement (8) comprenant une première partie (8a) apte à être couplée au dispositif d'actionnement (100') et une seconde partie (8b) reliée au 15 second bras de transmission (9) par une simple liaison flexible simple (11) ou une double liaison flexible (19), les première et seconde parties (8a) et (8b) étant reliées une double liaison flexible (18) de type cardan articulée autour d'un axe parallèle au premier axe (22) et d'un axe parallèle au second axe (23), et formant avec les bras (4, 5, 8, 9, 12), les liaisons flexibles (6, 10, 20 13, 14, 15,\n<CLM>\1\tet la plateforme (30) une pièce d'un seul tenant.\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 16 comprenant en outre un support (50) configuré pour créer les points fixes des dispositifs d'actionnement (100, 100'). 25\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon l'une des revendications 8 à 17, la plateforme (30) supportant un miroir (31).\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon la revendication 18, le miroir (31) étant disposé de 30 manière à réfléchir un faisceau laser (71).\n<CLM>\1\tMicrorobot (60) selon la revendication 19, comprenant en outre un dispositif de visualisation d'un spot du faisceau laser (71) positionné sur une surface. 35