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Muscles artificiels microfibreux
Contexte et objectifs
Les muscles artificiels microfibreux représentent une technologie d'avant-garde, en plein essor dans le domaine de la robotique d'avenir. Ce projet est axé sur l'étude et l'optimisation d'un muscle en fibre de polymère et l'analyse de ses propriétés d'actuation à l'aide de plusieurs bancs de test.
La fabrication de ce muscle a permis d'élaborer un démonstrateur, qui fut utilisé pour valider les modèles théoriques. Le projet a été conduit au laboratoire COMATEC-LANS de la HEIG-VD.
Etude sur l'optimisation et la faisabilité de fabrication d'un muscle artificiel.
Différents procédés ont été évalués pour la fabrication d'un muscle à base de fibre de polymère qui se contracte par la chaleur. D'abord un système a été élaboré pour incorporer la source de chaleur dans le muscle à base de polymère, afin de rendre le muscle artificiel compact et flexible pour une utilisation optimale dans un actuateur. Le système développé utilise un fil ohmique incorporé avec la fibre lors du procédé de fabrication.
Caractérisation
La déformation des fibres a été mesurée sous une tension électrique avec différentes charges et le travail spécifique des muscles artificiels a été déterminé. Elle vaut environ 64.1 ± 0.5 kJ/kg pour les muscles artificiels développés.
Conception et caractérisation d'un actuateur monomorphe avec un muscle micro fibreux
Une étude sur les actuateurs flexibles a contribué à la conception et à la caractérisation de la dynamique d'un actuateur monomorphe qui intègre un muscle artificiel comme élément actif.
Conclusion
Ce travail a permis d'optimiser et d'élaborer un muscle artificiel à base de fibre de polymère. L'évaluation et la caractérisation de ses performances ont permis de définir les meilleures conditions pour lesquelles le muscle peut être intégré dans un actuateur. Les résultats obtenus donnent à l'actuateur un avenir prometteur, dans le monde de la robotique, ou encore des applications de prothèses médicales.
Etudiant: Stefan Del Rossi
Année: 2021
Département: TIN
Filière: Microtechniques
Type de formation: Plein temps
Enseignant responsable: Silvia Schintke
Institut: COMATEC
Ce travail est confidentiel