NANOcaractériser pour micROmanipuLer – NANOROL

Le développement des fonctionnalités des microsystèmes est actuellement en partie limité par l'absence de techniques de micro-assemblage fiables qui faciliteraient l'hybridation de technologies. Or, l'étude du micro-assemblage est rendue difficile par les perturbations intrinsèques aux échelles microscopiques que subissent les micro-objets à assembler (micromonde). Ainsi, les forces de surface et forces d'adhésion, couramment négligées lors d'un assemblage conventionnel perturbent de manière importante les tâches de micro-assemblage. Le cadre général de ce projet porte sur le micro-assemblage robotisé pour lequel la tâche de micromanipulation (prise, dépose) est particulièrement complexe. La caractérisation (modélisation ou mesure) des forces spécifiques aux échelles microscopiques représente un défi majeur, nécessaire à la conception de systèmes robotiques de micromanipulation. L'étude de stratégies fiables et répétables de micromanipulation robotique est confrontée internationalement à deux verrous scientifiques forts : (i) le manque de modèles des forces perturbatrices directement exploitables par la communauté robotique et (ii) l'absence de moyens de mesure de ces effets sur des micro-objets. L'objectif de ce projet est le développement d'une plate-forme scientifique s'attachant à la résolution de ces deux verrous, et composée (i) d'une plate-forme logicielle innovante permettant la simulation du comportement des micro-objets et (ii) d'une plate-forme expérimentale de mesure de forces utilisant des concepts nouveaux basés sur la robotique. Cette plate-forme est un projet central pour la communauté scientifique française et internationale en microrobotique actuellement confrontée à un manque crucial de moyens d'analyse des micro-objets nécessaires au développement de l'ensemble des fonctions microrobotiques. Ce projet est structuré en 4 sous-projets : (i) ''Modélisation et simulation du comportement des micro-objets'' qui a pour objectif la modélisation des forces prédominantes entre micro-objets et la réalisation de la plate-forme de simulation de leurs comportements ; (ii) ''Moyens de mesure de forces'' qui porte sur la réalisation de nouveaux moyens de mesure de forces adaptés aux échelles considérées ; (iii) ''Structure robotique de haute précision'' qui s'attache à la synthèse d'un système robotique pour assurer un positionnement relatif nanométrique des objets à tester ; (iv) ''Intégration et gestion de la plate-forme'' qui porte sur l'intégration des travaux dans une plate-forme unique. La finalité de ce projet est la réalisation d'une plate-forme scientifique ouverte aux utilisateurs au plan international permettant la nano-analyse du micromonde pour la micromanipulation robotique. Ce projet est fondamental dans la communauté car il aborde un verrou de recherche clairement identifié et non encore résolu. Son contexte scientifique est orthogonal à ceux abordés par l'ensemble des projets développés par les laboratoires partenaires. ...