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Article

1 - MICROROBOTIQUE

2 - APPLICATIONS BIOLOGIQUES

3 - APPLICATIONS INDUSTRIELLES

4 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : S7777 v1

Conclusion
Domaines d'application de la microrobotique

Auteur(s) : Aude BOLOPION, Cédric CLEVY

Date de publication : 10 sept. 2015

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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.

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ABSTRACT

Application fields of microrobotic

Microrobotics is a field that is growing significantly. Technologies are now mature enough to be used in a wide range of application fields, such as biology or industry, which require handling small-size biological or artificial objects. This paper highlights how microrobotics enables us to reach performance levels beyond what can be achieved with classical technologies. In particular, smaller objects can be handled, with higher frequencies and with greater precision. This paper briefly reviews the most common manipulation techniques, either with contact, such as those using grippers, or without contact such as those using remote force fields. It also provides an overview of the application fields of microrobotics.

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.

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KEYWORDS

Microrobotic   |   Biology, industry   |   Pratical applications   |   Contact based approach   |   Non contact approach

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s7777


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4. Conclusion

Cet article a permis de faire le point sur les différentes technologies microrobotiques existantes et de dresser le panel des différentes applications déjà identifiées, que ce soit à l'échelle industrielle ou scientifique. Ces technologies sont utilisées pour déplacer, positionner, orienter, assembler, mais également caractériser des objets dont les dimensions sont comprises entre quelques micromètres et 1 millimètre. Une première famille technologique issue d'une approche descendante conduit à utiliser des structures robotisées, des préhenseurs à contact (les micropinces étant les plus utilisées) et des techniques d'actionnement et de commandes adaptées permettant d'atteindre des précisions bien inférieures au micromètre. Une seconde famille technologique issue d'une approche ascendante permet le déplacement des composants (objet à manipuler ou pousseurs) par des techniques d'actionnement à distance avec une très grande dynamique. Ces deux approches s'avèrent complémentaires compte tenu des performances qu'elles permettent.

Ces développements techniques et scientifiques ont été accompagnés, d'une part, par les progrès réalisés par les technologies de microfabrication en salle blanche (utilisation d'une plus grande diversité de matériaux et de structures, bien meilleure maîtrise des procédés, réalisation de structures multifonctionnelles) et, d'autre part, par les connaissances physiques (comportements typiques de l'échelle micrométrique, mise en œuvre de matériaux innovants et adaptés). De nombreuses et nouvelles applications ont ainsi pu voir le jour puisqu'il est maintenant possible de déplacer de multiples composants miniatures de manière très rapide et précise, de les assembler pour réaliser des composants complexes (dont certains sont industrialisés) ou de réaliser des tests de caractérisation en considérant simultanément plusieurs grandeurs physiques. Plusieurs entreprises ont d'ailleurs vu le jour, que ce soit pour proposer des solutions microrobotiques innovantes ou de nouveaux produits miniaturisés.

Enfin, si les travaux réalisés jusqu'à présent ont conduit à des innovations conséquentes, de nombreux progrès peuvent encore être réalisés pour améliorer les niveaux de précision, réaliser des tâches plus complexes, réaliser des systèmes plus miniaturisés et plus intelligents. Pour accompagner ces futurs progrès, de nombreux travaux scientifiques sont actuellement en cours dans des...

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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/

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