Travaux de conception, de développement et de recherches en microrobotique, micro-actionneur et micromanipulation. Etude et réalisation d'équipements et de dispositifs expérimentaux pour des applications biomédicales.

Travaux pour l'équipe Minarob du département AS2M depuis juillet 2015 :

http://teams.femto-st.fr/minarob/

Ses disciplines sont  la microrobotique, les actionneurs, les capteurs, ainsi que le développement de logiciels pour les applications biomédicales. A cette équipe, j'apporte mes compétences dans le cadre des projets de collaboration avec des praticiens du CHRU de Besançon en vue de développer différentes techniques de chirurgie mini-invasives assistées robotiquement. Les domaines visés sont essentiellement la sphère ORL, mais aussi dans l'exploration de l'estomac et des intestins. Mes compétences contribuent à la conception, la réalisation  de porteurs robotiques et d'outils médicaux miniatures pour l'inspection (diagnostic) ou encore l'intervention chirurgicale (thérapie).

Travaux pour l'équipe NanoRobotics du département AS2M depuis juillet 2017 :

http://teams.femto-st.fr/nanorobotics/

Son principal champ d'investigation est le concept de nouveaux matériaux dits « smart » et des problématiques scientifiques, qui en découlent : conception micro/nanomécatronique, modélisation multi-physique, perception (vision/force) et commande robuste/optimale. Une des premières applications traitées dans cette équipe naissante est la mise en œuvre d'une cellule robotisée pour l'assemblage automatique de structures nanophotoniques (projet ANR NanoRoboptic, en cours).
Au sein de Nanorobotics, je suis impliqué dans la définition des éléments techniques, qui rentrent dans la composition de la cellule de nano-assemblage, en particulier les sous-ensembles robotiques, les structures porteuses, la partie perception (vision) et l'architecture de la commande (matérielle et logicielle).

Travaux pour l'équipe projet PIA - Robotex  :

J'ai intégré l'équipe des utilisateurs de la plateforme Robotex à fortes valeurs ajoutées technique et technologique. Celle-ci est composée d'un Microscope Electronique à Balayage (MEB Zeiss Auriga 60), et équipée d'un robot à 6 degrés de liberté conçu entièrement par l'équipe Robotex et, à présent, intégré dans la chambre du MEB. Ceci permet de mettre à disposition une plateforme performante pour du micro-nano-assemblage aux chercheurs de l’institut FEMTO-ST, mais aussi aux industriels de la région Franche-Comté (et prochainement au niveau national).  J'ai participé activement à la réalisation de leurs commandes (matériels et logiciels). A l'aide de cet équipement, j'ai étudié la structure des capteurs de mesure de type "cantilever AFM" pour valider des études précédentes effectuées sur des systèmes conventionnels de mesure. Il m'a également permis d'imager de nombreux échantillons, en particulier, des grains de pollen pour travailler sur la reconstruction 3D de micro-objets à texture particulière (soutien technique à un doctorant travaillant sur la caractérisation de micro-objets par reconstruction 3D) et, actuellement, des microfibres de cellulose.

Travaux pour l'équipe Specimen du département AS2M avant juillet 2015 :

Concepteur et développeur d'une station de mesures de microforces fondée sur un microscope à force atomique (AFM) :

    • déplacer des micro-objets de taille de 10 à 100 µm,
    • mesurer les forces de surfaces et de concevoir des stratégies de micromanipulation automatique,/li>
    • évaluer des forces de friction,
    • réaliser des tests complexes sur les poudres, des cristaux (pour leurs formes), des pollens ou des cellules biologiques,
    • étudier des surfaces fonctionnalisées ou structurées (étude du milieu, contrôle de l'environnement, modification du pH, études de polymères déposés, structuration de surfaces pour la modification de la rugosité,...).

 Les mesures réalisées et possibles avec la plateforme  dans le micromonde :

  • Courbes d’approche-retrait : mesures de force de « pull-in » (répulsion) et de force de « pull-off » (adhésion) : en mode vertical,
  • Mesures de friction et de poussée d'objets sur différents substrats : en mode horizontal,
  • Mesures avec capteur à lévitation,
  • Images topographiques : par exemple avec recherche de traces de frottement, images sur MEMS dans des rainures, …
  • Mesures latérales de forces avec l’AFM : par exemple avec Femtotools,
  • Mesures de caractérisation de l’AFM : variation des signaux photodiode, au contact, au contact maintenu, … Mesures sur surfaces fonctionnalisées ou sur surfaces structurées.

Développeur de plateformes de micromanipulation pour des projets nationaux et européens (Pronomia 2004-2008, Nanorol 2008-2012, Fab2asm 2010-2013).


Intervenant dans l'équipe " Stratégies de Perception et Caractérisation aux échelles micro et nanoscopiques" (SPECIMeN) du département AS2M de l'institut FEMTO-ST  :

      Réalisations :

 Travaux pour le département As2M :

  • minirobot autonome (80 mm de diamètre) pour la minirobotique mobile collective,
  • étude et la conception d'une première plateforme de micromanipulation avec une micropince à éléments piézoélectriques,
  • développement de la commande sous Dspace d'un microrobot de type "insecte",
  • intégration d'un système de vision et la réalisation d'un support pour plusieurs capteurs ultrasons pour une plateforme pour la coopération de minirobots ALICE.

Concepteur et Développeur en automatisme et robotique :

  • études de faisabilité à réaliser sur les robots de l'atelier,
  • réalisation d'une machine de perçage pour personnel handicapé,
  • définition et à la conception d'une machine d'enroulement filamentaire avec le département de Mécanique Appliquée,
  • étude d'une robotisation pour l'assemblage de fils de suture et de l'aiguille,
  • réalisation d'un outil microrobotique pour la chirurgie cardiaque à cœur battant,
  • projet d'outils microrobotiques, dans le domaine biomédical, pour le traitement du cancer de la prostate.

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