Présentation Stage Master
"Stratégies de Pilotage de Micro-Actionneurs
Quadri-stables Sans-Fil par Moyens Optiques"
M. Saa...
Travail demandé
 Compréhension du système mécanique du micro-actionneur quadri-stable basé sur des
poutres flambées bista...
Plan de Présentation
I. Introduction
II. Conception du système mécanique d’actuation
III. Stratégie de pilotage du micro-a...
I. Introduction
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments opti...
Etat de l’art
 Les actionneurs bistables basés sur les poutres flambés :
 Actionneur à poutre pré-comprimée
 Actionneur...
Etat de l’art
 Elément pousseur ou moteur : Alliages à mémoire de forme (AMF) :
 Forme droite à chaud
 Chaque AMF pouss...
Etat de l’art
 Techniques de pilotage :
 Un seul laser par AMF (encombrante)
 Chauffage de l’espace de travail par une ...
II. Conception du système mécanique
d’actuation
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctio...
Analyse cinématique
 Présentation du micro-actionneur :
 Composé de deux structures bistables
 Fabriqué en silicium par...
Emplacement des AMF
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments ...
Les éléments pousseurs revêtus
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements ...
Les éléments pousseurs revêtus
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements ...
Les éléments pousseurs revêtus
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements ...
Pièces de support des AMF
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’élé...
III. stratégie de pilotage du micro-actionneur par
balayage opto-mécanique
Conception d’un dispositif d’actionnement piézo...
Fonctionnement attendu de l’actionneur quadri-stable
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fo...
Balayage opto-mécanique par micro-miroir
 Le micro-mirroir Mirrorcle
 Principe de fonctionnement
 Modes de balayage opt...
Commande du Micro-miroir Mirrorcle
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouveme...
Algorithme suivi sur LABVIEW
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’...
Commande du Micro-miroir Mirrorcle
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouveme...
Iv. Démonstration de l’actionnement d’un bistable
puis d’un quadri-stable
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoé...
Montage optique pour le balayage en plan horizontal
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fon...
Démonstration de l’actionnement d’un bistable
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions...
Montage optique pour le balayage en plan vertical
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonct...
Démonstration de l’actionnement d’un quadri-stable
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonc...
Courbe de déplacement
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’élément...
Conclusion
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques ...
Perspective
Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques...
MERCI POUR VOTRE
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  1. 1. Présentation Stage Master "Stratégies de Pilotage de Micro-Actionneurs Quadri-stables Sans-Fil par Moyens Optiques" M. Saadallah EL DARAZI Encadrants de stage : M. Frédéric LAMARQUE M. Hani AL HAJJAR UNIVERSITÉ DE TECHNOLOGIE DE COMPIEGNE (UTC) LABORATOIRE ROBERVAL, UMR 7337
  2. 2. Travail demandé  Compréhension du système mécanique du micro-actionneur quadri-stable basé sur des poutres flambées bistables et actionné par des alliages à mémoire de forme (AMF)  Conception des petites pièces de support des AMF  Montage d’un système optique utilisant un micro-miroir MEMS (Mirrorcle) pour chauffer les AMF  Pilotage d’un micro-actionneur quadri-stable par moyen opto-mécanique Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 2
  3. 3. Plan de Présentation I. Introduction II. Conception du système mécanique d’actuation III. Stratégie de pilotage du micro-actionneur par balayage opto-mécanique IV. Démonstration de l’actionnement d’un bistable puis d’un quadri-stable V. Conclusion et perspective Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 3
  4. 4. I. Introduction Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 4
  5. 5. Etat de l’art  Les actionneurs bistables basés sur les poutres flambés :  Actionneur à poutre pré-comprimée  Actionneurs à poutres parallèlement préformées et centralement pincées  Actionneurs à poutres symétriquement préformées et centralement pincées Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 5
  6. 6. Etat de l’art  Elément pousseur ou moteur : Alliages à mémoire de forme (AMF) :  Forme droite à chaud  Chaque AMF pousse vers une position stable Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 6
  7. 7. Etat de l’art  Techniques de pilotage :  Un seul laser par AMF (encombrante)  Chauffage de l’espace de travail par une seule source lumineuse à différentes longueurs d’onde avec des filtres sur les AMF  Chauffage d’un point précis de l’espace de travail par balayage opto-mécanique Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 7
  8. 8. II. Conception du système mécanique d’actuation Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 8
  9. 9. Analyse cinématique  Présentation du micro-actionneur :  Composé de deux structures bistables  Fabriqué en silicium par DRIE  4 positions stables pour l’anneau central  Schéma simplifié des positions : Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 9 +250 µm +50 µm −50 µm −250 µm
  10. 10. Emplacement des AMF Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 10
  11. 11. Les éléments pousseurs revêtus Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 11
  12. 12. Les éléments pousseurs revêtus Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 12 Nitinol sans couche SiO2Nitinol avec couche SiO2Le Nitinol revêtu de SiO2
  13. 13. Les éléments pousseurs revêtus Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 13
  14. 14. Pièces de support des AMF Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 14
  15. 15. III. stratégie de pilotage du micro-actionneur par balayage opto-mécanique Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 15
  16. 16. Fonctionnement attendu de l’actionneur quadri-stable Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 16
  17. 17. Balayage opto-mécanique par micro-miroir  Le micro-mirroir Mirrorcle  Principe de fonctionnement  Modes de balayage optique Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 17
  18. 18. Commande du Micro-miroir Mirrorcle Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 18
  19. 19. Algorithme suivi sur LABVIEW Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 19
  20. 20. Commande du Micro-miroir Mirrorcle Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 20
  21. 21. Iv. Démonstration de l’actionnement d’un bistable puis d’un quadri-stable Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 21
  22. 22. Montage optique pour le balayage en plan horizontal Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 22
  23. 23. Démonstration de l’actionnement d’un bistable Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 23
  24. 24. Montage optique pour le balayage en plan vertical Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 24 Miroir fixe Element imprimé
  25. 25. Démonstration de l’actionnement d’un quadri-stable Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 25
  26. 26. Courbe de déplacement Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 26
  27. 27. Conclusion Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 27  Conception des pièces de support des AMF  Pilotage du micro-miroir via LabVIEW  Pilotage de l’actionneur quadri-stable par un montage optique utilisant le micro-miroir  Validation de la méthode de balayage opto-mécanique comme solution pour la commande d’un réseau de micro-actionneurs
  28. 28. Perspective Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 28
  29. 29. MERCI POUR VOTRE ATTENTION Conception d’un dispositif d’actionnement piézoélectrique pour des fonctions de mouvements d’éléments optiques en contexte automobile 29

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