Université de Franche-Comté

3 degrés de liberté, diamètre maximal de 7 mm

Il s’agissait ensuite de définir le cahier des charges du micro-manipulateur. Après différentes consultations, le choix a porté sur une structure à trois degrés de liberté (2 rotations et une translation) avec un diamètre maximal de 7 mm, inférieur de 30% au diamètre typique des endoscopes utilisés pour les examens et les opérations de chirurgie intestinale. Outre l’encombrement, un critère essentiel concernait les forces auxquelles pourrait être soumise cette tête d’endoscope. En effet, si, au cours d’une opération, ce manipulateur exerce de faibles forces (équivalentes à une masse de 15 grammes pour des opérations de chirurgie), il peut, en revanche, être soumis à des forces beaucoup plus importantes lors de l’insertion de l’endoscope vers la zone d’opération. Cette considération a guidé le choix de l’architecture mécanique vers les architectures parallèles qui présentent des caractéristiques intéressantes de précision et qui, de plus, sont aptes structurellement à supporter des charges importantes. Ce type d’architecture a aussi l’avantage d’être peu sensible à l’effet d’échelle, à l’opposé des structures de type série. Dans une structure pleinement parallèle à n degrés de liberté, n jambes identiques relient la base du robot à son organe terminal. Dans la structure développée pour le MIPS les jambes sont reliées à l’organe terminal par des rotules. A leur autre extrémité, se trouve une articulation pivot. Un actionneur linéaire permet de déplacer ce pivot selon une direction verticale et le contrôle des trois déplacements, par capteurs LVDT de grande précision, permet de commander la translation de l’organe terminal selon la verticale ainsi que les rotations de l’organe terminal autour des axes x, y. (fig 1) Les actionneurs et les capteurs du MIPS sont placés dans le corps cylindrique du robot ; en position basse, l’organe terminal s’appuie sur le cylindre : dans cette configuration le manipulateur est un cylindre monobloc étanche pouvant supporter des contraintes importantes. (fig 2)

 

 

 

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