Abstract
Modélisation d'un robot 2 axes pneumatiques en vue d'une synthèse de lois de commande en raideur
Dans le domaine du médical, on retrouve la robotique dans trois dominantes, la première est l'assistance du praticien pour la réalisation d'actes chirurgicaux. La seconde est l'assistance du patient au travers de nouvelles prothèses robotisées ou d'exosquelettes dédiés à la rééducation. Enfin, la dernière dominante est celle de la formation et de l'éducation sous forme de simulateurs instrumentés et actionnés pour l'apprentissage de gestes et techniques effectués par les praticiens. C'est dans cette dernière dominante que s'intègre le projet Simulateur pour l'Apprentissage des Gestes de l'Accouchement (SAGA) financé par l'ANR (ANR-12-MONU-0006). Dans le cadre de ce projet, une nouvelle version du BirthSIM, l'interface haptique du simulateur, a été développée. Cette nouvelle version a pour objectif de simuler les différents cas d'accouchement et de permettre une évaluation pertinente des gestes des praticiens, notamment ceux liés à l'extraction instrumentale. L'architecture du nouveau BirthSIM est un robot 4 axes actionnés par deux moteurs électriques et 2 vérins pneumatiques. Le choix des actionneurs pneumatiques se justifie d'une part par la plage d'effort concernée pour simuler un accouchement, mais aussi par l’intérêt de la compliance naturelle de l'air pour simuler le comportement des tissus mous qui interviennent lors de la descente du fœtus. D'autre part, des travaux sont en cours dans le but de commander ces actionneurs en raideur et ainsi de simuler une raideur équivalente en bout d'effecteur pour améliorer le rendu haptique. Les travaux présentés ici concerneront essentiellement la modélisation mécatronique et pneumatique du BirthSIM dans une optique de synthèse de lois de commande en raideur. Quant aux actionneurs électriques, ils serviront à assurer la rotation de la tête dans le bassin, mais ne sont pas pris en compte dans le modèle présenté ici.