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International audience; Dans cet article, nous proposons une modélisation basée sur le paradigme des systèmes multi-agents coopératifs appliquée à la gestion de ressources matérielles distribuées dans un environnement d'entreprises multisites distribués. Cette gestion constitue actuellement un challenge pour tous les producticiens du fait des influences économiques et technologiques modernes qui affectent ce genre d'entreprises. En effet, la redondance d'un stock d'un article quelconque dans plusieurs sites affecte négativement la santé économique de l'entreprise en tout, ce qui nous pousse à la recherche de méthodes optimales pouvant assurer un équilibrage de charge en matière de ces ressources entre les différents sites. Pour cela nous exploitons la plateforme Internet reliant les sites et en appliquant la technologie des Web Services basée sur les agents (agent demandeur, agent fournisseur et agent annuaire), nous mettrons en oeuvre une dynamique de coopération entre site déficitaire en article k et site excédentaire du même article et en généralisant ce principe à tous les articles, nous réaliserons l'équilibrage dynamique pouvant éviter à l'entreprise les sur-stockages et les sous-stockags de ces ressources matérielles.

International audience; The paper propose a new approach in order to design a generic microparts feeder. The method based on a classification scheme allows to emerge the principal characteristics of each studies solutions. The different criteria take into account the specifities of the micro world and moreover the main characteristics for the feeding functions. Thus, we analyse three systems and confront them to find the generic and flexibility aspects.

Our work concerns the industrial monitoring, process usually parse into two phases : the detection and the diagnosis. We thus propose a dynamic monitoring aid system based on two tools of Artificial Intelligence technics. The first one used for the dynamic detection is a recurrent radial basis function network. The second one, based on a neuro-fuzzy network, perform the diagnosis aid. With the sensor data, the detection too determine the degree of possibility of each operating mode of the system. Given these information, the diagnosis tool searchs causes by an abductive approach, and classify them by a degree of credibility. For the configuration and the initialization of the tools, we used some historic and maintenance data of the system like AMDEC and Fault Tree.The development part of this thesis is divided into two points : a software integration on an industrial computer (UML approach + implementation) and the application on a flexible production system., Notre travail porte sur la surveillance industrielle, processus couramment décomposé en deux phases : la détection et le diagnostic. Nous proposons ainsi un système dynamique d'aide à la surveillance, sous la forme de deux outils exploitant les techniques de l'intelligence artificielle. Le premier réalise une détection dynamique intelligente à l'aide des réseaux de neurones récurrents à fonction de base radiale. Le second, basé sur un réseau neuro-flou, effectue une aide au diagnostic. A partir de l'observation de données capteurs, l'outil de détection détermine l'état du système en associant un degré de possibilité à chacun des modes de fonctionnement. A partir de ces informations, l'outil de diagnostic recherche les causes les plus probables (diagnostic abductif) pondérées par un degré de confiance. En complément et dans une optique à la décision, nous avons veillé à ce que l'opérateur puisse ajouter des informations supplémentaires. Notons que la configuration et l'initialisation des outils implique de connaître l'historique et les données de maintenance du système. Nous exploitons pour cela les AMDEC et Arbres de Défaillance des équipements surveillés. La partie applicative de cette thèse se décompose en deux points : l'intégration logicielle de l'ensemble du travail sur un ordinateur industriel (démarche UML + implémentation) ainsi que l'application sur un système de transfert flexible de production.

International audience; The development of new hybrid microsystems needs new technologies which are able to perform assembly of small micro-objects. Now, the current micromanipulation technologies are still unreliable for micro-objects which typical size is down to hundred micrometers. Consequently, the study and the development of innovative artificial micro-object manipulation strategies in these dimensions are particularly relevant. As presented in the literature, micromanipulations are perturbed by the adhesion and surface forces which depend on surrounding mediums. We propose to perform micro-assembly tasks in liquid medium, because adhesion and surface forces applied on submerged microobjects are less important than in air. An overview of the microforces in air and in liquid is presented in this paper. This paper focuses on the architecture of a submerged assembly cell including the definition of stocks, conveyance systems and workstations. Defining the architecture of the submerged assembly cell is indeed a keypoint of the cell design. The stocks and workstations could be for example place in a large unique liquid medium or in a collection of droplets. Transfers of micro-objects in the submerged assembly cell may be obtained by: (i) moving the micro-objects in an unique liquid medium; (ii) moving the micro-objects through the air from one to another liquid medium; (iii) transfert of micro-objects by movement of the liquid bowl. The analysis of the combination of different transfer types allows the construction of the typical architectures of assembly cell for submerged medium.

Dans le contexte de la mondialisation de l'économie, les entreprises occidentales devront faire face durablement à la concurrence exacerbée des pays à faibles coûts de main d'oeuvre dont le niveau de compétence croît de manière significative. Les défis à relever portent donc essentiellement sur les activités à forte valeur ajoutée telles que la conception innovante ou les niches de production faisant appel à des technologies de pointe.

International audience; We are developping microrobots to perform various tasks in the so-called Microworld (i.e. the world of submillimetric objects), in particular micromanipulation tasks of single objects (artificial or biological) for positioning, characterizing or sorting as well as for industrial micro-assembly. Closed-loop control of the microrobots requires the integration of very small sensors and the use of bulky and expensive instruments for signal processing and real-time operating. Connector technology and integration of the sensors and actuators are also hard problems. We will present a particular need to perform micromanipulation or microassembly tasks in an automatic mode: the force feedback. The different way to make the force feedback will be explained and we will propose different applications. Mainly, we will show the obtained performances using two gages sticked on a piezo electric cantilever. The resolution of the sensor is 1m and the cantilever can produce +/- 100m deflexions and +/- 81mN forces. The performances of this system in a closed loop control to perform a pick and place task will be given. The proposed system is developped as part of the EUPASS project (Evolvable Ultra-Precision ASsembly Systems).

International audience; In collaborative design, the results of each activity imply modifications of different objects of the situation and are likely to affect the achievement of other activities. The use of collaborative tools enhances the capitalization process, especially at the stage of information collecting. Conversely, capitalized knowledge can also promote cooperation between actors regarding their situation in common. This paper develops a new modelling framework of a traceability system, based on the concept of work situation, to improve knowledge sharing and collaborative design. It aims at giving designers a collaborative tool to capture information of their work and, simultaneously, a view of the progress of their activity and of other inter-related activities.

International audience; This paper focuses on temporary fixing systems for microrobotics. Several solutions from the art are presented and compared : solutions based on mechanical bending, electromagnetic elements, electrostatic forces, glues, polymers or Van der Waals forces. From this analysis, we designed and developed a new system based on thermal glue (that permits to exchange the tip part of a microgripper) for microassembly stations. This system brings a high flexibility and compactness for microrobotic applications.

National audience; Un point important en apprentissage par renforcement (AR) est l'amélioration de la vitesse de convergence du processus d'apprentissage. Nous proposons dans cet article d'étudier l'influence de certains paramètres de l'AR sur la vitesse d'apprentissage. En effet, bien que les propriétés de convergence de l'AR ont été largement étudiées, peu de règles précises existent pour choisir correctement la fonction de renforcement et les valeurs initiales de la table Q. Notre méthode aide au choix de ces paramètres dans le cadre de problèmes de type goal-directed, c'est-à-dire dont l'objectif est d'atteindre un but en un minimum de temps. Nous développons une étude théorique et proposons ensuite des justifications expérimentales pour choisir d'une part la fonction de renforcement et d'autre part des valeurs initiales particulières de la table Q, basées sur une fonction d'influence.

International audience; The needs to manipulate micrometer sized objects keeps growing and concerns numerous and various fields like microsystems (MEMS1 and MOEMS2), micromechanics, optics, biology or pharmacy. The specificities of size, material, geometry and consistency of manipulated micro-objects, their surrounding, the kind of task to perform and the free size are all the more specific parameters that strongly influence the design and working of micromanipulation and micro-assembly systems. These systems are widely developing because they correspond both to industrial needs and really challenging scientific problematics. For these reasons, the present paper aimed at dealing with a review that mainly focuses on systems recently developed to assemble small series of microcomponents. The paper especially points out different solutions of carriers structures, gripping principles, sensors, other peri-microrobotic systems and control systems presenting the main solution and justifying their use and interest.

International audience; An important issue in Reinforcement Learning (RL) is to accelerate or improve the learning process. In this paper, we study the influence of some RL parameters over the learning speed. Indeed, although RL convergence properties have been widely studied, no precise rules exist to correctly choose the reward function and initial Q-values. Our method helps the choice of these RL parameters within the context of reaching a goal in a minimal time. We develop a theoretical study and also provide experimental justifications for choosing on the one hand the reward function, and on the other hand particular initial Q-values based on a goal bias function.

International audience; Ce travail traite des problèmes liés à la modélisation de la coopération entre différents agents (experts) situés à diffé-rents endroits, pour aider à diagnostiquer et à réparer des défaillances, dans un contexte de e-maintenance. Nous propo-sons des façons d'organiser la coopération entre les experts et de rendre l'information nécessaire à leur diagnostic suffi-samment disponible. Ceci tenant compte de plusieurs facteurs dont la disponibilité des experts, le caractère hétérogène des moyens de communication, et l'évolution dans le temps de l'état des installations à maintenir. Pour cela, nous avons adopté une méthodologie basée sur les modèles de Trenteseau, utilisant également les réseaux de Petri et la simulation. Des résultats de simulation de différentes situations seront présentées et discutées par rapport aux hypothèses et aux indicateurs de performances adoptés.

International audience; Complex systems design and especially automotive design is facing continuous technological evolution that needs stronger integration. In this paper, a method for representing system architecture is presented. This method is based on dependencies and constraints propagation which allows us to focus on the co-evolution of product, organization and processes domains.

National audience; Nous vous présentons un début de travail concernant la maintenance de la base de cas. Après un état de l'art des travaux fait dans le domaine, nous sommes amenés à faire deux propositions que nous n'avons pas encore exploitées. Une solution sur la suppression de cas et une autre en utilisant les outils d'apprentissage automatique, sachant que nous pouvons modéliser notre base de cas sous forme d'exemples. La proposition se fait sur deux niveaux, sur des travaux d'apprentissage automatique et sur l'élaboration d'une nouvelle mesure.

International audience; Magnetic Shape Memory Alloys (MSMs) are attractive smart materials because they exhibit, at the same time, a large strain (10 %) and a short time response (100 microns s). In this paper, we propose a novel MSM based actuator exploiting the characteristics of MSMs. This device is a push-pull actuator where two pieces of MSM act in an opposite way. The magnetic fields are created by two magnetic coils supplied by current pulses. The hysteretic behaviour of the MSM permits to keep a stable position when no current is applied and so limits heat losses in the coils. A model of this actuator is proposed and validated by experiments. A precise position feedback control of the actuator is then achieved using a displacement laser sensor.

International audience; L'article présente des algorithmes des colonies de fourmis pour la résolution du problème de l'ordonnancement conjoint production/maintenance dans un atelier de type flowshop de permutation selon deux stratégies séquentielle et intégrée. La stratégie séquentielle consiste à ordonnancer les tâches de production puis intégrer les tâches de maintenance, en prenant l'ordre d'exécution des tâches de production comme une contrainte forte. Alors que la stratégie intégrée consiste à ordonnancer simultanément les tâches de production et de maintenance . L'objectif est d'optimiser une fonction objectif qui prend en considération les critères de maintenance et de production en même temps. Une comparaison entre ces algorithmes et les algorithmes génétiques conclura ce travail.

National audience; Cet article présente les résultats expérimentaux obtenus avec une architecture originale permettant un apprentissage générique dans le cadre de processus décisionnels de Markov factorisés observables dans le désordre (PDMFOD). L'article décrit tout d'abord le cadre formel des PDMFOD puis le fonctionnement de l'algorithme, notamment le principe de parallélisation et l'attribution dynamique des récompenses. L'architecture est ensuite appliquée à deux problèmes de navigation, l'un dans un labyrinthe et l'autre dans un trafic routier (New York Driving). Les tests montrent que l'architecture permet effectivement d'apprendre une politique de décisions performante et générique malgré le nombre élevé de dimensions des espaces d'états des deux systèmes.

International audience; Pour assembler des produits de petite taille, appelés micro-produits (de l'ordre de quelques centaines de µm3), l'utilisation de systèmes d'assemblage de dimensions habituelles conduit à des problèmes difficiles à surmonter en raison des effets d'échelle et de la physique complexe du micromonde. Lorsqu'on essaie de déplacer des très petits objets, on s'aperçoit que certaines forces deviennent prédominantes par rapport à la pesanteur. Des forces d'adhésion, des forces électrostatiques ou magnétiques deviennent alors prédominantes. Du coup, les logiques de préhension, de lâcher et d'assemblage deviennent différentes. Lors des déplacements, il faut minimiser l'apparition de microcontacts et de micro-frottements dans le contact pince-pièce. Tout ceci conduit à un développement d'une microrobotique qui n'est pas une réduction d'échelle de la robotique traditionnelle. L'intégration de ces nouvelles structures microrobotiques dans des systèmes d'assemblage de taille réduite et automatisés est le concept de micro-usine. Le LAB aborde la problématique de conception et de l'exploitation des micro-usines par une approche modulaire poussée. Contrairement aux prototypes existants l'application du concept de modularité se fera à un niveau de conception très bas et concernera aussi bien les équipements que la commande. Un micro système de production pourra être conçu à l'aide d'un grand nombre de "briques élémentaires". Cette approche permet à la fois une grande flexibilité et une ré-utilisabilité des ressources.

International audience; Conditions complexity of management workshop of production manufacturing increases and requires heuristic algorithm adapted to the context. The principal difficulty then lies in the choice of heuristic algorithm to apply. We propose a help method to schedule, and more specifically a parameter setting up's help of an industrial scheduling software, being based on machine learning system able to extract knowledge from data. An inductive learning based on examples system is developed and replaced in a process of ECD (Extraction of Knowledge starting from Data). The first step pf this process is specific to our problem and uses in this case the capacities of simulation of a market software of scheduling.

The here presented works, are contributions to the product family design. These works fundamentally take place in the Integrated Engineering domain or Concurrent Engineering and in particular in the field of modular design of products family, there are a results of previous works developed in the LAB by the Assembly Team.This thesis presents a model of products family founded on modularity concepts, graph grammars and matrix transformations. In chapter 1, we present the concepts and the problematic linked to the new shapes and organization design as well as the orientation of our works.Chapter 2 presents the concepts linked to the modular architecture. Principles or products family architecture are proposed.Chapter 3 uses graph grammars to model products family. This tool presents both advantages of a mathematical formulation and a graphical representation. Its choice is justified because it puts in light the complex linkages between modules and family components through the variants derivation. The development and the application of the model on an industrial case study demonstrate the potential of the graph grammars.Chapter 4 contributes to thinking on complexity in design through the proposal of several matrix transformations. From a structural analysis of products families, we propose decomposition matrix linking functional needs with generic components. We show how to structure technological solutions associated to the functions in diagonal unit matrix. Every unit is looked as a module of a products family and allows to group the technological solutions. This representation allows to translate the change from the functional area to the organic area., Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la modélisation des familles de produits. Ces travaux se placent fondamentalement dans le domaine de l'Ingénierie Intégrée ou du Concurrent Engineering et portent sur la conception intégrée modulaire de famille de produits, ils sont une suite des travaux développés au LAB par l'équipe Méthodologie de l'Assemblage. Dans ce mémoire, nous proposons une modélisation de famille de produits s'appuyant sur des concepts de modularité, les grammaires de graphe et sur les transformations matricielles. Dans le chapitre 1, nous présentons les concepts et les problèmatiques liés aux nouvelles formes et organisation de conception ainsi que l'orientation de nos travaux.Le chapitre 2 présente les concepts liéa à l'architecture modulaire. Des principes d'organisation d'une architecture de famille de produits sont proposés.Le chapitre 3 utilise les grammaires de graphe pour la modélisation de familles de produits. Cet outil a le double avantage de s'appuyer sur une formulation mathématique et des représentations graphiques. Son choix pour la modélisation d'une famille de produits se justifie car il permet de mettre en évidence les liaisons complexes entre les modules et les composants de la famille, ceci à travers la manipulation de la génération des variantes. Le développement et l'application du modèle sur une étude de cas industrielle démontrent le potentiel apporté par ce type de modélisation. Le chapitre 4 contribue à une réflexion sur la complexité en conception par une approche matricielle. A partir d'une analyse structurelle des familles de produits, nous proposons des matrices de décomposition reliant les exigences fonctionnelles aux composants génériques constants, partiels et variants. A partir d'un exemple, nous montrons comment structurer les solutions technologiques associées aux fonctions sous forme de matrices diagonales par bloc. Chacun de ces blocs peut être vu comme un module d'une famille de produits et permet de regrouper les solutions technologiques associées à la fonction de ce module. Cette représentation permet de traduire le passage du fonctionnel à l'organique.

International audience; La maintenance des systèmes de Raisonnement à partir de cas intéresse un certain nombre de travaux, dont nous dressons un état de l'art. Parmi les méthodes déployées ayant trait particulièrement à la maintenance de la base de cas, nous situons notre contribution dans la réduction de la base de cas, et plus particulièrement sur une stratégie de suppression de cas basée sur un critère : la compétence. Une mesure est proposée inspirée des travaux existant dans la littérature et est illustrée par un premier test fait sur une base de 69 cas.

The equipment maintenance has always been the key element for the plant's productivity as well as for the products quality. First, the maintenance cost represents the important part of the global production cost, and the equipment failure can be of an important influence for the products quality as well as for the machine's availability. the maintenance activities remain nowadays an industrial challenge implying questioning the "frozen" structures and promotion of the new methods adapted to the modern nature of the equipments. The technological progress in the communication domain encouraged the appearance of new maintenance types and forms such as remote maintenance, e-maintenance and distributed maintenance. The major problem of these solutions, based on the modern communication systems, such as Internet, remains their non-deterministic nature. The impossibility to guarantee the Quality of Service can have an important impact on the system's applications functioning and, as consequence, on the machine's availability. The Maintenance Management System modeling methodology proposed in this thesis permits to predict the chosen communication system's behavior facing the information flow generated by the system., Le maintien des équipements de production était toujours un élément clé pour la productivité des usines aussi bien que pour la qualité des produits. Premièrement, le coût de la maintenance représente une partie importante du coût total de la production et, deuxièmement, un défaut d'équipement peut avoir un impact considérable sur la qualité du produit et sur la disponibilité de l'équipement. La maintenance reste aujourd'hui un défi industriel impliquant la remise en cause des structures figées et la promotion de méthodes nouvelles adaptées à la nature moderne des matériels. Les avancées technologiques dans le domaine de communication ont favorisé l'apparition de nouveaux types et formes de maintenance : télémaintenance distribuée .... Le problème majeur de ces solutions, basées sur l'utilisation des moyens d'échange d'information modernes, tel que Internet, reste leur nature non-déterministe. L'impossibilité de garantir la Qualité de Service, peut avoir des impacts considérables sur le fonctionnement des applications faisant partie du système de maintenance, et par conséquent, sur la disponibilité des équipements. Le modèle du système d'information de la fonction maintenance, proposé dans cette thèse, permettra de prédire le comportement du système de communication choisi, vis-à-vis du flux d'information généré par le système.

International audience; This paper deals with an overview of recent microgrippers. As the end-effectors of micromanipulation systems, microgrippers are crucial point of such systems for their efficiency and their reliability. The performances of current microgrippers are presented and offer a stroke extending from 50 m to approximately 2mm and a maximum forces varying from 0,1mN to 600 mN. Then, micromanipulation system based on a piezoelectric microgripper and a SCARA robot is presented.

International audience

Maintenance and the production are two functions which act on the same resources. However the scheduling of their respective activities is independent, and does not take into account this constraint. The resources (machines) are always regarded as being constantly or during certain time windows. Consequently, the planning of maintenance has never priority on the production, to carry out preventive interventions. In this thesis, we propose some solutions to the problem of common and integrated maintenance and production planning tasks, with the objective to respect the intrinsic constraints of the problem. The objective of our work is double. On the one hand, we want to show the need for developing joint scheduling production/maintenance heuristic, to optimise production system reliability. In this context, we propose the adaptation of some heuristics approaches: constructive, iterative and evolutionary in the case of joint scheduling production/maintenance in a permutation flowshop. On the other hand, we studied the maintenance contribution to the robustness of these joint scheduling. The suggested model has a main goal: to register the generation of joint scheduling as a proactive approach. The integration of maintenance tasks during the generation of production scheduling of production, is to be put at the profit of their robustness., La maintenance et la production sont deux fonctions qui agissent sur les mêmes ressources. Cependant l'ordonnancement de leurs activités respectives est indépendant, et ne tient pas compte de cette contrainte. Les ressources (machines) sont toujours considérées comme disponibles à tout moment ou éventuellement durant certaines fenêtres de temps. Dès lors la planification de la maintenance n'est jamais prioritaire sur la production, pour effectuer des interventions préventives. Les travaux de cette thèse proposent quelques éléments de réponse au problème de la planification commune et intégrée des tâches de maintenance et de production, avec comme objectif le respect des contraintes intrinsèques au problème. L'objectif de notre travail est double. D'une part démontrer la nécessité de développer des heuristiques d'ordonnancement conjoint production/maintenance pour atteindre l'objectif d'optimisation de la sûreté de fonctionnement du système de production. Dans ce contexte nous avons proposé l'adaptation d'un certains nombre d'heuristiques des approches constructive, itérative et évolutive pour le cas de l'ordonnancement conjoint production/maintenance dans un atelier de type flowshop de permutation. D'autre part, nous avons étudié la contribution de la maintenance à la robustesse de ces ordonnancements conjoints. Le modèle proposé a pour objectif d'inscrire la génération d'ordonnancements conjoints comme une démarche proactive, et de démontrer que l'intégration de la maintenance lors de la génération des ordonnancements de production est à mettre au profit de la robustesse de ces derniers.

Inra-cytoplasmic sperm injection is an assisted reproductive technolgy. In order to make easly the physician task and to increase the rate of success of this technique (30 %), it is ncessary to automated some stages of this process. We propose to realise the automatic cell transport task. The cells move in biological medium in a microchannel which supplies the working areas. It are pushed by a ferromagnetic particle, called pusher, with cells size and follows the movements of a magnet which make at the outside of the channel. The work presented in this thesis exposes the complete modelling of the pusher dynamic behaviour. This modelling is composing of three bloks function which determine successively the value of internal magnetization, the strain applied and the trajectory of a plane ferromagnetic object according to the variations of the external magnetic field. The fact of reducing the application range of the modelling to plan objects enables us to obtain a result according to our using criteria in a computing time lowly than an application such as Flux3DR. The use of the model highlighted the influence of the geometric and magnetic characteristics of the actives elements on the general behavior of the pusher. The experimental device made it possible to move 200 micrometers glasses balls diameter in tele-operated mode and open loop as well as human ovocytes of 150 micrometers diameter in tele-operated mode., La fécondation avec micro-injection du spermatozoïde est une technique d'aide médicale à la procréation. Afin de faciliter la tâche des médecins et d'augmenter le taux de réussite de cette technique (30 %), il est nécessaire d'automatiser certaines étapes du processus. Nous proposons de réaliser le transfert automatique de cellule. Les cellules se déplacent en milieu biologique dans un microcanal qui alimente les zones de travail. Elles sont poussées par une particule ferromagnétique, appelée pousseur, de taille des cellules et qui suit les mouvements d'un aimant disposé à l'extérieur du canal. Les travaux présentés dans cette thèse exposent la modélisation complète du comportement dynamique du pousseur. Cette modélisation est décomposée en trois blocs fonction qui déterminent successivement la valeur de l'aimantation interne, les efforts subis et la trajectoire du pousseur. L'intérêt de cette modélisation est que nous pouvons reproduire la trajectoire d'un objet ferromagnétique plan en fonction des variations du champ magnétique environnant. Le fait de réduire le champ d'application de la modélisation à des objets plan nous permet d'obtenir un résultat répondant à nos critères d'utilisation dans un temps de calcul nettement inférieur à celui d'une application telle que Flux3DR. L'utilisation du modèle a mis en évidence l'influence des caractéristiques géométrique et magnétique des éléments actifs sur le comportement général du pousseur. Le dispositif expériemental développé a permis de déplacer des billes en verre de 200 micromètres de diamètre en mode télé opéré et en boucle ouverte ainsi que des ovocytes humains de 150 micromètres de diamètre en mode télé opéré.

International audience; This paper describes the structure of a flexible micromanipulation cell designed to perform precise pick and place operations of objects with typical sizes from 20 to 500 ¹m. This cell is composed of three linear stages (X-Y-Z), a four degrees of freedom microgripper and a microtools changer.

International audience; This paper shows, in a global solution of the control of a microfactory, a dedicated and perennial structure of a technical information system. Our objective is to allow the realization of a reorganizable and reconfigurable production microsystem. The manufacture framework is located in the production of small and medium batches of different microproducts with a relative great autonomy, as well for the phase of setting in production as to ensure the follow-up of the production, in spite of the risks related to the microworld particular physics. FOr this reason and because the human intervention is limited to this small scale, data, information exchanges and the automatic generation of scenarios take a particular importance, and are different from those of the macroworld.

International audience

In this thesis, we are interested on scheduling production and maintenance on one machine and a Flow Shop. Our objective is to determine resolution methods optimizing one criterion. This later takes into account both production and maintenance aspects. The priority rules and genetic algorithms have shown effectiveness in the problem resolution. Our contribution allows of two pparts. The first part gives dominance rule based solutions for one machine problem. The second part proposes a Branche and Bound algorithm for the two-machine flow shop production/maintenance scheduling problem. The third part concerns the m-machine flow shop problem. For the resolution, we propose a genetic algorithm (GA). The GA initial population is generated from a heuristic proposed in the one machine case and a stochastic descent. For the purpose of reducing the frequency of breakdowns, we apply the systematic preventive maintenance and we propose a method to determine maintenance periods., Le contexte de notre travail s'intéresse à l'ordonnancement des activités de maintenance dans les systèmes de production. L'objectif de la thèse concerne l'élaboration de méthodes de résolution minimisant un critère regroupant les deux aspects production et maintenance. Les règles de priorité ainsi que les algorithmes génétiques ayant fait leur preuve dans le domaine seront à la base de notre étude. Etude faite tout d'abord sur un problème à une machine puis étendue au cas du Flow Shop. Notre contribution comporte tois volets. Le premier volet prend appui sur les solutions générées à l'aide d'une règle de dominance reliant les tâches de production et les tâches de maintenance. Le deuxième volet propose un algorithme par séparation et évaluation permettant de générer des ordonnancements de permutation du problème conjoint de la production et de la maintenance au sein du FLow Shop à deux machines. Le troisième volet étend l'étude au cas du Flow Shop à plusieurs machines. Nous proposons dans ce cas un algorithme génétique avec un codage approprié. Cet algorithme a l'avantage de balayer tout l'espace de recherche et par conséquent de générer des ordonnancements de très bonne qualité. Nous optons pour la maintenance préventive systématique pour l'appliquer dans notre étude. L'une des difficultés majeures de ce type de maintenance est le choix des périodes d'interventions optimales. Nous proposons dans ce cadre une méthode de choix de périodes systématiques.

Le caractere collectif des activites de conception necessite le developpement de methodes et d’outils pour la maitrise des processus de conception et des activites collaboratives. Le groupe de travail est assimile a un systeme constitue d’entites en interactions de differentes natures et regi par des mecanismes de regulation et de coordination. Nous nous interessons ici a la modelisation d’une situation de conception collaborative. Apres une definition de la situation et la description de differentes perceptions de ce concept, nous proposons un modele de situation dans lequel nous caracterisons les entites de differentes natures qui sont en interactions. Une classification des relations entre ces entites est proposee. Les perspectives de ce travail sont de contribuer a l’amelioration d’outils permettant de supporter une situation de conception collaborative et de capitaliser ces connaissances en vue d’une reutilisation efficace.

One of the most popular models in scheduling theory is that the job shop, as it is strongly motivated by practical requirements and has earned a reputation for being difficult to solve. It is probably the most studied and well developed model in deterministic scheduling theory. We study in this thesis the deterministic job shop scheduling problem. In first time we consider the problem referred to J/ / Cmax under the machine availability constraints. We propose a novel use of Knowledge Discovery from Data (KDD) process to solve the job shop. We adapt the KDD process step by step to explore the patterns in good solutions of job shop instances generated by a genetic algorithm and to develop a scheduling rule set which approximates the genetic algorithm's scheduler. Genetic algorithms often provide fast solutions to traditional numeric problems. However, they do not demonstrate repeatability or provide an explanation of how a solution is developed. Using KDD, the thesis presents a method for inducing dispatching rules from the genetic algorithm solutions. These rules have been applied differently to solve the job shop. Firstly, the rules were transformed into a heuristic to solve different-size problems. Secondly, the rules have been applied with success to similar job shop cases with the same size of the learning example. In the second part of the thesis, we study the combined maintenance and production scheduling. Such problem is traditionally treated independently specially for the multi product environment. We optimize jointly two criteria, one for production: the makespan and one for maintenance: the total cost. These two criteria are antagonist, that is why we develop a multiobjective and genetic algorithm based method to schedule simultaneously production and maintenance. The genetic algorithm uses a Pareto optimal selection keeping only the more adapted solutions, which are validated using some lower bounds. For the purpose of reducing the frequency of breakdowns, we apply the preventive maintenance and we compare two types of maintenance periods., Le contexte de notre travail s'intéresse à l'ordonnancement d'un atelier de type job shop. L'objectif de la thèse concerne l'élaboration d'une méthode de résolution aussi bien dans le cas classique d'un ordonnancement relatif à la production que dans le cas beaucoup moins étudié touchant l'ordonnancement conjoint de la production et de la maintenance. Les algorithmes génétiques ayant fait leur preuve dans le domaine aussi bien mono objectif que multiobjectif seront à la base de notre étude. Etude faite tout d'abord sur un problème classique de job shop noté J / / Cmax , en ne tenant pas compte des contraintes de disponibilité des machines, puis en introduisant dans un deuxième temps l'aspect de maintenance préventive ayant des objectifs parfois antagonistes avec la production et qui nécessite une résolution multiobjectif. Notre contribution comporte deux volets. Le premier volet prend appui sur les solutions générées par un algorithme génétique qui sont étudiées par des méthodes d'apprentissage. Méthodes qui seront resituées dans le processus d'Extraction de Connaissance à partir des Données (ECD). Dans un soucis de validation et de comparaison par rapport aux travaux faits dans la communauté, la démarche proposée a été élaborée sur un problème classique de type J / / Cmax et sur des benchmarks connus. Le deuxième volet propose un algorithme génétique Pareto optimal résolvant le problème d'ordonnancement conjoint de la production et de la maintenance au sein du job shop. Cet algorithme génétique génère des solutions Pareto optimales. Solutions que nous validerons par des bornes inférieures. Nous optons pour la maintenance préventive systématique pour l'appliquer dans l'atelier de job shop. L'une des difficultés majeures de ce type de maintenance est le choix des périodes d'interventions. Nous proposons dans ce cadre deux méthodes de choix de périodes systématiques.

In the microrobotic field, the handling of small objects is needed. In order to characterize interactions in the considered working dimensions, force measurements is necessary. Accordingly, we developed a force sensor which uses a passive magnetic levitation principle. Thus, we did not need control loop to ensure the levitation. Total dimensions of the sensor did not exceed a volume of 170 mm x 100 mm x 60 mm. The sensor is formed of a polymeric material leg, being used as effector, on which two permanent magnets are fixed. The leg unit and permanent magnets levitate between two graphite plates using a particular configuration of magnetic bearing. Force measurements with the developed sensor can be done mainly along three directions. The use of this sensor makes it possible to perform force measurements in the range of a few tens of nanonewton (nN) to several milliNewton (mN) with a nanNewton resolution. Both of the magnetic and diamagnetic modeling make it possible to calculate forces according to the position of the suspended magnets. This sensor is currently used for determination of the mechanical characteristics of human cells such as oocyte. This work is undertaken in close cooperation with fertilization team of the CHU of Besançon., Dans le domaine de la microrobotique, la manipulation d'objets de petites tailles (micromécanismes, cellules, etc...) est courante. Afin de caractériser les interactions aux dimensions de travail considérées, la mesure de force en microrobotique est nécessaire. Dans cette optique, nous avons développé un capteur de forces qui repose sur un principe de lévitation magnétique passive et ne nécessitant pas d'asservissement pour assurer la lévitation. Les dimensions globales du capteur n'excèdent pas un volume total de 170 mm x 100 mm x 60 mm. Le capteur est composé d'une tige en matériau polymère, servant d'effecteur, sur laquelle sont fixés deux aimants permanents. L'ensemble tige et aimants permanents lévite entre deux plaques de graphite à l'aide d'une configuration particulière d'aimants porteurs. La mesure de force avec le capteur développé peut se faire principalement suivant trois directions. L'utilisation de ce capteur permet de couvrir une plage de mesure deforce allant de quelques dizaines de nanonewton (nN) à plusieurs milliNewton (mN) avec une résolution de mesure de l'ordre du nanoNewton (nN). Les modèles magnétiques et diamagnétique développés permettent de déterminer les forces qui s'appliquent sur l'effecteur par le biais de la connaissance de la position spatiale de la tige. En terme applicatif, le capteur de forces est actuellement utilisé pour la détermination des caractéristiques mécaniques de cellules humaines de type ovocyte. Ce travail est mené en étroite collaboration avec l'équipe de fécondation in vitro du CHU de Besançon.

"Micromanipulation" is being increasingly important in a number of domains like microparts assembling (microgear, optical microlens, hybrid microcomponents, ...) or manipulation of biological elements for medecine or biotechnology (micro-organismes, cells, ...). The work presented in this thesis leads us to achieve a new two-fingered microgripper, each finger being able to move independently from the other in two orthogonal directions. The microgripper has therefore four degrees of freedom and is able to grip, hold, tilt and release submillimetric-sized objects. The functionning principle of one finger is based on a piezoelectric beam with local electrodes, called "duo-bimorph", for which a static modelling has been established. Such a microgripper presents a stroke of open/close motion and up/down motion of, respectively, 320 microns and 400 microns for 100 V as well as blocking forces of 55 mN in gripping (open/close) and 10 mN in insertion (up/down) for 100 V. This thesis reports several experimentations like the potential assembling of a watch microgear, the manipulation of cubic objects (300 microns square) under a binocular and the manipulation of quasi-spherical objects (200 microns in diameter) under a scanning electron microscope. In order to control this kind of microgripper, and more generally piezoelectric actuators, a new control method is proposed, thus allowing a fine positioning in open loop of the actuator displacement. It is based on the juxtaposition of a constant charge control and a constant voltage control. The hysteresis is thus reduced to a factor of ten., La "micromanipulation", c'est-à-dire la saisie, le maintien, le déplacement, l'orientation et la dépose de dimensions globalement comprises entre 1 micron et 1 mm concerne de plus en plus de secteurs d'activité tels que l'assemblage de pièces micromécaniques rigides (microroues dentées, microlentilles optiques, circuits hybrides, etc...) ou la manipulation d'éléments biologiques pour la médecine ou les biotechnologies (micro-organismes, cellules, etc...). Les travaux présentés dans ce mémoire ont permis d'aboutir à la mise au point d'une nouvelle micropince à deux doigts de serrage, chacun étant capable de se mouvoir indépendamment dans deux directions perpendiculaires, offrant ainsi quatre degrés de liberté articulaires à la pince. En plus de l'ouverture/fermeture des doigts de la pince, ces mobilités autorisent notamment le centrage et l'orientation des objets entre les mors. Le principe d'actionnement d'un doigt repose sur un actionneur de type poutre piézoélectrique à électrodes répartie, appelé duo-bimorphe, pour lequel un modèle statique de comportement a été établi. Les micropinces développées présentent des courses d'ouverture/fermeture et de montée/descente de, respectivement, 320 microns et 400 microns pour 100 V et des forces de blocage d'environ 55 mN en serrage et 10 mN en montée/descente pour 100 V. Ce mémoire rapporte plusieurs expérimentations dont l'assemblage potentiel d'un pignon de montre, la micromanipulation de cubes de 300 microns de côté sous une binoculaire ou d'objets sphériques de 200 microns de diamètre dans un microscope électronique à balayage. Afin de commander cette micropince, et plus généralement les actionneurs piézoélectriques, une nouvelle commande est proposée permettant un contrôle fin en boucle ouverte des déplacements de l'actionneur. Elle est fondée sur la juxtaposition d'une commande à charge électrique constante et une commande à tension constante. Une réduction de l'hystérésis d'un facteur dix est ainsi obtenue.

International audience; Aujourd'hui, on trouve des microproduits dans de nombreux domaines : médical, son, image, constituants de l'automobile, électroménager. De nouveaux appareils de production adaptés doivent être développés pour répondre à une fabrication bien particulière et une demande en forte croissance. Dans le soucis d'intégrer à la fois des contraintes fonctionnelles et technologiques dans une approche modulaire, les travaux développés au Laboratoire d'Automatique de Besançon ont pour but de mettre sur pied une démarche originale pour obtenir, à moindre effort et à moindre coût un système de production adapté aux microproduits qui soit à la fois productif, efficient et adaptatif.

After a short introduction to the assembly systems and different representations of assembly process, this work presents three types of models : assembly graphs, precedence graphs and ASTD. The precedence graphs being currently used by assembly line balancing methods in order to assembly systems determination, the objective of this work is to propose an easy and effective method of precedence graphs generation from a set of assembly sequences. Two methods of generation of precedence graphs are presented here : the first one based on graph transformations and the second one based directly boolean logic. The graph transformation method gives a precedence graph if the set of the assembly sequences can be represented by one and only one precedence graph. In the opposite cas, with some ameliorations, it is possible to obtain either a set of precedence graphs or a single precedence hypergraph. With the second method, we can obtain directly a set of precedence graphs or of precedence hypergraphs depending upon the set of assembly sequences. The evaluation of complexity of respective algorithms allows to say that they are polynomial., Après une rapide présentation des systèmes d'assemblage et des différentes représentations des processus d'assemblage, ce travail de recherche présente plus précisément trois grands types de modélisation : les graphes d'assemblage, les graphes de précédence et les ASTD. Les graphes de précédence étant très utilisés avec les méthodes d'équilibrage ou de conception des lignes d'assemblage, l'objectif de ce travail est de proposer une méthode de génération des graphes de précédence simple et efficace à partir d'un ensemble de graphes d'assemblage préalablement établis. Deux méthodes de génération de graphe de précédence sont proposées dans ce travail : une par transformation de graphes et une directement basée sur la logique booléenne. La méthode par transformation de graphes permet d'obtenir un graphe de précédence si l'ensemble des séquences d'enchaînement peut être représenté par un unique graphe de précédence. Dans le cas contraire, avec les améliorations apportées à la méthode, il est possible d'obtenir soit un ensemble de graphes de précédence soit un hypergraphe de précédence. La deuxième de ces méthodes permet d'obtenir directement un ensembl e de graphes de précédence ou d'hypergraphes de précédence selon le niveau de complexité du problème. Un calcul des complexités des algorithmes respectifs montre qu'ils sont polynomiaux.

This thesis is a contribution to a global approach of rational design of assembly systems. More precisely, it is dedicated to the generation of precedence graphs to be used in assembly line balancing. The first chapter of this work contains a survey of the assembly line design. The second chapter presents a state of the art in the precedence graphs generation methods. The properties of precedence graphs are listed in relation to those of other assembly process models. The purpose of the third chapter is to develop a systematic method of precedence graphs generation starting from a set of assembly sequences. Two algorithms are proposed, which are based on the existence of a structural property – called property ? - necessary and sufficient to ensure the equivalence between a set of assembly sequences and a single precedence graph. In the fourth chapter it is presented a state of the art in assembly line balancing methods of design. The assembly line balancing problem consists in the research of that task-to-workstation assignment which ensures the minimisation of the total cycle time. This problem is approached from a systemic point of view, by proposing a resolution based on discrete dynamic programming. The last chapter is dedicated to the analysis of selfbalancing assembly systems, whose design avoids solving an ALB classical problem. It is sufficient that such systems satisfy a simple technological constraint of placing the (human) operators on the line – from slowest to fastest – for spontaneously obtaining an optimal behaviour from the point of view of balancing. A simulation analysis of such kind of systems is proposed. They can be regarded as hybrid dynamical systems with autonomous switching and autonomous jumps. The sufficient condition for self-balancing – the "well-ordering" – is proved using stability criteria of discrete dynamical systems., Cette thèse est une contribution à une démarche globale de conception rationnelle des systèmes d'assemblage. Elle concerne plus précisément le problème de génération des graphes de précédence, en vue de leur utilisation par les méthodes d'équilibrage des systèmes d'assemblage. Le premier chapitre de ce travail est consacré à la description de la problématique des systèmes d'assemblage. Le deuxième chapitre présente un état de l'art des approches de génération des graphes de précédence pour l'assemblage. Les propriétés de ceux-ci sont listées et comparées à celles des autres modèles des processus d'assemblage. L'objectif du troisième chapitre est l'élaboration d'une méthode systématique d'obtention des graphes de précédence à partir d'un ensemble de gammes d'assemblage. Dans ce but, deux algorithmes sont proposés. Ils sont basés sur la vérification d'une propriété structurelle – la propriété ? – qui est nécessaire et suffisante pour assurer l'équivalence d'un ensemble de gammes à un seul graphe de précédence. Un état de l'art des méthodes de conception des systèmes d'assemblage issues de l'équilibrage des lignes d'assemblage est présenté dans le quatrième chapitre. Le problème d'équilibrage consiste à trouver l'affectation des tâches aux postes, telle qu'elle assure la minimisation du temps de cycle total. Une approche systémique est proposée par la formulation de ce problème comme problème d'optimisation discrète, en vue de la résolution par la programmation dynamique. Le dernier chapitre est dédié à l'analyse des systèmes d'assemblage avec auto-équilibrage, dont la conception évite la résolution d'un problème d'équilibrage classique. Il est suffisant qu'un tel système satisfasse une contrainte technologique simple de placement des opérateurs (humains) sur la ligne – du plus lent au plus rapide – pour qu'il atteigne spontanément un comportement optimal du point de vue de l'équilibrage. Une analyse par simulation de tels systèmes est présentée. Ils peuvent être traités comme systèmes dynamiques hybrides à commutations et sauts autonomes. La condition suffisante de l'autoéquilibrage – le "bon ordre" – est démontrée en utilisant les critères de stabilité des systèmes dynamiques discrets.

The manipulation of very small objects is one of the most important tasks in microrobotics. Actually, mastering the manipulation of objects of a size from 1 µm to 1 mm is a big challenge. Micromanipulators are required in all fields where precise manipulation of very small objects must be performed. Designing tools able to handle small objects is a hard task because a lot of problems must be solved before obtaining operational micromanipulators. In this work, we propose the design and fabrication of a micromanipulation system made up of a piezoelectrically actuated microgripper and a micropositioning system actuated by SMA (Shape Memory Alloy) wires. The designed microgripper is characterised by a positioning resolution of each finger better than 10 nm. It allows the measurement or the estimation of the forces applied on the manipulated object. This is very important particularly when handling very fragile objects (biological cells, optical and electronic microcomponents...). A dynamic model of the microgripper has been developed. The designed micropositioning system is made up of a micropositioning table and a micropositioning arm. A microobject can be moved in a volume of 6 mm3 with a resolution of 1 µm. Various micromanipulation tasks have been successfully performed. Our system can be built easily with a very low cost and can be used to perform micromanipulation tasks in industrial and biomedical applications., La micromanipulation constitue l'une des fonctions principales de la microrobotique. Elle concerne la manipulation d'objets dont la taille est comprise globalement entre 1 µm et 1 mm. La maîtrise de la manipulation d'objets à ces dimensions représente des enjeux stratégiques et économiques majeurs. La conception et la réalisation de micromanipulateurs se heurtent à un grand nombre de difficultés liées d'une part aux problèmes de fabrication et d'autre part à la complexité des interactions qui se produisent dans le micromonde. Le travail mené dans le cadre de cette étude concerne la conception et la réalisation d'un système de micromanipulation constitué d'une micropince à actionneurs piézoélectriques et d'un micropositionneur utilisant des fils en alliage à mémoire de forme (AMF). La micropince, pour laquelle un modèle physique du comportement dynamique à été développé, est caractérisée par une résolution de positionnement de chaque doigt meilleure que 10 nm, largement compatible avec l'exécution de tâches dans le micromonde. Elle permet également la mesure ou l'estimation des forces exercées sur les objets manipulés. Cette propriété est particulièrement intéressante lorsqu'il s'agit de saisir des micro-objets fragiles (organismes biologiques, microcomposants optiques, électroniques...). Le micropositionneur réalisé est constitué d'une table de micropositionnement et d'un bras portant la micropince. Un microobjet peut être déplacé dans un volume de 6 mm3 avec une résolution de 1 µm. Plusieurs essais de micromanipulation ont été réalisés avec succès. Le système conçu est caractérisé par une grande simplicité de réalisation et par un coût extrêmement bas ce qui permet d'envisager son utilisation dans des applications industrielles et biomédicales.

A lot of application require the use of small size robots in order to perform tasks in enclosed or inacessible environments for human, such as in pipe inspection or manipulation of objects of small dimensions. The transition from robotics to microrobotics by reducing the size of the existing components has shown its limits : for instance, conventional technologic processes which do not allow a sufficient level of miniaturisation or conventional actuation principles for which mechanical work becomes too weak. These limits require to develop technologies and actuation principles able to generate strokes ans to transmit efforts compatible with the considered scales. In order to fulfil to the need of microactuation, materials such as piezoelectric, magnetostrictive or some shape memory alloys and polymers describe as "active materials", seem to be full of promise because of their characteristics compatible with required forces and movements and miniaturisation possibilities. As for us, we are particularly interested in shpe memory alloys noted SMA, which under certain thermomechanical conditions can transform supplied thermal energy to mechanical work. In this way, they can return strains of about 6 at 8 %, and generate quite important efforts when they are heated. So in order to design, to size and to control such microactuators at the top of their performances, it is at first necessary to collect some knowledge and data about these materials. This constitutes the aim of our research, which is divided in two main parts. The first one is to obtain a predictive dynamic model of the thermomechanical behaviour of SMA. This model is based on the approach developed by Leclercq and Lexcellent. In order to validate this model, appropriate thermomechanical tests habe been made with a view to identify the "material parameters" and simulation have been conducted, for which results are compared with the ones of corresponding tests. The second part of the research is dedicated to the study of SMA actuators. At first, we have taken an interest in characteristics of these microactuators in term of available stroke, energy density, efficiency and bandwidth. In a second time, to treat the problems of motion and effort control of SMA microactuators, we exploit non linear control techniques for dynamic systems, linear with respect to control input, using in particular the Lie derivatives. From a non linear state representation of the system, it is possible with an algebric transformation operating on the states to convert the dynamic behaviour of a non linear system to a partially or totally linear dynamic behaviour and so to control the performances of the system in closed loop., De nombreuses applications nécessient l'utilisation de robots de petite taille pour la réalisation de tâches difficiles, dangereuses et inacessibles à l'homme que ce soit pour l'exploration et l'intervention en milieu technologique ou biologique fortement encombré et confiné (canalisations de faible diamètre) ou pour le prélèvement et la manipulation d'objets de faibles dimensions (domaine médical). Le passage de la robotique à la microrobotique par passage aux échelles inférieures de composants déjà existants a montré ses limites au niveau des technologies conventionnelles (elle ne permettent pas un degré de miniaturisation suffisant) ainsi qu'au niveau des principes d'actionnement traditionnels où les efforts moteurs deviennent très faibles. Ces limites imposent de développer des technologies et des principes d'actionnement capables de générer des mouvements et de transmettre des efforts compatibles avec les échelles mises en jeu. Pour répondre aux besoins de microactionnement, les matériaux piézo-électriques, magnétostrictifs ou les polymères et les alliages à mémoire de forme, qualifiés de "matériaux actifs", semblent prometteurs en raison des caractéristiques compatibles avec les forces, les mouvements requis et les possibilités de miniaturisation. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux alliages à mémoire de forme, notés AMF, lesquels, sous certaines conditions thermomécaniques, peuvent transformer une énergie thermique qui lui est fournie en un travail mécanique. Il peuvent ainsi restituer des déformations de l'ordre de 6 à 8 % et générer des efforts relativement importants lorsqu'ils sont chauffés.Ainsi, dans le but de concevoir, dimensionner et commander au mieux de leurs performances de tels microactionneurs, il est tout d'abord nécessaire de disposer d'un certain nombre de connaissances et dedonnées sur ces matériaux. Ceci constitue l'objectif de notre travail de recherche qui s'articule en deux grandes parties. L'objectif de la première partie est l'obtention d'un modèle dynamique prédictif du comportement thermomécanique des AMF. Ce modèle est basé sur l'approche développée par Leclercq et Lexcellent. pour valider ce modèle, des essais thermomécaniques appropriés ont été menés en vue de l'identification des paramètres "matériau" et des simulations ont été effectuées, dont les résultats sont confrontés aux résultats expérimentaux correspondants. La seconde partie est consacrée à l'étude des actionneurs AMF. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés aux caractéristiques de ces microactionneurs en terme de course disponible, de densité d'énergie, de rendement et de bande passante. Dans un second temps, pour aborder les problèmes de la commande de position et d'effort des actionneurs AFM, nous exploitons des techniques de commande non linéaire, utilisant en particulier l'algèbre de Lie. A partir d'une représentation d'état non linéaire du système, il est possible par une transformation algébrique agissant sur les états de transformer le comportement dynamique d'un système non linéaire en un comportement dynamique partiellement ou totalement linéaire et ainsi maîtriser les performances en boucle fermée du système.

International audience; The purpose of this paper is to present a temporary fixing system based on a thermal glue that is well-adapted to micro-robotics. In the paper, ths system is used to design a tool changer but can be generalized to other micro-robotic applications. A thermal modeling and an identification procedure are presented to propose a strategy to control the system. This system takes place into a micromanipulation station to gain flexibility, space and complexity. Indeed, to perform sequences of micromanipulation tasks (i.e. micro-assembly sequences), only one manipulator, able to use sequentially several end-effectors, has to be used instead of several dedicated to one specific task.

International audience; This paper deals with the control of a piezoelectric microgripper based on two piezocantilevers. To avoid the destruction of the manipulated micro-object and to permit a high accurate positioning, the microgripper is controlled on position and on force. Each piezocantilever is separately modelled and controlled : while the one is controlled on position, the second is controlled on force. Because the models are subjected to uncertainties and the micromanipulation requires good performances, a H robust controller is designed for each system. The experiments end the paper and show that good performances are obtained.

International audience; The microfactory paradigm means the miniaturisation of manufacturing systems according to the miniaturisation of products. Some benefits are the saving of material, energy and place. A vision based solution to the problem of supervision of microfactories is proposed. It consists in synthetising a high resolution global view of the work field and real time inlay of local image in this background. The result can be used for micromanipulation monitoring, assistance to the operator, alarms and others useful informations displaying.

International audience; The effect of the temperature variation on a unimorph piezoelectric cantilever is studied. Its influences on the thermal expansion, the piezoelectric constant, the transient part and the creep are experimentally analyzed. Afterwards, a Hinf controller is synthesized in order ot reject the thermal disturbance and to reach performances required in micromanipulation. Finally, the closed-loop experiments end the paper.