Étude et test d'un capteur de force pour
robot bipède
Description du Stage
Contexte
Le service robotique de
l'INRIA Rhône-Alpes est chargé de la mise en oeuvre des
outils matériels et logiciels pour les expérimentations
robotiques des projets de recherche du site. Ainsi, le projet
Bip (http://WWW.inrialpes.fr/bip/) mène des travaux sur les
robots bipèdes antropomorphes. Ces travaux ont conduit a
l'étude et la réalisation de deux jambes articulées. Il est
nécessaire de pouvoir mesurer les interactions des pieds avec
le sol : force d'appui, composantes (voire moments) de la
force appliquée, répartition du poids sur chaque pied... Ces
mesures permettront d'effectuer des actions dans la phase
dynamique de la marche, d'évaluer la position statique du
robot bipède et d'agir au niveau de la sécurité du robot.
Travail du stagiaire
Au sein de ce service,
le travail proposé consiste a mettre en oeuvre un prototype
de capteur indépendemment du robot, donc sur "table". Pour
réaliser cette tâche, il est nécessaire de concevoir une
structure mécanique rudimentaire, de type "semelle", sur
laquelle s'intègrent les capteurs. Ces capteurs peuvent être
de type piézoélectrique, piézorésistif, voire capteurs de
déplacement. Le choix sera effectué après tests de plusieurs
capteurs, la gamme de mesure est de l'ordre de quelques
Newtons à 5 Kilo-Newtons. La structure mécanique dépends
donc du type utilisé : poutres d'effort pour jauges de
contrainte, précontrainte de cellules piézoélectriques entre
le pied et la semelle, sandwich mécanique pour polymère
piézoélectrique, semelle légérement déformable avec capteurs
de déplacement , intégration de capteurs industriels...
Enfin, il faut conditionner les signaux issus des capteurs
dans le dispositif correspondant, par exemple amplificateurs
de tension pour les jauges. Ce stage permettra au candidat de
concevoir et réaliser un capteur, du choix du transducteur
jusqu'au développement d'un prototype en passant par
l'intégration mécanique et la conception électronique pour le
traitement du signal.
Outils utilisés
Le stagiaire utilisera les ressources matérielles de la halle
robotique (atelier électronique) qui est située dans les locaux
de l'INRIA Rhone-Alpes à Montbonnot (7 km du campus dans la
vallee du Gresivaudan).