Utilisation de polymères en mircrorobotique : capteurs et actionneurs

Cette these porte sur les mesures, la modelisation et la demonstration d'un transducteur polymere conducteur pour des applications robotiques. En raison d'un processus electrochimique reversible, les polymeres conducteurs peuvent etre utilises comme actionneurs ou capteurs mecaniques. Les comportements et les performances du transducteur polymere en tant qu'actionneur de flexion et en tant que capteur de flexion sont etudies, respectivement. Deux modes de fonctionnement, a savoir l'actionnement et la detection, sont identifies par modelisation et validations experimentales. Les performances de l'actionneur en polymere cintre de forme elancee, y compris le deplacement libre et la force de sortie, sont caracterisees sur la base du modele mecanique. Les reponses electriques des capteurs polymeres dans differentes conditions de flexion sont mesurees. Les fonctions analytiques des reponses electriques sont derivees pour identifier les sorties de detection et les parametres du modele. Par ailleurs, le signal de detection diminue avec le temps, notamment en deformation mecanique quasi statique. Il est caracterise par modelisation et une methode de compensation est proposee pour equilibrer la tension decroissante du capteur polymere. Pour demontrer les deux fonctions de detection et d'actionnement realisees dans le meme materiau, une pince souple composee de deux doigts en polymere (un actif et un passif) est presentee dans cette these. Ce polymere conducteur est prometteur pour des applications de grand interet dans les capteurs souples et les actionneurs souples a l'echelle macro ou microscopique.