Partenaires

Ampère

Nos tutelles

CNRS Ecole Centrale de Lyon Université de Lyon Université Lyon 1 INSA de Lyon

Nos partenaires

Ingénierie@Lyon



Rechercher


Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2016

24/06/2016 - Nicolas HERZIG

publié le , mis à jour le

Agenda

Ajouter un événement iCal

Nicolas HERZIG soutient sa thèse le 24 juin 2016 - 14h - Amphi E. du Châtelet - Médiathèque INSA.

Titre :
De la conception à la commande d’une nouvelle interface haptique 4 axes hybride pneumatique électrique pour la simulation d’accouchement : le BirthSIM

Jury :

  • Directeur de thèse : REDARCE T.
  • Encadrant : MOREAU R. ;
  • Rapporteurs : MOREL G. ; RENAUD P.
  • Examinateurs : BARTHOD C. ; DUPUIS O. ; LOTTIN J. ; ZARA F.

Résumé :
Les simulateurs d’accouchement sont des outils dédiés à la formation du personnel médical en gynécologie obstétrique. Le BirthSIM développé au laboratoire Ampère constitue une interface haptique de simulateur d’accouchement permettant de reproduire divers scénarios d’accouchement et de former les jeunes sages-femmes et obstétriciens aux différents gestes techniques nécessaires dans le cadre de leurs professions.

Dans ce manuscrit, les récentes améliorations apportées au prototype du BirthSIM seront présentées. Parmi ces améliorations, deux sont particulièrement remarquables. La première concerne l’augmentation du nombre de degrés de liberté pilotés de l’interface. Ainsi, les travaux ayant permis le passage d’une interface ne comptant qu’un seul degré de liberté à quatre seront détaillés. Le BirthSIM est le seul simulateur d’accouchement qui intègre à la fois des actionneurs électriques et pneumatiques. La seconde évolution concerne le développement de lois de commande permettant d’améliorer le rendu haptique de l’interface. Les lois de commande retenues permettent d’asservir en position le BirthSIM, mais également de régler la raideur de l’interface. Ce réglage de raideur en coordonnées cartésiennes a pour objectif de reproduire le comportement de la tête fœtale en contact avec les tissus mous du bassin au cours d’une contraction.

La loi de commande présentée dans ces travaux de thèse est une loi de commande non-linéaire synthétisée par backstepping. En effet, cette méthode permet de prendre en compte les phénomènes non-linéaires agissant sur le comportement des actionneurs pneumatiques. Cette commande, assurant le suivi d’une consigne de position et une modification de la raideur en temps réel à partir d’une stratégie de réglage de gain, a été testée à la fois en simulation et sur le prototype du BirthSIM. Les performances de cette commande sont également comparées à celles de lois de commande plus classiquement utilisées en robotique.

Mots-clés :
Robotique médicale, Simulateurs médicaux, Modélisation, Commande non-linéaire, Robots compliants, Commande en raideur, Actionneurs pneumatiques.



Voir en ligne : Texte complet