Post-doc en Robotique pour la manipulation et la caractérisation automatisées d’objets biosourcés de taille micrométrique – France

Dans ce projet, nous déployons des solutions innovantes de robotique et d’automatisation visant à aider l’opérateur humain à réaliser des tâches particulièrement complexes à fort impact sociétal et écologique. Nos travaux portent notamment sur une plateforme expérimentale de caractérisation des fibres végétales (chanvre, lin, ortie), particulièrement difficiles à manipuler par les opérateurs humains, du fait de leurs très petites dimensions (environ 20µm de diamètre) et de la très faible forces à appliquer, au-delà des limites de la dextérité humaine. Cette plateforme s’appuie sur de nouvelles technologies particulièrement innovantes [1-6], et sa robotisation et son automatisation ouvriront sur la fabrication future de composites structurels intégrant ces fibres naturelles. Ce nouveau type de composite répond à des attentes industrielles et écologiques très élevées, que ce soit pour des raisons de légèreté, de recyclabilité, de séquestration du carbone ou de performances mécaniques.

Principales responsabilités du boursier recruté :

– Conception et développement d’un robot et de sa pince pour la manipulation automatisée de fibres végétales (diamètre 20µm, longueur 1mm) pour éviter les biais statistiques induits par la préparation manuelle des échantillons avant caractérisation.

– Interaction avec les partenaires du consortium RAIDO, par exemple en réalisant des campagnes expérimentales, en mettant en œuvre les algorithmes d’IA des partenaires, en comparant leurs résultats avec nos modèles physiques. Déplacements chez les partenaires du projet pour de courts séjours (environ 1 semaine).

– Maturation technologique de notre plateforme à travers le développement de nouvelles stratégies de caractérisation, l’évolution de son architecture de contrôle (passage à un automate temps réel), et le développement d’un principe de mesure force-déplacement plus intégré.

– Réaliser ces tâches en interaction active avec plusieurs doctorants/ingénieurs/enseignants-chercheurs, encadrer des stagiaires, suivre des projets, rédiger des livrables, développer des partenariats avec de nouveaux utilisateurs de nos prototypes.

[1] Placet, V et al. (2020). Propriétés de compression transversale des fibres naturelles déterminées à l’aide de systèmes micromécatroniques et de mesures 2D plein champ. Matériaux aujourd’hui : Actes, 31, S303-S308.

[2] AN André et al., « Automatisation du micro-assemblage robotique de puces fluidiques et de tests de compression de fibres uniques basés sur la mesure visuelle XYTheta avec des marqueurs fiduciaux de haute précision », dans IEEE Trans. sur la science et l’ingénierie de l’automatisation,

[3] Govilas, J. et al. (2022). Signification et contrôle du parallélisme des plateaux dans les essais de compression transversale à fibre unique. Composites Partie A : Sciences appliquées et fabrication, 159, 106990.

[4] Govilas, J. et al. (2023). Étudier l’influence de la géométrie des fibres végétales sur les propriétés élastiques transversales apparentes grâce à l’analyse par éléments finis. Composites Partie A : App. Sc. et Fabrication, 175, 107789.

[5] Richely, E et al. (2023). Mesure de l’angle des microfibrilles dans les fibres végétales : Comparaison entre les microscopies de diffraction des rayons X, de génération de seconde harmonique et d’ellipsométrie à transmission. Composites Partie C : Libre accès, 11, 100355.

[6] Govilas, J. et coll. (2022). Signification et contrôle du parallélisme des plateaux dans les essais de compression transversale à fibre unique. Composites Partie A : Sciences appliquées et fabrication, 159, 106990.