Micro Systèmes n°25 sep/oct 1982
Micro Systèmes n°25 sep/oct 1982
  • Prix facial : 18 F

  • Parution : n°25 de sep/oct 1982

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (213 x 271) mm

  • Nombre de pages : 246

  • Taille du fichier PDF : 178 Mo

  • Dans ce numéro : dossier sur la peau artificielle et le laser.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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L'interprétation d'informations fournies par un grand nombre Robotique de capteurs, permet à l'homme de prendre une décision. angles a 1, a 2... a 6, fourniraient un faisceau d'informations directement significatives de la forme de l'objet saisi. La figure 5 montre le principe d'un tel outil. 1._6 Cl Ce C2 C5 C3 C4/o Prolhc,c cJI:incc LiC U:C,L,'En ce qui concerne les prothèses, la notion de reconnaissance de formes est pratiquement sans intérêt, chaque doigt a été équipé de trois surfaces sensibles, deux sur le pouce et deux sur la paume de la main (fig. 6 et 7).• Comportement Les systèmes de détection ayant une architecture structurée autour d'un grand nombre de « points de mesures élémentaires » sont fréquents dans les systèmes vivants, et on les rencontre naturellement chez l'homme. L'analyse des propriétés de chaque élément de détection, pris séparément, est d'une part difficile à mettre en évidence, et d'autre part relativement peu représentative d'un événement extérieur. Par contre, l'interprétation des informations fournies par un grand nombre de ces capteurs aboutit à une bonne compréhension du phénomène et permet à l'homme de « prendre une décision ». Chaque capteur comporte une électrode associée aux divers circuits électroniques d'adaptation  : c'est l'unité de détection. — Un signal U$ directement fonction de la pression exercée. — Un signal relativement complexe, à large bande, image des perturbations rapides, soit dans le sens de l'écrasement, soit dans le sens de la traction ou du déplacement entre l'objet et l'unité de détection. Il est important de préciser qu'il y a, dans ce traitement, le double souci suivant  : 1° Lorsque l'on prend un objet dans la main, on exerce sur ce dernier une pression permanente « adaptée » à l'objet (souvent grâce à la vision). Ce sera notre premier objectif  : assurer un contrôle permanent de l'effort de serrage. 2° Par ailleurs, si l'on provoque une traction sur l'objet, certains détecteurs du revêtement cutané, ayant gardé leur pleine sensibilité, vont réagir rapidement pour s'opposer à cette tentative de prise du corps, c'est-à-dire qu'ils vont, dans une certaine limite, conserver leur gain et leur bande passante quelle que soit la pression exercée sur le corps. En s'inspirant des systèmes biologiques, on peut considérer que chaque unité de détection est du type « adaptative »  : si on provoque sur la peau artificielle une 70 - MICRO-SYSTEMES Septembre-Octobre 1982
Peau artificielle et laser Robotique temps To qui dépend, en première approximation, des valeurs de Ro et de Co. Les variations des signaux U,, et Us relatifs à la pression, en fonction du temps, sont données figure 10. p Réponse de UCK - - Réponse de d - - - Septembre-Octobre 1982 perturbation permanente et inférieure à l'état de saturation, la sensibilité du système reprendra, après un certain temps d'adaptation, la même valeur (Ua) que celle qu'elle avait au départ. La figure 8 montre le schéma de principe d'une unité de détec-• 1• t tion « comparée » à une unité physiologique évidemment plus riche en nombre de capteurs. Le schéma de principe de cette unité de détection est représentée figure 9, sur laquelle on peut constater que, pour une valeur de R, le signal U. revient à Uao, après un• Glissement La détection des forces de glissement existant entre l'objet et la peau artificielle permettent d'asservir la prothèse, de façon à aboutir, par accroissement de la force de serrage, à un glissement nul ; d'où la nécessité de moduler l'action de serrage par la valeur moyenne de la pression exercée. La figure 11 représente le schéma de principe utilisé. Chaque point de la matrice (ou les électrodes par phalange) aboutit à une unité équivalente « e » qui génère un signal de sortie représentatif de la somme des divers Ua. En outre, on réalise parallèlement à ce traitement la somme des U0 grâce à la nouvelle unité « i », dont la sortie provoque, lorsque c'est nécessaire, l'inhibition (ou la modulation) de l'unité « g ». Cette méthode conduit à un fonctionnement correct tel que, si k1 et k2 représentent les gains des voies 1 et 2, l'unité « g » fournit une information du type  : k,EUa —k2EU0 La figure 12 montre le schéma utilisé pour les unités « e » et « g ». Le système est ainsi très sensible aux faibles pressions et, grâce au circuit modulateur, reste correctement adapté lorsque la force de serrage augmente. Il est intéressant de remarquer qu'à chaque excitation (on tire sur le cylindre que tient la prothèse, fig. 13) correspond un accroissement de la valeur Up, et on constate que k1 Ua — k2 U0 compense correctement l'effet de la pression. Lorsque l'objet saisi est un corps dur, à chaque traction la prothèse commande le serrage et la peau artificielle se comprime. Par contre, sur la figure 14, MICRO-SYSTEMES — 71



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