Projet Smart Surface

Dans le cadre du projet Smart Surface (ANR 06 ROBO 0009) du Programme Systèmes Interactifs et Robotique  PSIROB 2006 de l’ANR, nous avons effectué des recherches sur le calcul distribué pour une application de micro robotique. Il y a dans ce domaine un énorme enjeu afin d’assurer le développement de nouvelles technologies robustes et reconfigurables pour le tri, le convoyage et le positionnement  précis de micro pièces. Les milieux industriels attendent beaucoup des nouvelles technologies, comme par exemple les MEMS, afin de proposer des solutions pour effectuer des tâches très difficiles. C’est dans cette optique que l'équipe CDA a coopéré avec les équipes de FEMTO-ST, d’InESS, du LIFC et du LIMMS. Le projet Smart Surface était coordonné par Nadine Le Fort–Piat de FEMTO-ST.

Le projet Smart Surface a proposé un concept n’ayant aucun équivalent de micro manipulateur distribué et intégré fondé sur une matrice de plusieurs dizaines de micro modules intelligents à l’échelle de quelques centimètres. Chaque micro module est composé d’un micro capteur, d’une unité de traitement et d’un micro actionneur (cf. Figure 1 et Figure 2). La coopération des micro modules permet de différencier efficacement les pièces et de commander les micro actionneurs de manière distribuée au moyen de jets d’air (cf. Figure 3) afin de déplacer et positionner de manière précise les micro pièces sur la smart surface.

Figure 1 : Principe de la Smart Surface : ensemble de  micro manipulateurs distribués

Figure 2 : Vue générale de la Smart Surface

Figure 3 : Vue avant et arrière des micro actuateurs

L'équipe CDA est intervenue dans ce projet au niveau du calcul distribué et de la gestion des communications (cf. Figure 4). Nous avons proposé divers algorithmes itératifs distribués synchrones ou asynchrones pour l’acquisition de l’état de la smart surface (c'est-à-dire pour acquérir la représentation discrète des pièces qui sont positionnées sur la surface), le problème étant modélisé comme un problème de recherche de point fixe. Nous avons donné des résultats de convergence pour ces algorithmes distribués et nous avons proposé divers tests de détection de la convergence ces travaux ont été publiés dans la revue Mechatronics en 2012. Nous avons aussi proposé diverses méthodes distribuées de différentiation des pièces. Ces méthodes ont pu être validées sur le Simulateur Java multithreadé de Smart Surface (SSS) qui a été développé au sein de l'équipe (cf. Figure 5).


Figure 4 : Réseau de communication de la smart surface

Figure 5 : Fenêtre de visualisation du Simulateur de Smart Surface SSS