Une mécatronique sur mesure, à partir d'éléments modulaires
Ces dernières décennies ont vu l'explosion du développement et de l'utilisation des micro-systèmes exploitant la mécatronique. Cependant, ces dispositifs miniaturisés sont classiquement faits sur mesure, dans des environnements très spécialisés et pour un coût élevé. Des scientifiques ont donc lancé le projet MECHACELL (Development of a self sufficient modular mechatronic device and its proof of concept with a workpiece positioning study), financé par l'UE, pour fabriquer un dispositif mécatronique à partir de module séparés. Cette activité était une étude de cas de micro-cellules mécatroniques modulaire et flexibles, produites en masse. La possibilité d'associer des MechaCells modulaires dans des configurations plus complexes aura un impact majeur sur les délais et les coûts de développement, ainsi que sur la qualité du produit final. La disponibilité de micro-cellules modulaires permettra aussi aux chercheurs d'accorder plus de temps à concevoir de nouvelles applications pour les modules, au lieu de concevoir sans fin autant de dispositifs différents. Les modules MechaCell seront autonomes, avec une génération d'énergie intégrée et distribuée, tout comme leur «intelligence». Tous disposent d'une micro-centrale électrique, d'une unité de stockage, de micro capteurs, de micro actionneurs et d'un micro-ordinateur, reliés au bus de la cellule pour l'alimentation et la communication entre les composants. Le matériel et le logiciel sont hébergés dans une coque disposant de nombreux contacts pour assurer les connexions électriques et mécaniques entre les modules ou les MechaCells. En outre, des modèles pour simuler une MechaCell et un ensemble de MechaCells faciliteront les développements futurs. Le dispositif prototype de positionnement dispose de trois actionneurs pour les translations dans le plan x-y, et utilise un nouveau mécanisme de pilotage et de locomotion pour la rotation et le déplacement selon l'axe du dispositif. Chaque MechaCell dispose d'un micro-accéléromètre et d'un capteur de pression pour mesurer la charge, et peut communiquer sans fil avec les autres cellules et le contrôleur de supervision. Le banc de test intègre une caméra haute définition, pour suivre la position de chaque MechaCell et de la pièce de travail, et communiquer l'information en temps réel à tous les modules du groupe. Dans un contexte où les appareils spécialisés ne cessent de diminuer de taille pour les secteurs de la médecine, de l'armée, de l'automobile et de la fabrication, le marché potentiel du système de MECHACELL continue d'augmenter, tout comme son impact probable sur l'économie de l'UE ainsi que sur les nombreuses PME dont le budget en recherche et développement est limité, et qui fabriquent des dispositifs mécatroniques sur mesure.