Des tâches cruciales réalisées par des mains miniatures
Le projet MICRON a pour objectif d'étendre l'utilisation des robots dans l'univers des nanotechnologies en développant un système prototype de manipulation composé de plusieurs microrobots. De petits robots mobiles équipés d'un système électronique embarqué pourront coopérer de manière autonome pour accomplir diverses tâches, de l'assemblage de microcomposants à la manipulation de cellules biologiques. Pour atteindre ce but, l'une des étapes primordiales a été le développement d'un circuit intégré à application spécifique (Applied Specific Integrated Circuit - ASIC) à signal mixte. Il s'agit du principal mode d'exécution de la communication à destination et en provenance des robots. La puce de contrôle intégrée reçoit les instructions et les convertit en action requise. Ces actions peuvent se traduire par la commande d'outils via un régulateur proportionnel intégral intégré à la puce et l'envoi d'informations de capteurs concernés, ainsi que par l'état du microrobot. Pour mener à bien ces tâches, les fabricants ont opté pour un ASIC en raison de ses excellentes performances, de sa taille et des conditions de puissance requises. Le circuit à signal mixte fonctionne à 3,3 V, mesure 16 mm² et 27 de ses 84 broches sont dédiées au raccordement du coeur aux autres composants. Le contrôleur propose une architecture de type GALS (Globalement Asynchrone Localement Synchrone). Dès lors, les composants cadencés localement de manière synchrone sont connectés via des lignes de communication asynchrones. Ainsi, contrairement à un schéma purement asynchrone, les outils synchrones existants peuvent être utilisés pour la majeure partie du processus de développement tandis que l'application peut exploiter les schémas de communication asynchrones les plus efficaces. Lorsqu'un asservissement est requis, un régulateur PID numérique (proportionnel intégral dérivé) est mis en oeuvre. Grâce à son extrême flexibilité, un même régulateur PID peut être utilisé par plusieurs outils. La communication entre le robot et l'ordinateur hôte est assurée par un système de communication infrarouge (IR), la vitesse des données variant de l'infrarouge lent (9,6 Ko/s) à l'infrarouge rapide (4 Mo/s). La communication et les développements entre les parties intéressées permettront d'aboutir au brevetage et à la commercialisation des prototypes dans le secteur de l'industrie microélectronique.
