Note ABES Analyse, conception et commande de mécanismes de tenségrité et systèmes précontraints : application à l'assistance robotique dans l'IRM Analysis, design and control of tensegrity mechanisms and prestressed systems Robotique médicale IRM Mécanismes de tenségrité Systèmes précontraints Raideur variable Medical robotics MRI Tensegrity mechanisms Prestressed systems Variable stiffness 629.8 617.9 Robotique en médecine Robots -- Systèmes de commande Structures de tenségrité Contraintes (mécanique) Le contexte de cette thèse est la conception d'assistants robotiques aux gestes chirurgicaux guidés par IRM. Cette conception est rendue délicate par l’environnement qui impose des contraintes de compacité, de légèreté et de compatibilité. La présence du patient dans cet environnement impose également des impératifs de sécurité qui limitent les architectures robotiques viables. Cette thèse vise à évaluer le potentiel applicatif des mécanismes de tenségrité, et plus généralement des systèmes précontraints, qui présentent de nombreuses propriétés intéressantes qui justifient d’envisager leur emploi dans ce contexte, notamment pour leur capacité de raideur variable bénéfique à la sécurité du patient. Afin de juger de la pertinence de leur utilisation, nous nous concentrons sur l’analyse, la conception et la commande de ces systèmes peu connus des roboticiens, étapes nécessaires à leur évaluation. Nos contributions incluent le développement d’outils numériques pour permettre leur analyse, de méthodes de synthèse pour générer des architectures à raideur variable adéquates, et de stratégies de commande pour piloter leur configuration et leur raideur. This thesis is focused on the design of robotic assistants for MRI-guided surgeries. This design is submitted to several constraints due to the MR-environment, such as compactness, lightness, or compatibility. Safety issues related to the patient within the scanner also restrict the choice of suitable robotic solutions. This thesis thus aims at evaluating the applicative potential of tensegrity mechanisms, and more generally prestressed systems, that exhibit numerous interesting properties for this context. In particular, their stiffness can be adjusted, which is opportune for the patient safety. The relevance of our approach is assessed through the analysis, the design and the control of these systems that are required to fulfil their evaluation. Our contributions include the development of numerical tools for their analysis, synthesis methods for the generation of suitable variable stiffness designs, and control strategies for the simultaneous control of their configuration and their stiffness. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 6733670 Université de Strasbourg Strasbourg 2017-12-31 https://theses.hal.science/tel-01548621 application/pdf 6387395 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2016/boehler_quentin_2016_ED269.pdf http://www.theses.fr/2016STRAD036/abes https://theses.hal.science/tel-01548621 https://theses.hal.science/tel-01548621 Boehler Quentin 1990-09-14 FR 202648656 https://theses.fr/2016STRAD036 2016STRAD036 https://doi.org/10.70675/cf411392z3359z4039z88a4zb58562ab2c47 2016-09-29 Robotique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Renaud Pierre MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 075418401 Poignet Philippe MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 081918011 Bleuler Hannes MADS_PRESIDENT_DU_JURY 202649253 Abdelaziz Salih MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 168125226 Wenger Philippe MADS_RAPPORTEUR_1 035621621 Redarce Tanneguy MADS_RAPPORTEUR_2 079153178 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 260728 ddc:620 ddc:610 Renaud Pierre Poignet Philippe Bleuler Hannes Abdelaziz Salih Wenger Philippe Redarce Tanneguy École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 6733670