Design, modelling and control of a micro-robotic TIP for colonoscopy

La robotique médicale permet à la fois à la chirurgie moderne d\u27être moins invasive et au chirurgien d\u27être plus performant. Cette thèse porte sur la conception et la commande d\u27un nouveau type de robot " continuum " afin d\u27améliorer le procédé de coloscopie. Ce manipulateur robotisé, appelé EDORA II (Extrémité Distale à ORientation Automatique), a été construit en employant du silicone et utilise un actionnement pneumatique. Trois servovalves ont été utilisées pour commander la pression de trois chambres afin d\u27obtenir la forme désirée de l\u27EDORA II. Un nouveau modèle géométrique pour EDORA II a été élaboré en s\u27appuyant sur la déformation géométrique de l\u27actionneur. Les résultats comparatifs ont démontré que le modèle géométrique direct proposé reproduit de manière fidèle leur comportement statique. Un modèle dynamique de comportement reposant sur une analyse des parties mécanique et pneumatique est ensuite présenté. Le système est décomposé en trois sous systèmes indépendants, un pour chaque chambre, chaque sous-système contant deux parties : une partie electro-pneumatique et une partie mécanique. Pour déterminer les paramètres intervenant dans le modèle dynamique, la méthode du modèle est choisie. Une analyse fréquentielle et une étude de robustesse nous ont permis de valider ce modèle. Trois capteurs à fibres optiques ont été intégrés sur l\u27actionneur EDORA II afin de mesurer son éloignement de la paroi du colon. Une validation expérimentale est effectuée dans un tube afin d\u27évaluer les performances de ce nouveau actionneur