Study and application of shape memory alloys for the realization of sensors-actuators in robotics

Dans cette étude nous présentons les caractéristiques électriques et mécaniques des alliages à mémoire de forme afin de préciser leurs potentialités d'utilisation dans le domaine de la robotique pour la conception de capteurs de position, d'actionneurs ou d'actionneurs-capteurs asservis en position. Notre objectif consiste également à déterminer les limites d'utilisation de ces alliages et à définir les inconvénients liés à leur mise en ?uvre. Après une recherche bibliographique complète sur les différentes caractéristiques des alliages à mémoire de forme et sur leurs applications, nous avons fait une analyse de leur comportement. Pour cela nous en avons effectué une modélisation statique et dynamique qui nous a permis de montrer que la réponse des alliages de Cu-Zn-Al lors de la chauffe et du refroidissement est du deuxième ordre et que les constantes de temps correspondantes sont dans les deux cas des fonctions de la puissance de chauffe et de la contrainte. Puis nous caractérisons le comportement des alliages à mémoire de forme utilisés comme capteurs de déplacement. La mesure de leur variation de longueur est déterminée à partir de la variation de résistivité occasionnée par la transformation de phase d'un fil en alliage de Cu-Zn-Al, qui est provoquée par l'allongement de celui-ci. Cette étude fait également apparaitre l'influence que peut avoir la variation de température sur les caractéristiques qui lient l'allongement à la résistivité et à la contrainte. Cette influence de la variation de température peut être supprimée par l'utilisation de la méthode de mesure différentielle. La synthèse des résultats obtenus lors de cette étude a permis la réalisation d'un axe asservi, utilisant les alliages à mémoire de forme en Cu-Zn-Al comme actionneur et comme capteurpas disponible / Not availabl