Microsystème à ailes vibrantes: utilisation des technologies MEMS pour la réalisation d'un microdrone bioinspiré

• Main Author: Dargent, Thomas
• Language: FRE
• Published: Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis 2010
• Subjects: [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics; Aile battante; SU-8; MEMS Bioinspiré; vibration en grand déplacement
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00577066; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/57/70/66/PDF/THESE-DARGENT-Thomas-BU.pdf

Ce travail de thèse s'inscrit dans une thématique pluridisciplinaire qui regroupe des domaines comme la dynamique des structures, le biomimétisme, les technologies de réalisation de microsystème et l'aérodynamique. Le but de ce travail est de progresser dans la conception et la réalisation d'un microsystème à ailes résonantes à l'échelle de l'insecte en utilisant des technologies issues des microsystèmes. Des concepts sont développés dans cette thèse. En particulier, l'obtention d'un battement de grande amplitude par l'utilisation de la résonance de l'aile et la rotation de l'aile de façon passive. Des prototypes ont été réalisés en utilisant le polymère SU-8 dont les caractéristiques mécaniques sont proches de celles d'une aile d'insecte. Cette structure a été mise en vibration an de génerer de la portance mais n'a pour l'instant pas été capable de se propulser dans les airs. Les concepts d'aile résonante et de torsion passive ont toutefois pu être validés. Une étude plus spécique de simulation de vibration en grands déplacements a été menée et un premier modèle élément ni est proposé. Les questions d'amortissement des ailes dans l'air sont également traitées en vu de pouvoir poursuivre l'étude et différencier les efforts aérodynamiques de l'amortissement propre à la structure. Nous disposons d'un outil expérimental pour étudier à l'échelle de l'insecte la cinématique des ailes et les effets aérodynamiques.