Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR)

Robot micro-positionneur, développé à l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR), muni d’une micropince. Cet outil facilite les manipulations fines et les micromanipulations. La micropince est pilotable en position et en état (ouverture et fermeture) via une pince brucelles instrumentée développée avec Percipio Robotics (non visible). Elle est également munie d'un capteur qui détecte le contact et permet un retour de force.

Installation d’une plateforme dans un microscope électronique à balayage (MEB), où elle remplace le porte-échantillon et permet d’utiliser une sonde de microscopie à force atomique (AFM). A la différence du MEB, qui réalise une topographie de la surface de l’objet grâce à un faisceau d’électrons, l’AFM balaye sa surface à l’aide d’une sonde. Lors de l’analyse AFM, ce robot gagne des degrés de liberté en translation-rotation grâce à une plateforme pivotante pour installer l’échantillon et à un…

Manipulation d’une cellule à l’aide d’un microrobot sur une station de pinces optiques. Ce dispositif permet de manipuler des objets de taille micrométrique par un laser, selon le principe du piège optique. La télé-opération est utilisée pour des échantillons biologiques devant être confinés (cellules cancéreuses, bactéries, parasites, etc.). A l’écran, un microrobot sert d’intermédiaire de manipulation, pour éviter le contact direct entre le matériel biologique et le laser infrarouge qui est…

Manipulation d’un objet microscopique sous microscope électronique à balayage (MEB). Pour ce faire, une plateforme a préalablement été installée dans le MEB, à la place du porte-échantillon. Elle possède une pointe de microscopie à force atomique (AFM) montée sur un actionneur inertiel, utilisée pour la manipulation. Grâce à des méthodes de suivi de chemin développées par l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR), ce dispositif rend la manipulation intuitive grâce à l…

Insertion d’un robot nageur dans une plateforme de microrobotique mobile permettant de contrôler la trajectoire de micronageurs par actionnement magnétique. Seul le système d’actionnement est visible ici. Le dispositif possède aussi deux caméras qui permettent un retour visuel, via la reconstruction 3D d’environnement, pour détecter la position du nageur et contrôler sa trajectoire. A l’heure actuelle, le contrôle hors plan est à l’étape de la preuve de concept et les nageurs sont encore de…

Dispositif HaptiComm (Deafblind Haptic Communicator project), une plateforme matérielle et logicielle permettant de communiquer de manière simplifiée avec une personne sourdaveugle. Ce dispositif haptique mobile transmet un message inscrit dans une application, via un téléphone portable, en langage tactile (langue dont les signes correspondent à des tapes ou des mouvements sur la face interne de la main du destinataire). Simple, robuste et accessible, HaptiComm est fabricable par impression 3D…

Mise en place d’un dispositif permettant d’immobiliser des paramécies, "Paramecium", lors d’un patch-clamp. Cet organisme unicellulaire est un objet de recherche courant en biologie, en neurosciences et en génétique. La technique électrophysiologique du patch-clamp permet d’enregistrer l'activité électrique et électrochimique des cellules. Pour cela, une pipette est introduite dans la cellule en perçant la membrane. En temps normal, la procédure est réalisée manuellement, à l’aide d’un…

Prototype de robot médical pour le perçage chirurgical automatisé de vertèbre, développé par l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR) et la société SpineGuard. Il est muni d’un foret "intelligent" équipé d’un capteur DSG (Dynamic surgical guidance) qui mesure la conductivité électrique des tissus à sa pointe. A partir de cette information, des algorithmes d'interprétation des données permettent de déduire la nature du tissu et d’envoyer un signal d’alerte si une brèche…

Contrôle de la caméra d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique, grâce à un joystick. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien : distorsion haptique (du sens du toucher), ergonomie, poids et…

Pointe du foret "intelligent" attaché à un robot de perçage automatisé pour le placement d'implants osseux, développé par l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR) et la société SpineGuard. Ce foret est équipé d’un capteur DSG (Dynamic surgical guidance) qui détecte la conductivité électrique des tissus atteints. A partir de cette information, des algorithmes d'interprétation des données permettent de déduire la nature du tissu et d’envoyer un signal d’alerte si une brèche…

Validation expérimentale d’une loi de commande dite CCC (Compensation Cancellation Control) pour le pilotage d'une prothèse robotique de poignet avec une personne non amputée équipée à l'aide d'une orthèse, réalisant une épreuve du Cybathlon. Cette compétition destinée aux athlètes handicapés autorise l’utilisation de technologies d’assistance bionique. La prothèse n'est ici pas directement pilotée par le sujet mais cherche de façon autonome à annuler les mouvements de compensation du sujet…

Test d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien : distorsion haptique (du sens du toucher), ergonomie, poids et encombrement des instruments, gestion…

Test de manipulation d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie du cholestéatome, une tumeur de l’oreille moyenne, sur un fantôme anatomique. A l’extrémité du bras porteur, un mini-robot de type endoscope actif possède deux mobilités adaptées à ce type de chirurgie. Sur cette image, l’opérateur a délaissé le joystick de téléopération (en gris) au profit de la comanipulation. Par rapport à une opération réalisée à la main, ce système pour la chirurgie ORL améliore la précision et la…

Foret "intelligent" attaché à un robot de perçage automatisé pour le placement d'implants osseux, développé par l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR) et la société SpineGuard. Ce foret est équipé d’un capteur DSG (Dynamic surgical guidance) qui détecte la conductivité électrique des tissus atteints. A partir de cette information, des algorithmes d'interprétation des données permettent de déduire la nature du tissu et d’envoyer un signal d’alerte si une brèche osseuse,…

Test d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien : distorsion haptique (du sens du toucher), ergonomie, poids et encombrement des instruments, gestion…

Validation expérimentale d’une loi de commande dite CCC (Compensation Cancellation Control) pour le pilotage d'une prothèse robotique de poignet avec une personne non amputée équipée à l'aide d'une orthèse, réalisant une épreuve du Cybathlon. Cette compétition destinée aux athlètes handicapés autorise l’utilisation de technologies d’assistance bionique. La prothèse n'est ici pas directement pilotée par le sujet mais cherche de façon autonome à annuler les mouvements de compensation du sujet…

Test d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien : distorsion haptique (du sens du toucher), ergonomie, poids et encombrement des instruments, gestion…

Test de manipulation d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie du cholestéatome, une tumeur de l’oreille moyenne, sur un fantôme anatomique. A l’extrémité du bras porteur, un mini-robot de type endoscope actif possède deux mobilités adaptées à ce type de chirurgie. Sur cette photo, l’opérateur saisit directement le robot pour tester la comanipulation, l’une des deux manières d’utiliser le système. Par rapport à une opération réalisée à la main, ce système pour la chirurgie ORL améliore…

Prototype de robot médical pour le perçage chirurgical automatisé de vertèbre, développé par l’Institut des systèmes intelligents et de robotique (ISIR) et la société SpineGuard. Il est muni d’un foret "intelligent" équipé d’un capteur DSG (Dynamic surgical guidance) qui mesure la conductivité électrique des tissus à sa pointe. A partir de cette information, des algorithmes d'interprétation des données permettent de déduire la nature du tissu et d’envoyer un signal d’alerte si une brèche…

Validation expérimentale d’une loi de commande dite CCC (Compensation Cancellation Control) pour le pilotage d'une prothèse robotique de poignet avec une personne non amputée équipée à l'aide d'une orthèse, réalisant une épreuve du Cybathlon. Cette compétition destinée aux athlètes handicapés autorise l’utilisation de technologies d’assistance bionique. La prothèse n'est ici pas directement pilotée par le sujet mais cherche de façon autonome à annuler les mouvements de compensation du sujet…

Positionnement automatique d’une mini-caméra utilisée par un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Elle réduit le risque de complications pour le patient mais comporte des spécificités pour le chirurgien, notamment pour la gestion de la caméra. Lors d…

Test de manipulation d’un système robotisé d’assistance à la chirurgie du cholestéatome, une tumeur de l’oreille moyenne, sur un fantôme anatomique. Un mini-robot de type endoscope actif (en noir) possède deux mobilités adaptées à ce type de chirurgie. Il est situé à l’extrémité d’un bras porteur (non visible) et l’opérateur le manipule via un joystick de téléopération. C’est l’une des deux manières d’utiliser le système. Par rapport à une opération réalisée à la main, ce système pour la…

Marqueurs réfléchissants posés sur l'épaule d'une personne pour mesurer les mouvements de son corps, lors d'une étude de l'influence du sens de toucher dans le maintien de l'équilibre. La personne se tient debout sur une plateforme qui mesure les variations de son équilibre, et tient une poignée fixe sans exercer de force. Les mouvements sont enregistrés par un système de capture de mouvement, à l’aide de caméras et de réflecteurs positionnés sur les principales articulations de son corps. A…

Test d’une pince laparoscopique utilisée par un système robotisé d’assistance à la chirurgie cœlioscopique. Cette technique, aussi appelée laparoscopie, permet d’observer l’intérieur de la cavité abdominale et d’intervenir sur les organes, grâce à des instruments (caméra et instruments chirurgicaux) insérés dans la paroi abdominale via de petites incisions. Ce système robotisé vise à améliorer le confort, l’autonomie et la précision du chirurgien lors des procédures. Grâce à la réalité…

Etude de l’influence du sens du toucher léger dans le maintien de l’équilibre. Une personne se tient debout sur une plateforme qui mesure les variations de son équilibre, et tient une poignée fixe sans exercer de force. Les mouvements sont enregistrés par un système de capture de mouvement, à l’aide de caméras et de réflecteurs positionnés sur les principales articulations de son corps. A terme, cette étude pourrait soulager les personnes souffrant de troubles de l’équilibre, grâce à une canne…

Pour PR2, robot de service autonome, se repérer dans un environnement inconnu est une tâche complexe mais loin d’être impossible ! À l’aide de sa caméra 3D située sur sa "tête" et de son dispositif de capture optique de mouvement, PR2 est capable de percevoir ce qui l’entoure et apprend à voir ce qu’il peut déplacer, soulever ou enfoncer en utilisant sa pince. L’écran nous montre ici la représentation de son environnement en construction. Les petits objets avec lesquels le robot a appris qu’il…

Robot capable de réapprendre automatiquement à marcher après avoir subi des dommages. Pour pouvoir continuer à marcher, il exécute un nouvel algorithme d’apprentissage baptisé « Intelligent Trial and Error » qui réalise des expériences afin d’adopter rapidement un comportement de compensation. Il se base sur une expérience préalablement menée pour créer une « carte » détaillée en six dimensions des milliers de manières différentes de réaliser sa tâche. Si le comportement testé ne fonctionne pas…

Robot capable de réapprendre automatiquement à marcher après avoir subi des dommages. Pour pouvoir continuer à marcher, il exécute un nouvel algorithme d’apprentissage baptisé « Intelligent Trial and Error » qui réalise des expériences afin d’adopter rapidement un comportement de compensation. Il se base sur une expérience préalablement menée pour créer une « carte » détaillée en six dimensions des milliers de manières différentes de réaliser sa tâche. Si le comportement testé ne fonctionne pas…

Robot capable de réapprendre automatiquement à marcher après avoir subi des dommages. Pour pouvoir continuer à marcher, il exécute un nouvel algorithme d’apprentissage baptisé « Intelligent Trial and Error » qui réalise des expériences afin d’adopter rapidement un comportement de compensation. Il se base sur une expérience préalablement menée pour créer une « carte » détaillée en six dimensions des milliers de manières différentes de réaliser sa tâche. Si le comportement testé ne fonctionne pas…

Robot capable de réapprendre automatiquement à marcher après avoir subi des dommages. Pour pouvoir continuer à marcher, il exécute un nouvel algorithme d’apprentissage baptisé « Intelligent Trial and Error » qui réalise des expériences afin d’adopter rapidement un comportement de compensation. Il se base sur une expérience préalablement menée pour créer une « carte » détaillée en six dimensions des milliers de manières différentes de réaliser sa tâche. Si le comportement testé ne fonctionne pas…

Robot capable de réapprendre automatiquement à marcher après avoir subi des dommages. Pour pouvoir continuer à marcher, il exécute un nouvel algorithme d’apprentissage baptisé « Intelligent Trial and Error » qui réalise des expériences afin d’adopter rapidement un comportement de compensation. Il se base sur une expérience préalablement menée pour créer une « carte » détaillée en six dimensions des milliers de manières différentes de réaliser sa tâche. Si le comportement testé ne fonctionne pas…

Dispositif de stimulation tactile composé d'une plaque reliée à un ordinateur, sur laquelle on déplace le doigt grâce à une plateforme mobile. Un programme génère sur le doigt des efforts commandés par ordinateur en fonction des déplacements sur la plateforme, grâce à des capteurs permettant de connaître en temps réel la position du doigt et l'effort qu'il applique. Les efforts génèrent différentes sensations : creux, bosse, fluide,... Ce type de dispositif est utilisé dans le cadre de la…

Dispositif élémentaire de démonstration d'une illusion tactile. Il s'agit d'une surface plane, sur laquelle le sujet pose son doigt, et qui pivote autour d'un axe, créant la sensation d'une surface courbée. Cela prouve que la courbure des objets haptiques s'élabore à partir de la normale perçue des surfaces touchées, dictée par l'orientation du contact peau-objet, non de leur position absolue dans l'espace. Ce type de dispositif est utilisé dans le cadre de la recherche fondamentale sur le sens…

Dispositif de stimulation tactile sur lequel on pose un doigt et qui exerce 64 tractions mécaniques indépendantes sur la peau, à l'intérieur d'une surface de 1 cm². Différentes combinaisons de ces tractions, programmées sur ordinateur, génèrent différentes sensations au bout du doigt, comme des creux, des bosses ou des sensations de mouvement par exemple. L'objectif est d'étudier finement la transduction tactile, à tous les niveaux du système nerveux. Ce dispositif très général de stimulation…

Capteur de force tangentielle, placé horizontalement au centre, et capteurs d'efforts placés de chaque côté. lls font partie d'un dispositif de stimulation tactile sur lequel un doigt se déplace sur une surface. Les caractéristiques tribologiques de 125 matériaux différents peuvent être étudiées. Le doigt est glissé dans un anneau permettant de connaître ses mouvements. Sous la surface, les capteurs et un tribomètre mesurent de façon très sensible les efforts du doigt en position fixe ou en…

Expérience de stimulation tactile durant laquelle un bâton est manipulé doucement de haut en bas. Un dispositif situé à l'intérieur de ce bâton est relié à un boîtier à l'extérieur qui génère des vibrations dont les fréquences sont corrélées aux mouvements du bâton. Cela donne la sensation que des éléments, comme des billes par exemple, se déplacent à l'intérieur du bâton. En réalité, il s'agit juste de vibrations tactiles et de sons suscitant une sensation de déplacement. L'objectif est d…

Expérience de stimulation tactile durant laquelle un bâton est manipulé doucement de haut en bas. Un dispositif situé à l'intérieur de ce bâton est relié à un boîtier à l'extérieur qui génère des vibrations dont les fréquences sont corrélées aux mouvements du bâton. Cela donne la sensation que des éléments, comme des billes par exemple, se déplacent à l'intérieur du bâton. En réalité, il s'agit juste de vibrations tactiles et de sons suscitant une sensation de déplacement. L'objectif est d…

Dispositif élémentaire de démonstration d'une illusion tactile. Il prouve que la perception des formes, lors du toucher actif, est due en grande partie aux variations des forces d'interaction des doigts avec un objet, non aux déplacements relatifs de ces doigts explorant sa surface. Ce dispositif est composé d'une plaque dans laquelle sont insérés deux aimants. Lorsque le doigt, posé sur une petite plateforme, se déplace et passe sur l'un des aimants, cela créé une sensation de bosse ou de…

Dispositif de stimulation sensorimotrice tactile. Il est composé d'une plaque sur laquelle le doigt peut glisser et qui est animée de mouvements indépendants ou corrélés à ceux du doigt. Cela montre que la perception de la trajectoire parcourue par le doigt dépend à la fois du mouvement qu'il effectue mais aussi du mouvement de la surface avec laquelle il est en contact. Par exemple, si le doigt se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre et que la surface se déplace dans le sens inverse…