Literatura científica selecionada sobre o tema "Capteurs de Forces"

Ce travail consiste à établir des modèles empiriques de calcul du coefficient d’échange thermique par convection, lors de l’écoulement de l’air dans un conduit utile rectangulaire d’un capteur solaire plan à air, dont le plan inférieur est muni de rugosités artificielles dites chicanes de formes rectangulaires disposées en quinconce. Par la méthode de l’analyse dimensionnelle, on a pu mettre en relation tous les paramètres physiques, thermophysiques et les caractéristiques géométriques des chicanes, en fonction du régime d’écoulement on estime un coefficient d’échange global par convection dans l’espace d’écoulement du fluide.

RésuméCe texte traite du localisme monétaire. Il est défini comme l’organisation d’une localisation des échanges au sein d’un espace spécifique au moyen d’une adaptation du système monétaire existant ou de la construction d’un système monétairead hoc. Le texte met en avant les formes prises par le localisme monétaire depuis les années quatre-vingt, qui connaît une dynamique très forte. Il distingue un localisme territorial étatique, un localisme territorial infraétatique et un localisme communautaire. Il dégage quatre rationalités dont les diverses combinaisons caractérisent les multiples cas de localisme monétaire contemporains : capter des revenus, protéger l’espace local, dynamiser l’activité locale et transformer la nature des échanges. Cinq exemples illustrent ces combinaisons. La thèse développée est qu’il peut être pertinent d’analyser sous la même bannière du localisme monétaire des phénomènes qui, en général, sont pourtant singularisés ; la mise à jour des rationalités à l’oeuvre permet de saisir cette unité au-delà de la diversité des formes de localisme monétaire.

Lobjectif de cette etude est letude des caracteristiques mecaniques de varietes de tubercules dignames, de patates et de manioc consommes au Burkina Faso. Deux varietes ont ete etudiees par tubercules et les principaux paramètres mecaniques etudies sont la resistance à la penetration des tubercules et leurs forces maximales de decoupe. Un banc dessai traction compression muni dun capteur de compression dune force maximale de 2000 Newton (N) a ete utilise à cet effet.Un outil de decoupe ainsi quune tige ont ete utilises respectivement pour la decoupe des tubercules en tranche et pour leur penetration. Six (06) plages de vitesses (15, 30, 45, 60, 75, 90 mm/s) ont ete utilisees pour la decoupe des tubercules en tranches, et une vitesse de 20 mm/s pour la penetration. Les teneurs en eau moyennes des tubercules etudiees etaient comprises entre 58,8±1,8 % et 77,1 ± 1,8 %. Lanalyse des resultats des tests de durete et de decoupe des tubercules nous ont permis dobtenir leurs forces maximales de penetration qui sont de 145 N pour ligname bêtê bêtê, 216 N pour la patate douce fadanga blanche et 391 N pour le manioc kalagè.Les forces maximales de decoupe sont de 311 N pour ligname gogo, 347 N pour le manioc kalagè et 410 N pour la patate douce fadanga blanche. Cette etude nous permet de mieux comprendre les facteurs pouvant affecter lefficacite de decoupe des tubercules. Les donnees de cette etude peuvent être dintegrees dans le dimensionnement des motorisations des equipements de transformation post-recolte des tubercules en vue de leur optimisation energetique.

Résumé Être appelé à la vie au nom de la mort – au nom d’une mort(e) –, voilà qui caractérise le statut d’enfant de remplacement de Michel Leiris. On peut penser qu’au miroir de l’autobiographie, l’écrivain a tenté (tel Narcisse qui, dans l’une des versions du mythe, recherche dans la vision de son propre reflet à la surface de l’eau une soeur jumelle disparue) de rencontrer une imago sororale gémellaire, de capter les échos et résonances d’un alter ego. Toutefois, ce sont les textes poétiques de Leiris qui, peut-être mieux que n’importe quels écrits leirisiens, donnent à penser les formes et les figures d’une « mort en transmission » ou, pour reprendre les termes du poète, d’une « malemort ». L’étude de champs sémantiques relatifs à l’univers placentaire et foetal, dans l’oeuvre poétique de Leiris, permet de cerner – à l’instar d’images échographiques – la persistance d’une présence mortifère que l’écriture leirisienne s’emploie à traduire et à nommer.

Le but de cette revue de littérature narrative est d’identifier à travers les logiques internes de deux disciplines collectives paralympiques en fauteuil roulant manuel (FRM), l’apport et les limites des principaux dispositifs accessibles aux parasportifs en FRM. Dans le cadre de l’optimisation des performances, les parasportifs sont habituellement testés au laboratoire et/ou sur le terrain. Au laboratoire, les ergomètres à manivelles (EM), les ergomètres à rouleaux pour fauteuil (ERF) et le tapis roulant (TR) sont les plus utilisés. Les EMs ne permettent pas de simuler la gestuelle mécanique de la propulsion du FRM. Les ERFs permettent l’utilisation du FRM personnel mais, neutralisent les forces de résistance des roulettes du FRM. Le TR est plus réaliste mais neutralise les mouvements latéraux du FRM. La technologie embarquée est une évolution des outils de laboratoire. Ainsi, les roues instrumentées (RI) et des centrales inertielles (CI) sont adaptées pour les mesures en situations de terrain. Cependant, la masse des RI limite le comportement du FRM et les CI ne quantifient pas les forces développées sur les mains courantes. La simulation des forces exercées sur les mains courantes à partir des données des CI permettra en perspective le développement de capteurs de force miniaturisés.

Nous prenons comme point de départ l’extraordinaire profusion des marques d’intensité insérées dans L’histoire de Manon Lescaut et du chevalier des Grieux afin d’analyser leurs différentes fonctions communicatives en tenant compte de leur inscription dans un contexte discursif déterminé pour étudier ensuite leur rôle dans quelques stratégies narratives spécifiques. Nous nous intéressons d’abord à la relation entre l’intensité et le registre pathétique qui traverse les genres littéraires au XVIII siècle, puis aux valeurs sémantico-pragmatiques de la construction consécutive intensive et aux effets de généricité signalés par Adam (2011) pour d’autres genres de discours. Finalement, nous analysons les stratégies d’intensification mis en œuvre dans le roman afin de capter l’intérêt du lecteur et de générer des situations plutôt humoristiques. Based on the extraordinary profusion of marks of intensity in L’histoire de Manon Lescaut et du chevalier des Grieux, we will analyse the different communicative functions of intensification in Prévost’s novel based on its inscription in a specific discursive context, so as to end the relationship between such linguistic operation and several, more specific narrative strategies. Thus, it will be examined the relationship with the register of the pathetic that crosses the XVIII century literary genres, as well as the semantic-pragmatic values of the intensive consecutive construction and the effects of “genericity” noted by Adam (2011) in relation to other discursive genres. To conclude, it will be analysed the intensification strategies in the novel, destined to capture the interest of the reader and to generate humorous situations. Nous prenons comme point de départ l’extraordinaire profusion des marques d’intensité insérées dans L’histoire de Manon Lescaut et du chevalier des Grieux afin d’analyser leurs différentes fonctions communicatives en tenant compte de leur inscription dans un contexte discursif déterminé pour étudier ensuite leur rôle dans quelques stratégies narratives spécifiques. Nous nous intéressons d’abord à la relation entre l’intensité et le registre pathétique qui traverse les genres littéraires au XVIII siècle, puis aux valeurs sémantico-pragmatiques de la construction consécutive intensive et aux effets de généricité signalés par Adam (2011) pour d’autres genres de discours. Finalement, nous analysons les stratégies d’intensification mis en œuvre dans le roman afin de capter l’intérêt du lecteur et de générer des situations plutôt humoristiques.

Cette thèse porte sur le développement d’une instrumentation originale et présentant des performances au-delà de l’état de l’art pour la caractérisation et la mesure de forces aux petites échelles. Les travaux présentés couvrent la mesure d’une large gamme de forces mises en jeu en méso et micro-robotique, allant des forces intermoléculaires de l’ordre de quelques µN à des forces de l’ordre du Newton. Le point central réside dans le développement et la mise en œuvre de capteurs basés sur une technologie active particulièrement adaptée pour la caractérisation de forces à gradient variable grâce à une raideur du capteur quasi-infinie en boucle fermée. Trois contributions principales ont été apportées. Sur le plan méthodologique, une nouvelle approche de commande hybride robuste basée sur un placement de structures propre a été proposée et validée expérimentalement dans le cadre de la caractérisation robuste de force d’interaction intermoléculaires en utilisant un microscope à force atomique (AFM). Cette caractérisation a permis de définir les bases du cahier des charges pour la conception et la commande de capteurs actifs mieux a même de caractériser finement les zones instables dans lesquelles les gradients de force sont importants. La seconde contribution réside dans le développement, la conception, la commande et la mise en œuvre d’un capteur actif original de type MEMS (Microsystème électromécanique) ayant la particularité de posséder une caractéristique électromécanique linéaire sur l’ensemble de sa plage de mesure, i.e. +- 20 µN, avec une bande passante supérieure à 2kHz. La troisième contribution réside dans la proposition d’une nouvelle architecture pour la mesure active de forces sur des plages allant du mN au N basée sur un actionnement magnétique et un palier d'air. Ce capteur a été mis œuvre pour la mesure de force magnétique présentant des zones instables lorsque la distance entre la pointe du capteur et l’échantillon magnétique est inférieur à un certain seuil. Les perspectives de cette thèse sont nombreuses en science des matériaux, en biologique et plus généralement en physique. Elle ouvre une nouvelle voie dans la recherche scientifique en microscopie à force atomique active
This thesis focuses on the development of an original instrumentation, with performances beyond the state of the art, for the characterization and the measurement of forces at the small scales. The work covers the measurement of a wide range of forces involved in meso and micro-robotics, from intermolecular forces of the order of a few µN to forces at the Newton level. The focus lies in the development and implementation of sensors based on an active technology particularly adapted for the characterization of forces with a variable gradient thanks to a quasi-infinite sensor stiffness in closed loop. Three main contributions have been made. On the methodological aspect, a new robust hybrid control approach based on Eigen structure assignment has been proposed and experimentally validated for the robust characterization of intermolecular interaction forces using an Atomic Force Microscope (AFM). This characterization has allowed defining the basis of the specifications for the design and the control of active sensors better suited to finely characterize unstable areas in which the force gradients are important. The second contribution lies in the development, design, control and implementation of an original MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) type active sensor with the particularity of having a linear electromechanical characteristic over its entire measurement range, i.e. +- 20 µN, with a bandwidth greater than 2kHz. The third contribution lies in the proposition of a new architecture for the active measurement of forces over ranges from mN to N based on a magnetic actuation and an air bearing. This sensor has been implemented for the measurement of magnetic forces with unstable areas when the distance between the sensor tip and the magnetic sample is below a certain threshold. The perspectives to this thesis are numerous in materials science, biology and more generally in physics. It particularly opens a new path in scientific research related to active AFM

Ce mémoire contient deux parties consacrées à deux applications des chaînes de particules magnétiques.
Le premier chapitre décrit la conception d'un capteur de forces intercolloïdales. Nous présentons différentes expériences permettant de caractériser les particules utilisées. Nous décrivons ensuite la réalisation du montage expérimental et le traitement des données. Enfin, nous comparons cette technique aux autres techniques.
Le second chapitre décrit la conception et la réalisation de nageurs à l'échelle microscopique. Nous fabriquons des filaments magnétiques flexibles en alignant des particules sous l'effet d'un champ magnétique. Les particules adjacentes sont reliées par des agents pontants. Nous avons étudié le comportement de ces filaments sous champ. Sous l'effet d'un champ magnétique oscillant, le filament se déforme : une onde se propage alors le long du filament, ce qui engendre une force propulsive, dont nous démontrons l'effet sur un nageur spermatomorphe. Enfin, nous vérifions des prédictions théoriques antérieures.

L'intelligence artificielle, dont l'apparition n'est pas nouvelle, voit ses domaines d'application s'étendre continuellement au profit notamment du diagnostic médical. Les nouvelles fonctionnalités qu'elle offre peuvent améliorer certains troubles difficiles à prédire en raison de leur nature transitoire, comme les troubles du sommeil, l'endormissement au volant, la fibrillation auriculaire ou le stress chronique. Ces troubles sont difficiles à détecter car les personnes touchées présentent souvent très peu de symptômes. De plus, la population vieillissante tend vers plus de dépendance et les structures médicales manquent de personnels soignants.Dans ce contexte, ce travail propose un système générique, précis et sans contact, de surveillance des paramètres vitaux, appelé Pulse. Il s'appuie sur un capteur de contraintes à base de nanoparticules développé par la start-up Nanomade et adapté à une application BallistCardioGraphique (BCG) dans divers types d'équipements (par exemple, un lit ou un siège de véhicule). De plus, un logiciel spécifique a été développé permettant d'obtenir des performances uniques pour la surveillance conjointe des différents paramètres vitaux. Ce logiciel temps réel appelé BCG-VARS est composé de deux algorithmes pouvant être embarqués. Le premier est dédié à la détection d'une présence, à l'actimétrie et à la mesure des intervalles entre chaque respiration (BBIs). Le deuxième algorithme mesure chaque intervalle inter-battements (IBI) à l'aide d'une technique innovante utilisant un ajustement des hyperparamètres et une méthode de prédiction des intervalles sur l'ensemble du motif cardiaque, réduisant significativement les erreurs de mesure. Lors de l'intégration du système dans un lit médical, des erreurs moyennes absolues de 1,55 battements par minute pour les IBIs et de 1,85 cycles par minute pour les BBIs ont été obtenues, ce qui est conforme à l'état de l'art qui, à ce niveau de performances, ne propose pas de système générique.Grâce aux caractéristiques et performances du système Pulse et du logiciel BCG-VARS, certains modèles d'apprentissage automatique pour diverses fonctionnalités médicales ont été implémentés. Tous les modèles ont été conçus pour être utilisables en temps réel, avec la solution embarquée Pulse. Tout d'abord, la détection du stress à l'aide de techniques d'apprentissage automatique a été explorée. De plus, un algorithme innovant appelé VESLA (Variable and Embedded Stress Level Algorithm) a été développé pour évaluer son évolution. Malgré une caractérisation binaire dans la base de donnée utilisée, VESLA peut quantifier plusieurs niveaux de stress, dont le nombre s'adapte aux exigences de l'application. Cet algorithme surpasse les modèles de la littérature, atteignant une précision moyenne de 94,1% avec une base de données libre d'accès. Deuxièmement, des réseaux de neurones ont été élaborés pour la classification des stades du sommeil. Une optimisation d'hyperparamètres maximisant les performances du système tout en minimisant le poids du modèle a été développée pour la première fois. Contrairement aux modèles de la littérature, ces modèles ont été conçus pour être temps réel et pour de courtes durées, afin d'être utilisés pour éviter l'inertie du sommeil, même pour de courtes siestes. Enfin, la possibilité de mesurer la pression artérielle avec un seul capteur de BallistoCardioGraphie a également été explorée, ouvrant des perspectives intéressantes pour la suite de ces travaux.Au delà de ce qui a constitué l'axe principal de la thèse, plusieurs objectifs secondaires ont été atteints. Parmi eux, une solution universelle de validation pour tout système BCG a été développée, comprenant un émulateur mécanique facile à reproduire, des métriques et des graphiques cohérents et standardisés pour les signaux respiratoires et cardiaques, et des fichiers d'impulsions en libre accès pour émuler plusieurs fois le même scénario
Artificial intelligence is not a young discovery, but recent breakthroughs have led to its application in countless fields like medical diagnosis. The novel functionalities it provides can improve the diagnosis of certain challenging-to-predict disorders due to their transient nature, such as sleep disorders, drowsy driving, atrial fibrillation, or chronic stress. These disorders are challenging to detect because affected persons show very few symptoms. In addition, the aging population is moving towards dependency and medical structures lack caregivers.In this context, this work introduces a generic, precise, and unobtrusive vitals monitoring system, called Pulse. It relies on a strain sensor based on nanoparticles developed by the Nanomade startup and adapted for a BallistCardioGraphic (BCG) application in various types of equipment (e.g., a bed or vehicle seat). In addition, a specific software, named BCG-VARS, has been developed to achieve unique performances in simultaneous monitoring of various vital parameters. This real-time software consists in two algorithms that can be embedded. The first one is dedicated to presence detection, actimetry and Breath-to-Breath Interval (BBIs) measurement for each new sample. The second one is related to Inter-Beats Interval (IBIs) measurement using an innovative technique involving hyperparameters tuning and interval prediction on the whole heart pattern, significantly reducing measurement errors. When integrated into a medical bed, average absolute errors of 1.55 beats per minute for IBIs and 1.85 cycles per minute for BBIs were obtained, corresponding with the state-of-the-art which, at this level of performances though, does not offer a generic system.In addition, algorithms perfectly identified subjects' presences, and major movements (lying down, rolling over, or leaving) were detected by the algorithms.Thanks to the features and performances of Pulse system and BCG-VARS software, some Machine Learning (ML) models for medical functionalities have been implemented. All models have been designed to be applied in real-time, with the Pulse embedded solution. First, stress detection using ML techniques has been explored. An innovative algorithm, called VESLA (Variable and Embedded Stress Level Algorithm), has been developed to assess stress evolution. Despite binary nature labels in the dedicated database, VESLA can quantify multiple stress levels, adapting to the application requirements. This algorithm outperforms literature models, achieving an average accuracy of 94.1% with an open-access database. Secondly, Deep Learning (DL) models have been designed for sleep stage classification. Hyperparameters fit-tuning that maximizes system performances while minimizing model weight has been elaborated for the first time. Unlike literature models, these models are designed to be real-time and for short durations to avoid sleep inertia, even for short naps. Finally, prospects for measuring blood pressure with a single BCG sensor have also been explored, providing interesting perspectives for future research.Beyond the main focus of the thesis, several additional objectives have been achieved. Among them, a universal validation solution for any BCG system has been developed, including an easy-to-reproduce mechanical emulator, coherent and standard metrics and graphs for respiratory and cardiac signals, and open-access impulsion files to emulate multiple times the same scenario. Experimental results show waveform strong similarities with emulated data (correlation up to 0.82±0.12)

La majorité des blessures en football interviennent sans contact avec un autre joueur, les lésions musculaires étant prépondérantes. La fatigue (et les perturbations neuromusculaires qu'elle induit) ainsi que la gestion de la charge d'entraînement ont été identifiées dans la littérature comme les principaux facteurs de risques de blessures, ces dernières étant plus nombreuses en fin de match et lors des semaines plus chargées en termes de compétition. Malgré le développement récent de nombreux outils de suivi, le maintien des blessures à un niveau important au cours des deux dernières décennies interroge l'efficacité des stratégies actuelles de prévention des blessures. Plus particulièrement, le manque d'outil valide permettant d'estimer les impacts et les forces endurées par les joueurs induit une estimation incomplète de la fatigue musculo-squelettique.Le développement d'une paire de chaussures dotée de crampons instrumentés permettant de mesurer les forces de réaction du sol représente donc une innovation pouvant permettre de dépasser ces limites.La première étape de ce travail avait pour objectif de valider scientifiquement cette nouvelle technologie, à la fois sur le terrain et en laboratoire. Les résultats ont démontré un très haut degré d'accord entre les données issues des crampons instrumentés et celle de la plateforme de force, permettant de valider scientifiquement cet outil.La deuxième étape de ces travaux avait pour but d'étudier les variations des paramètres dynamiques et spatio-temporels enregistrés à l'aide de la chaussure à crampons instrumentés sur le terrain lors d'une course à vitesse constante jusqu'à épuisement. Des variations significatives ont été relevées chez l'ensemble des sujets, démontrant ainsi l'utilité de cet outil pour détecter et quantifier la fatigue aigüe sur le terrain. De plus, l'amplitude et le sens de ces changements ont démontré une grande variabilité inter-individuelle.Enfin, la troisième étape de ces travaux consistait à mesurer ces variations de manière longitudinale, tout au long de la saison, chez un public professionnel. La nature de ces variations a ensuite été utilisée afin d'estimer la fatigue musculo-squelettique induite par un entraînement. La répétition de ce protocole, simple à mettre en œuvre, nous a ainsi permis de rendre plus précise la quantification de la fatigue musculo-squelettique au cours de l'année
The majority of injuries in football are non-contact injuries, with muscular strains being the most common. Fatigue and excessive training load are known risk factors, with injuries being most frequent at the end of matches and during overloaded weeks. Despite recent improvements in training load and fatigue monitoring, injury burden remained stable during the last two decades, raising questions about the efficiency of injury prevention strategies. More specifically, the lack of valid tools to estimate ground reaction forces (GRFs) and impacts sustained by players leads to an incorrect biomechanical load/fatigue estimation.The development of instrumented studs (IS) capable of recording on-field GRFs represent, therefore, a major breakthrough.The first step of this study was to assess the validity of a pair of football shoes fitted with IS. The results demonstrated that this tool is a highly valid device for obtaining on-field GRFs.The second aim of this study was to examine the kinetic and spatio-temporal parameters adaptations induced by an exhaustive on-field run at constant with the help of IS. Significant changes were found among all subjects, thus proving the usefulness of this tool to measure fatigue in situ. Results also demonstrated some large inter-individual variability.Finally, the third aim was to assess these changes among professional players throughout a competitive football season. The nature of these variations was then used to estimate biomechanical fatigue induced by training. Repeating this simple procedure throughout the year allowed us to better estimate players' biomechanical

Les problématiques scientifiques étudiant la biomécanique du mouvement de pédalage en cyclisme ont fait et font toujours l'objet de nombreux travaux. Ces travaux touchent de divers domaines, technologique par exemple pour l'amélioration du matériel qui a considérablement évolué, physiologique pour l'amélioration des capacités physiques et des rendements énergétiques en fonction des styles de pédalage, et biomécanique pour l'expertise, en particulier, de l'efficacité de mouvement de pédalage. Le travail présenté s'inscrit dans ce dernier champ scientifique : la biomécanique du mouvement.Le travail réalisé a bénéficié d'un appel à projet de l'Agence Française de la Lutte contre le Dopage avec pour objectif : « [SIC] se réarmer vis-à-vis du dopage en adoptant des démarches qui se veulent originales et concrètes, notamment en se plaçant du point de vue de l'entourage scientifique de sportifs dopés » en se focalisant sur les thèmes « [SIC] Travail, puissance et rendement énergétique».Dans ce contexte, l'objectif général des travaux est l'évaluation du profil biomécanique du coureur cycliste par mesures en laboratoire. Pour cela, une plateforme expérimentale a été validée et nous a permis d'aborder deux questions centrales i) qu'est ce qui crée la force produite à la pédale ? ii) que peut-on attendre d'une évaluation énergétique mécanique du mouvement de pédalage? Ces deux points sont abordés à partir d'un protocole de tests de type incrémentiel tel que l'exige la Fédération Française de Cyclisme. Les résultats ont été obtenus sur une cohorte de coureurs Elite
Numerous studies investigated and still investigate pedaling motion in cycling from a biomechanical point of view. These studies involve various fields, like technologic for improving the material which has considerably evolved, physiologic for physical capacities and energy efficiencies' improvement according to pedaling styles, and biomechanics for motion's expertise and pedaling efficiency in particularly. This work takes part in the last scientific field: the biomechanics of movement.This work received a call for proposals of the AFLD (Agence Française de la Lutte contre le Dopage) in order to: "[SIC] rearm regarding doping by adopting original and practical approaches, considering scientific environment of doped athletes" by focusing on the themes of "[SIC] Work, power and energy efficiency".In this context, the general objective of this work is the biomechanical evaluation of cyclist's profile in laboratory conditions. For this, an experimental platform has been validated and allowed us to follow two central issues i) How is created the force produced to the pedal? ii) What can be expected from a mechanical energy evaluation of pedaling motion? These two points are discussed through incremental protocol tests as required by the French Cycling Federation. The results were obtained on a cohort of Elite cyclists

Ce travail de thèse s'inscrit dans la suite du projet GASVT (Génération Artificielle de Sensations Visuelles et Tactiles) portant sur le thème de l'interface homme/machine, mis en place par la société Ratier-Figeac au sein du Pôle de Compétitivité Aerospace Valley. L'objectif est alors de répondre à une demande d'équipementier aéronautique qui désire actuellement acquérir la technologie active pour les commandes de vol (manche de pilote), permettant au pilote d'avoir un ressenti visuel et tactile sur la trajectoire d'un aéronef. Dans la chaîne cinématique, le retour d'effort est un point essentiel puisqu'il permet de fournir l'information nécessaire à la commande en couple du manche. L'objectif de l'étude menée jusqu'alors a porté sur la réalisation d'un capteur piézoélectrique basé sur le principe d'un transducteur résonant où la variation d'effort est associée via la variation de l'impédance mécanique à une variation de la fréquence de résonance du transducteur. Sur la base de ce principe de mesure, un capteur permettant une mesure des forces en traction et compression, a été étudié. Ce capteur doit répondre en outre à une raideur compatible avec la boucle à retour d'effort du système mécatronique et à des problématiques de micro coupures électriques du réseau de bord. Enfin, en vue de répondre aux spécifications de l'application, une structure de capteur dédiée aux applications aéronautiques (instrumentation biellette), garantissant une redondance de la mesure (capteur triplex) a été étudiée, réalisée et caractérisée. Le travail de thèse concerne principalement la définition des structures de capteur permettant trois mesures d'efforts indépendantes, associée à l'électronique d'alimentation et de commande nécessaire à la transcription de la variation de fréquence de résonance de l'actionneur en un signal d'effort traduisant la traction et la compression. Les modes de contrôle commande sont également à prendre en compte dans cette approche mécatronique globale
This thesis is part of the research project GASVT (Artificial Generation of Visual and Tactile Sensations) on the theme of human / machine interface, implemented by the company Ratier-Figeac in the competitiveness cluster Aerospace Valley. The objective is then to answer to a request for aerospace supplier who wishes to acquire the technology currently active flight controls (joystick driver), allowing the pilot to have a visual and tactile feeling of the path of an aircraft. In the driveline, the force feedback is essential since it allows to provide the information necessary for torque control of the handle. The objective of the study was focused on the realization of a piezoelectric sensor based on the principle of a resonant transducer where the variation of stress is associated with changes on the resonant frequency of the transducer through the change of the mechanical impedance. Based on this principle, a sensor for measurement of forces in tension and compression was studied. This sensor must also reach a high stiffness compatible with the loop force feedback system and power failure of the electric embedded network. Finally, in order to meet the requirements of the application, a sensor dedicated to aeronautical applications (rod instrumentation), ensuring redundancy (sensor triplex) has been studied, performed and characterized. The thesis then concerns the definition of sensor structures for three measures of independent efforts, combined with the power electronics and control necessary for the transcription of the change in resonant frequency of the actuator into a signal effort reflecting the tension and compression. Command control modes should also be taken into account in the overall mechatronic approach

Ce travail de thèse en Mathématiques Appliquées a été effectué au sein du service Capteurs et Systèmes Electroniques (SCSE) au CEA-Leti, organisme majeur de la recherche publique française implanté à Grenoble. Il s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec le laboratoire de mathématiques appliquées Jean Kuntzmann (LJK) de l'Université Joseph Fourier (UJF). Le Leti développe des systèmes de capteurs de données terrestres (magnétomètres, accéléromètres...) capables de se géoréférencer de manière autonome. Placés sur des objets, ces dispositifs de capteursfournissent leur orientation propre dans l'espace, et ouvrent donc un vaste champ d'applications dans le domaine de l'acquisition et la reconstruction de formes.Le problème de la reconstruction de surfaces à partir de données d'orientation non structurées est par essence un problème mal posé. Cependant, des travaux précédents effectués au Leti ont permis de dégager un protocole fournissant un cadre valide pour le processus de reconstruction. Les capteurs ont été intégrés dans les rubans Morphosense : ces rubans souples équipés de noeuds de capteurs selon unegéométrie connue permettent ainsi le développement d'algorithmes de reconstruction de la courbe suivie par le ruban. L'application de rubans Morphosense sur une surface physique permet alors d'acquérir la famille des courbes suivies par les rubans et tracées sur la surface. Il s'agit ensuite d'exploiter le réseau des courbes ainsi obtenues pour reconstruire la surface. Dans un premier temps, nous revisitons la question de la reconstruction du ruban. Nous proposons des algorithmes de reconstruction de la courbe 3D suivie par le ruban Morphosense prenant maintenant en compte l'intégralité des données fournies par les capteurs d'orientation, ainsi que les propriétés méca-niques du ruban qui le conduisent à suivre des courbes géodésiques sur une surface. De ce point de vue, la reconstruction peut être considérée comme optimale.On étudie ensuite un ensemble de méthodes pour la reconstruction de surfaces à partir d'un réseau de courbes rubans. Dans le cas général, un tel type de réseau conduit à des problèmes de fermeture et d'estimation de données manquantes. La question de la fermeture, d'ordre essentiellement numérique et liée à des contraintes différentielles, concerne le réseau des courbes et la difficulté d'obtenir des contoursfermés. La question cruciale de l'estimation des données manquantes traduit le fait qu'aucune information sur la surface n'est connue et accessible en dehors du réseau des courbes rubans.Afin de s'affranchir de ces problèmes et de proposer des solutions pratiques pour la reconstruction, il est nécessaire de faire des hypothèses sur le modèle de surfaces à reconstruire ou sur la topologie de réseau de courbes acquises. Les méthodes développées s'inscrivent donc dans l'une des deux approchessuivantes.– D'une part des méthodes de reconstruction de surfaces développables et quasi-développables, qui modélisent de manière satisfaisante les surfaces étudiées dans le cadre de nombreuses applications.– D'autre part des méthodes de reconstruction à partir d'une topologie spécifique de réseaux de courbes (courbes quasi-planaires, contour ouvert), permettant de résoudre le problème de fermeture.L'ensemble des méthodes proposées dans ces travaux permet ainsi de formuler un processus global de reconstruction de surfaces, qu'il est possible d'adapter aux problèmes étudiés en pratique, afin de proposer une solution à la fois simple et précise dans chaque cas. La validation des résultats dans le cadre des données réelles fournies par les rubans Morphosense nous a conduit à développer des dispositifs métrologiques. Enfin, notons que le contexte général des données d'orientation étudié ici soulève des problématiques peu classiques, voire nouvelles, auxquelles nous avons essayé d'apporter des solutions originales, en particulier au travers d'algorithmes d'interpolation et d'optimisation
This PhD thesis in applied mathematics was conducted within the Electronic Systems andSensors department of the CEA-Leti (Atomic Energy and Alternative Energies Commission - Laboratory for Electronics and Information Technologies), a major organism for technological research located in Grenoble, France. This work originated from a partnership with the applied mathematics laboratory (LJK) of the Joseph Fourier university (UJF). The Leti develops embedded systems equiped with micro-sensors (magnetometers, accelerometers...) from which it is possible to retrieve informations about their spatial orientation. These systems allow for innovative applications in the field of shape acquisition and reconstruction. The problem of reconstructing surfaces from unstructured orientation data is ill-posed. However, previous work done within the Leti came up with a valid reconstruction protocol. The micro-sensors were integrated into the Morphosense ribbon : this flexible ribbon instrumented with sensor knots according to a known geometry is at the core of a number of reconstruction algorithms for the curves followed by the ribbon. When lied on a physical surface, Morphosense ribbons then allow the acquisition and reconstruction of a network of curves on the surface, that are then used for the reconstruction of the entire surface. We first propose new algorithms for curve reconstruction thanks to the Morphosense ribbon. Those new methods now integrate the orientation informations provided by the sensors in their entirety, as well as the mechanical properties of the ribbon that force it to follow geodesic curves on a surface. From this point of view, the curve reconstruction can be considered optimal, as it integrates all the information embedded in the ribbons' structure. We then study a set of methods for the reconstruction of surfaces using a network of ribbon curves. Such a network generally leads to problems linked to the closure of the network and missing data estimation. The closure of the network is essentially a numerical problem related to differential constraints. The missing data corresponds to the lack of information on the surface outside the network of curves. In order to deal with these problems and propose practical solutions for the reconstruction, hypotheses either on the surface models or the topology of the network of curves are required. Therefore, the developed methods fall within the two following approaches.– On the one hand, reconstruction methods for developable and quasi-developable surfaces, which are a good approximation for the surfaces considered in numerous applications.– On the other hand, reconstruction methods from networks of curves with specific topologies (quasi-planar curves, open network) so as to deal with the closure problem.The set of methods developed in this work allow to formulate a global process for the reconstruction of surfaces, with flexible algorithms adapting to the different practical situations, so as to propose a solution both simple and precise in each case. The validation of our results in the case of real sensors data provided by the Morphosense ribbons also led us to develop metrological device. Finally, notice that the general context of reconstruction from orientation data studied here raises original theorical problems, to which we tried to answer with innovative solutions through interpolation and optimization algorithms

La téléopération ouvre des possibilité nouvelles d'interaction avec le micro-monde. Avec des systèmes adaptés il devient possible de manipuler des éléments aux échelles microscopiques. L'ajout d'un retour haptique apporte une information supplémentaire nécessaire à une interaction naturelle. Cette thèse aborde la problématique de la conception d'une chaîne de téléopération haptique par la conception de ses éléments clefs. La première partie décrit l'optimisation de l'interface haptique à un degré de liberté haute fidelité issue des précédents travaux du laboratoire. Un premier travail augmente la précision des efforts produits. Cette amélioration est liée à une optimisation de la mesure de la vitesse de l'interface à des fréquences d’échantillonnage élevées. Un second point traite de la validation et quantification précise des forces de l'interface. La deuxième partie décrit deux nouveaux capteurs de force conçu spécifiquement pour les interactions avec le micro-monde. Ces fonctionnent sur le même principe de mesure par compensation. Deux approches sont suivies pour augmenter les fréquences des forces mesurable par le capteur. La première s'attache à réduire la masse en concevant un nouveau capteur à l'échelle micrométrique avec des technologies MEMS. Une deuxième approche modifie la conception du capteur et supprime la raideur dans le guidage. La troisième partie décrit la conception d'une nouvelle interface haptique à plusieurs degrés de liberté. Les éléments clefs de sa conception sont l'utilisation d'un palier à air, pour un guidage sans frottement, et de moteurs linéaires à induction, pour une inertie réduite
Teleoperation opens up new possibilities for interaction with the micro-world. Adequate systems make it possible for human to manipulate elements on microscopic scales. An added haptic feedback provides information crucial for a natural interaction. A bilateral coupling between the subsystems offers the best haptic transparency. This thesis addresses the design of a complete haptic teleoperation chain by focusing on its key elements. Three parts are detailed: The first part describes improvements of the high fidelity one degree of freedom haptic interface designed previously. First, the precision of the forces produced is improved. This improvement is related to the measurement of the motor velocity at high sampling frequencies. Then, the device is precisely caracterized. The second part describes the design of two new force sensors designed specifically for interactions with the micro-world. The forces are measured by compensation. Two approach are observed to expand the frequencies of forces measurable by the sensors. First approach try to reduce the mass, a new sensor on a micrometric scale is built with MEMS technologies. The second approach offer a new design of the sensor. In particular, the stiffness in the guidance is removed. The third part describes the design of a new haptic interface with multiple degrees of freedom. This interface combines the performances of the one degree of freedom interface with a 2D configuration. The key elements of its design are the an air bearing for frictionless guidance and linear induction motors for reduced inertia

La société Valeo produit pour l'industrie automobile plusieurs machines synchrones destinées à fonctionner en mode démarreur et en mode alternateur. L'une, la StARS, est un alterno-démarreur séparé (ADS) à rotor bobiné et son alimentation est de type pleine onde pilotée par un capteur de position mécanique intégré. La suppression de ce capteur, si rudimentaire soit-il, est un passage très prometteur. Outre la suppression du coût du capteur lui-même et de sa mise en place, la disparition de la connectique qui lui est associée améliore la fiabilité et la robustesse du système. L'objet de cette thèse est la réalisation du contrôle sans capteur de position de l'ADS StARS. A l'arrêt, à partir d'une modélisation simplifiée de la machine, une procédure de détection de la position du rotor et une identification paramétrique de l'induit sont proposées. En marche, lorsque la vitesse de rotation est importante, l'autopilotage sans capteur est réalisé à partir de l'estimation des forces électromotrices de rotation. A faible vitesse, la position de l'axe polaire est reconstituée par observation des flux de la machine. La méthode sans capteur proposée a une simple structure et fait appel à deux capteurs de courant. Elle permet de contrôler la StARS depuis l'arrêt jusqu'à sa pleine vitesse de rotation en mode démarreur. L'entraînement sans i capteur de l'ADS est enfin validé par des résultats expérimentaux
Valeo Company produces for the automotive industry several synchronous machines intended to operate either in starter mode or in alternator mode. One of the manufactured machines is the Starter-Alternator Reversible System (StARS) that is a wound rotor belt-driven machine. Actually, StARS is supplied by a full-wave voltage inverter and its self-commutation is controlled by an integrated shaft-mounted position sensor. The removal of the latter is a very promising passage. In addition to the suppression of the costs due to the sensor and its installation, the elimination of the sensor's wiring improves the reliability and the robustness of the system. The main purpose of this thesis is to investigate the StARS sensorless control. At zero speed, initial rotor position detection and motor parameter identification are presented. In medium and high speed range, the sensorless operation of the StARS is based on the estimation of the machine rotational electromotive forces. At low speed, the rotor position is detected by estimating the stator flux which is obtained by integration of the measured back electromotive force. The proposed sensorless control can perform a switchover from starting to sensorless open-loop operation. It has a simple structure and uses two current sensors. Experimental results are presented to demonstrate the successful operation of the investigated sensorless method

The nature of the interrelationship between whole body posture and the quality of the dental occlusion has not yet to date been clearly documented within the dental or posture literature, as the findings of published studies within both fields have been scarce and inconclusive. The combined use of digital diagnostic occlusal and postural assessment technologies has not been widely employed in these research projects, which has mired both fields' ability to study, to understand, and to clearly ascertain how posture and dental occlusion affect each other physiologically. As such, the specific aims of this chapter are to outline how posture and dental occlusion interrelate through the stomatognathic system's afferent neural inputs into the central nervous system (CNS), which communicate important occlusal contact force distribution information, and equally as important, mandibular spatial positional information within the posture and balance regions of the brain. The concept that the dental occlusion is a capteur for posture (which in English means, a sensor of posture health), is further explored with the inclusion of three differing clinical posturo-occlusal cases, diagnosed and treated with the combined use of the T-Scan 9 computerized occlusal analysis technology, the MatScan/MobileMat foot pressure mapping technology, and the Footmat Research software version 7.10. These presented clinical cases illustrate that improved right-to-left occlusal contact force balance, and improved center of force location within the dental arches, improve a number of measurable sway parameters. Together, the implementation of the T-Scan and the MatScan exquisitely demonstrate to the clinician the significance of the physiologic interrelationship between body posture and the dental occlusion. The presented cases emphasize there exists a whole-body concept that depends upon a variety of differing systems, whereby changes in the dental occlusion produce a phenomenon of bio-functional neuro-reprogramming for the stomatognathic system and the whole body.

Introdução: A mudança climática que tem ocorrido nos últimos tempos decorre, em grande parte, das atividades humanas que resultam em emissão excessiva de gases no planeta comprometendo o Efeito Estufa. São necessárias reduções importantes na emissão de CO2 para conter o aquecimento global. Há fortes relações entre as mudanças climáticas e a área da saúde. Serviços de saúde geram impactos ambientais que contribuem para a mudança climática e afetam a saúde humana. Fazem-se relevantes, dentre outras ações, avanços científicos e tecnológicos que ajudem a reduzir os impactos ambientais gerados pela assistência ao paciente. Softwares são importantes tecnologias para auxiliar na tomada de decisões estratégicas e táticas, assim como para o controle de operações. Objetivo: Identificar no mercado nacional a existência de softwares que auxiliem organizações de saúde a gerenciarem a sustentabilidade ambiental. Método: Pesquisa de levantamento tecnológico que envolveu busca de dados na internet por meio da Plataforma Capterra®, realizada no mês de fevereiro de 2023. Foi utilizado o descritor “softwares de sustentabilidade” seguido do filtro “Países disponíveis - Brasil”. Resultados: Foram encontrados dez softwares de sustentabilidade disponíveis no país, das quais, 90% são empresas internacionais e nenhuma é específica para a área da saúde. Referente aos recursos disponíveis, 7 (70%) abrangem Benchmarking, 7 (70%) gestão em energia, 9 (90%) indicadores de desempenho, 8 (80%) monitoramento de indicadores, 6 (60%) gestão de resíduos, 6 (60%) painel de atividades, 4 (40%) gestão de inspeções, 9 (90%) relatórios e análise de dados, 7 (70%) conformidade com leis ambientais e seis (60%) incluem monitoramento de emissões de carbono. Dos softwares disponíveis, um (10%) possui versão gratuita. Conclusões: Embora não tenha sido encontrado softwares específicos para organizações de saúde, há novas tecnologias disponíveis que podem auxiliar os serviços na redução do seu impacto ambiental e na promoção da sustentabilidade.