Analyse de performances des actionneurs à fluide magnétorhéologique pour les interfaces haptiques

Abstract

Les interfaces haptiques sont des dispositifs permettant un retour en force, qui est généralement fait par l’entremise de moteurs électriques. Les interfaces haptiques peuvent être utilisées en formation pour simuler des environnements virtuels, par exemple, des organes virtuels pour la formation de chirurgien. Cependant, les moteurs électriques font face à un dilemme technique entre la densité de couple et une réponse dynamique, limitant ainsi les performances des interfaces haptiques. Les actionneurs magnétorhéologiques, composé d’une source de puissance et d’embrayages à fluide magnétorhéologique, ont démontré leur potentiel face à ce dilemme technique. En effet, une multitude d’embrayages magnétorhéologique peuvent se partager une seule source de puissance. Les actionneurs magnétorhéologiques ont donc une excellente densité de couple tout en ayant de bonnes performances dynamiques. Ce projet de recherche présente une analyse de performances des actionneurs magnétorhéologique pour les interfaces haptique. Les performances des actionneurs magnétorhéologique ont été comparées avec les moteurs électriques présentement utilisés dans la plupart des interfaces haptiques. Des critères de performances ont été établis à l’aide de la littérature scientifique. Un modèle dynamique d’une interface haptique a été développé et utilisé pour faire une analyse sur les performances des actionneurs magnétorhéologiques et des moteurs électriques. Un banc de test a été développé pour valider le modèle et les résultats obtenus en simulation. Les résultats démontrent que les actionneurs magnétorhéologiques permettent une meilleure génération d’environnement virtuel. L’amortissement des actionneurs magnétorhéologiques doit être adressé pour augmenter la variété d’environnements virtuels pouvant être générés