Conception d'un lien de communication pour BioMicroRobot

La microrobotique a refait surface récemment avec l'arrivée des MEMS (Micro-Electro-Mechanicals Systems ). On note beaucoup d'intérêt dans la micromanipulation de micro-organismes, dans l'assemblage de micromoteur et dans l'exploration des milieux fortement confinés. Ce domaine est une science en émergence qui lie les technologies développées par la microélectronique et par la robotique. Le projet, développé au Groupe de Recherche en Appareillage Médical de Sherbrooke (GRAMS), est au centre d'une équipe multidisciplinaire qui regroupe plusieurs acteurs en chimie, en physique, en électronique et en mécanique. Ces travaux concernent la conception théorique et la fabrication d'un BioMicroRobot (BMR) hexapode autonome de l'ordre du millimètre. L'alimentation autonome des BioMicroRobots constitue un défi de taille. Afin de fournir l'énergie nécessaire au BMR, l'utilisation d'un lien inductif basé sur une bobine d'une géométrie spéciale appelé bobine d'Helmholtz pilotée par un amplificateur de puissance classe E et un modulateur AM (code Manchester) est nécessaire. De son côté, le BioMicroRoboi du GRAMS, posséderait une minuscule bobine (antenne réceptrice), et un circuit électronique simple de traitement du signal capable de récupérer l'énergie de la porteuse

Development of an Hexapod BioMicroRobot with Nafion-Pt IPMC microlegs

This paper presents an artificial locomotion servo-system for an insect like hexapod BioMicroRobot (BMR). This servo-system, programmed with VHDL code, will act as a driver in a RISC architecture microcontroller to reproduce insect tripod walking. An overview of the robot control system, in accordance with the insect displacement principle, is demonstrated with timing parameters. A control algorithm of the six legs driving the robot in any direction versus Pulse Width Modulation (PWM) is reviewed. BMR microlegs are built with cylindrical Nafion-Pt Ionomeric Polymer-Metal Composite (IPMC) that have 2.5 degrees of freedom. Specific fabrication process for one leg is exposed. Dynamic behavior and microleg characteristics have been measured in deionized water using a laser vibrometer. BMR current consumption is an important parameter evaluated for each leg. Hardware test bench to acquired measurement is presented. The purpose of this design is to control a BMR for biomedical goals like implantation in human body. Experimental results on the proposed legs are conclusive for this type of bioinspired BMR

An adaptive recovery method in compressed sensing of extracellular neural recording

ABSTRACT: A novel adaptive recovery method in the emerging compressed sensing theory is described and applied to extracellular neural recordings in order to reduce data rate in wireless neural recording systems. To strike a balance between high compression ratio and high spike reconstruction quality, a novel method that employs a group-sparsity recovery algorithm, prior information about the input neural signal, learning prior supports of spikes, and a matched wavelet technique is introduced. Our simulation results, using four different sets of real extracellular recordings from four distinct neural sources, show that our proposed method is effective, viable, and outperforms the state-of-the-art compressed sensing-based methods, in particular, when the number of the measurement is two times of the sparsity

Conception d'un BioMicroRobot autonome

Cet article présente les avancements technologiques pour la conception théorique et pratique d'une architecture élémentaire et minimale d'un BioMicroRobot (BMR) hexapode autonome. L'autonomie minimale dépend du système de gestion des événements globaux, régionaux et locaux. Cette gestion est avant tout perçue par deux types de récepteurs : les extérocepteurs internes (vision) et ceux externes (système de repérage et de détection de l'environnement). La planification des événements dans un environnement confiné repose sur un système complexe qui incorpore un microcontrôleur d'architecture RISC, un système de propulsion bio-inspiré indépendant qui agit comme un pilote, un système d'alimentation et de communication et finalement un détecteur de proximité qui agit à titre d'extérocepteurs internes. L'avant dernière section présente un procédé de fabrication de la structure complète du BMR qui peut supporter une hiérarchie hybride à deux niveaux avec la logique floue