NANOMAN

I. Laboratoires et Personnel

II. Présentation du Projet NANOMAN

Le projet nanomanipulation multisensorielle met en oeuvre divers champs de compétences (informatique, modélisation, automatique, nanophysique, électronique, mécanique) pour un unique but : la conception d'une interface utilisateur temps-réel multisensorielle pour un Microscope à Force Atomique (AFM).
L'assemblage d'un TGR (transducteur gestuel rétroactif) avec un AFM avance selon deux lignes directrices :

• Mise en oeuvre matérielle d'un Nanomanipulateur à retour d'effort
• Définition de la reconstruction multisensorielle à partir des signaux AFM

Les compétences conjuguées de ICA (réalités virtuelles et multisensorialité) et du LEPES (nanophysique) nous permettent d'aborder ces deux aspects. L'AFM acquis pour ce projet a été couplé au TGR. Des manipulations avec transmission de l'effort dû à l'interaction pointe/surface ont été réalisées. Des systèmes d'asservissement pour la transmission d'une action et un retour d'effort optimaux ont été mis en place.
Simultanément, sur cette base, nous définissons le rendu sensori-moteur le plus performant pour établir une interface visuelle et tactile permettant d'implémenter la présence à l'échelle du nanomètre. Nous sommes donc en train de construire un Nanomanipulateur comme une station de travail autonome intégrant un capteur de force à l'échelle du nanomètre et une interface avec l'expérimentateur lui permettant de travailler en temps réel et en utilisant tous ces processus cognitifs (sens, connaissance, apprentissage) dans le nanomonde.
Des TPs nanomanipulation multisensorielle sont planifiés pour des étudiants de l'UJF début 2004. Par ailleurs nous échangeons avec les acteurs d'autres disciplines afin de répondre à une large palette de besoins :

• biologie: outil convivial pour manipuler la matière vivante à ces échelles
• sciences de l'éducation: au delà des descriptions théoriques et mesures associées, le NM offre une approche directe et sensorielle des nanosciences
• microrobotique: le microsystème que constitue une tête de microscope AFM et son contrôle sont au centre des préoccupations de la microrobotique

III. Publications

          Luciani, A. and al., PRESENCE: The sense of believability of inaccessible worlds, vol. 28 (2004) pp.509-517

          Marchi, F. and al., Feeling nanospace through a multisensorial nano-manipulator, Veeco European Conference - Seeing at Nanoscale II, Grenoble, France, 10 (2004) pp.1

          Marliere, S. and al., Multi-sensorial interaction with a nano-scale phenomenon: the force curve, EuroHaptics, Munich, Germany, 6 (2004) pp.246-252

          Luciani, A. and al., PRESENCE: The sense of believability of inaccessible worlds, CyberWorld, Singapore, 12 (2003) pp.114-119

          Luciani, A. and al., Approaching nano-spaces: 1-DOF nanomanipulator, Trends in Nanotechnology, Salamanca, Spain, 9 (2003) pp.145-146

          Marliere, S. and al., Real-time simulation of AFM tip-surface cohesive interactions, Trends in Nanotechnology, Salamanca, Spain, 9 (2003) pp.143-144

          Marliere, S. and al., Touching Nanospace: Atomic Force Microscope coupling with a force feedback manipulation system, STM'03, Eidhoven, Netherlands, 7 (2003)

          Florens, J. and al., Atomic Force Microscope Functionality Simulation: Physical and Energetic Analogies, Integrated Nanosystems, Palo Alto, California, 9 (2003)

          Marchi, F. and al., Educational Tool for Nanophysics Using Multisensory Rendering, WorldHaptics, Pisa, Italy, 3 (2005) pp.1-8

          Jez, O. and al., Dynamic Modelling of a Nanomanipulator Chain, IFAC, Prague, Czech Republic, 7 (2005) pp.1-6

          Marchi, F. and al., Interactive learning of nanophysics phenomena, mICTE, Caceres, Spain, 6 (2005) pp.510-515

          Marliere, S, Conception et réalisation d'un nouvel outil à réalité mixte et retour d'effort pour toucher et créer les nanomondes, PhdThesis, Grenoble, France, 1 (2006) pp.1-324

Contacts : Claude.Cadoz [at] imag.fr, Annie.Luciani [at] imag.fr, Jean-Loup Florens
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