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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 17/1-2 - 2014  - pp.9-26  - doi:10.3166/ejee.17.9-26
TITRE
Contrôle des vibrations et évaluation préliminaire d'un actionneur piézoélectrique pour application en retour d'effort

TITLE
Vibration control and preliminary evaluation of a piezoelectric actuator for use as a force-feedback device

RÉSUMÉ

Comme solution au manque de compacité et de simplicité observé au niveau de nombreuses interfaces haptiques, nous proposons un dispositif de conception simple fonctionnant sur le principe de régulation du coefficient de frottement. Cette structure est constituée d’une plaque en cuivre - béryllium de dimension 64x38x3 mm sur laquelle sont collées à l’époxy des céramiques piézoélectriques PZT convenablement agencées. Cette plaque tient sur quatre pieds chacun à l’extrémité plane. Ainsi, une alimentation électrique adéquate du dispositif autour de sa fréquence de résonance crée une onde stationnaire dont on a choisi deux ventres pour positionner les pieds. Dès lors une force de frottement variable entre les pieds et un substrat en acier par exemple est obtenue par le contrôle de l’amplitude vibratoire en harmonie avec le principe de la lubrification électro -active. Comme résultat, un usager perçoit un effort en tenant la plaque avec les doigts de la main et en déplaçant cette plaque sur le substrat plan comme il le ferait avec une souris d’ordinateur. Une première évaluation psychophysique tend à valider le dispositif comme une interface à retour d’effort.



ABSTRACT

As a solution to cope with the lack of compactness and simplicity often encountered in haptic interfaces, we propose a device based on friction coefficient control principle. This device includes polarised piezoceramics well adjusted and glued to a 64x38x3 mm copper - beryllium plate supported by four legs. Then, properly energised around a resonant frequency, with legs at antinodes, a stationary wave is created in the plate. Variable friction forces between the legs and the plane substrate are created by the control of the wave amplitude, according to electro-active lubrication. So the user obtains force feedback by holding the plate, and moving it on a plane substrate, as he could do with a mouse interface. Preliminary psychophysical evaluation trends to assess the validity of the device as a force feedback interface.



AUTEUR(S)
Gaston M'BOUNGUI, Betty LEMAIRE-SEMAIL, Frédéric GIRAUD

MOTS-CLÉS
actionneur piezoelectrique, haptique, lubrification électro-active

KEYWORDS
piezoelectric actuator, haptic, electro-active lubrication

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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