Les premiers projets ont commencé depuis le premier trimestre 2000 ; citons par
exemple :
- Une plate forme d’intégration robots et capteurs,
Robotique
Mobile : Intégration de capteurs Ultrasonores Laser Caméra
en vue de permettre la localisation de robots mobiles en environnements
semi industriels Etude de principes de partage de tâches et de régulation
de flottes de robots.
Robotique de manipulation : Acquisition d’un robot manipulateur 6 axes pour faire
des études dans la robotique médicale.
- Une plate forme réseaux de capteurs et communication comprenant
des développements avec des réseaux de terrain tels que LonWorks,
Profibus ou CAN,
Permettre
de tester et de réaliser des projets utilisant divers réseaux
de terrain tel que :
- Profibus
(très utilisé dans le domaine de la régulation industrielle)
- LonWorks (applications dans la domotique)
- CAN - VAN (automobile, aéronautique, machines agricoles, commence à
intéresser les militaires)
- Une plate forme systèmes de transmissions et réseaux de capteurs
Deux projets d’étude de systèmes de transmission de données
HF à moyenne distance :
- Transmission radio pour réseaux de capteurs :
Etude et réalisation d’un
principe de transmission radio HF (~ 800 Mhz) d’une portée max de
50 km entre des capteurs isolés dans l’environnement et une base
de traitement des données en temps réel. Les applications
de ce projet sont dans les Etudes de l’environnement (forêts, balises
en mer, suivi de troupeaux …)
Développement de Capteurs Electromagnétiques : Etude, simulation et réalisation
sur substrat et essais en chambre anécoïque d’antennes hyper
fréquences 3D (>1Ghz) pour des applications militaires (missiles)
ou civiles (téléphonie mobile)
- Un projet de conception de Capteurs Capacitifs et Thermiques
Le projet se divise en 4 postes dont 3 correspondent chacun à l’étude d’un type de capteur et le quatrième
à un équipement commun pour la mise en œuvre et les tests.
Le premier concerne un système de mesure de hauteur de queue d’avion au décollage principalement
pour l’Airbus A340. Il est basé sur une télémétrie hyperfréquence à balayage continu FWCM.
Cette mesure évite aux appareils que la queue ne touche le sol au décollage et conduit à limiter les
coûts d’entretien de l’appareil.
Le second concerne la mesure de jeu d’aube de turbine. Cette mesure est basée sur une technique
capacitive adaptée aux conditions hostiles de température et de pression qui nécessitent la mise en œuvre
de technologie de haut niveau en matériaux, en liaison et en traitement du signal. Elle intervient dans la régulation
du rendement moteur qui conduit à des réductions de consommation et de pollution.
Le troisième poste concerne le développement d’un capteur de débit de carburant moteur basé sur la
mesure de la relaxation thermique d’un fil chauffé. Cette méthode innovante conduit à un système simple et
léger, bien adapté aux systèmes embarqués.
Banc partiel d’une turbine aéronautique. Il s’agit de disposer d’un environnement réaliste en terme de
température, pression et vibration pour la mise en œuvre des capteurs ou des systèmes de capteurs.
Il s’agit d’une petite turbine aéronautique montée sur un radier en béton.
Ce premier volet d'une dizaine de projets a concerné des entreprises du cher mais aussi de la Région Centre
pour que ce noyau de compétences ait toutes chances, scientifiquement parlant, de se consolider.
Les premiers projets ont permis de définir la thématique scientifique des activités de recherche du
Pôle Capteurs.
Le programme de ces projets se décline en trois grands thèmes pour 2003 - 2006 :
- Capteurs pour la mesure de polluants
- Capteurs pour le contrôle des systèmes
- Transmission de données capteurs
La technique de mesure active et non intrusive LII (Laser Induced Incandescence) apparaît aujourd’hui comme une des seules alternatives crédibles pour évaluer la quantité de suies ou la masse et le nombre de particules émises dans des gaz d’échappement des turbines aéronautiques. Ce principe de mesure ne dispose pas à l’heure actuelle d’une méthode fiable et reconnue de calibrage permettant de relier le niveau de signal LII à une grandeur physique classique comme la fraction volumique.
Le but de ce projet en partenariat avec une entreprise berruyère et deux laboratoires nationaux est de valider une méthode de calibrage d’un équipement LII validée sur turbine in situ.
Dans le domaine de l’automobile, la législation sur les émissions polluantes (cf. Kyoto et les normes Euros I à IV) des véhicules automobiles devient plus sévère et prescrit un diagnostic des fonctions dont la défaillance conduit à une augmentation significative des polluants.
Le système d'injection Common Rail a été conçu pour contrôler aussi parfaitement que possible la combustion dans les moteurs diesel à injection directe. L'objectif est de disposer à tout instant du carburant pressurisé et d'en contrôler l'injection de façon électronique.
Le but du Projet est de recenser les approches de diagnostic et d'évaluer leur applicabilité sur le système d'injection Common Rail. Ce projet est mené en partenariat avec une entreprise de la région ainsi que deux laboratoires nationaux dont un de l'Université d'Orléans.
Ces deux projets concernent la levée de verrous technologiques majeurs. Cela passe, entre autre, par l’implication
de laboratoires de recherche au niveau national et plus seulement régional. Les acteurs principaux de la réalisation
de ces deux projets seront 3 doctorants installés au Centre Henri Giroudot du Pôle Capteurs. L’intersection
scientifique des deux projets sur la mesure de polluants, peut conduire à l’accroissement de compétences sur le
site.
Les avions utilisent souvent et de plus en plus comme source froide de refroidissement le carburant, qui refroidit équipements, parois du moteur ou du fuselage avant d’être injecté dans la chambre de combustion. La volonté actuelle des motoristes est de disposer d’un carburéacteur 5% moins cher que l’actuel, qui soit stable jusqu’à une température de 900°F soit 480°C. Ce point est d’autant plus critique que la vitesse de vol augmente. Au delà de Mach 5, le vol en atmosphère nécessite de trouver des solutions de matériaux et de système de refroidissement innovantes.
Le but du projet consiste à définir des méthodes de mesure permettant de caractériser le carburant chauffé fortement dans un circuit de refroidissement et de température supposée connue, pour déterminer son débit massique, ou pour préciser sa décomposition.
En termes de recherche amont, ce projet concerne les "capteurs logiciels", ou observateurs, et sera mené en partenariat entre une entreprise berruyère et deux laboratoires de recherche présents sur le site. Des implications internationales seront indispensables. Ce projet a fait l'objet d'une thèse ainsi que d'un travail post doctoral.
Le projet s'est terminé en 2006,une suite est donnée avec une nouvelle thèse et un post doc pour 2006-2009.
Le projet LASCAR fait suite aux baisses des effectifs de surveillance du radio télescope de Nançay, l’idée est d’utiliser les techniques de diagnostic pour gérer la surveillance 24/24 des différents éléments constituant la chaîne de mesure du radio télescope.
Ce projet fait l'objet d'une thèse encadrée par le LVR depuis fin 2005.
Le projet Airbag intelligent a fait l'objet d'une thèse dans le cadre de la formation par la recherche d’un ingénieur sur la modélisation fine du capteur intégré dans un siège d’automobile chargé du déclanchement intelligent des airbags.
Le projet dynamique de tubes parcourus à grande vitesse a pour objectif la maîtrise de la dispersion en coup par coup sur support fixe, d'une arme arrêtée à l’instant de percussion. L’étude a pour but d’optimiser la munition ainsi que les organes de liaisons tube/obus et de proposer une orientation des caractéristiques structurales du couple canon/munition propre à favoriser un gain appréciable sur la dispersion des impacts.
Ce projet est très porté instrumentation et mesure est l’objet d’une thèse CIFRE avec le LEES de l'université d'Orléans.
Le projet PACOPRESS fait suite aux différents projets de recherche initiés dans le domaine de l'aéronautique. Les capteurs de pression ont largement participés, depuis de nombreuses années, à la diffusion des micro-technologies et restent un des microsystèmes les plus vendus dans le monde. Ces technologies ont permis de réaliser des cellules sensibles de plus en plus petites et performantes pour un faible coût. Comme beaucoup de microsystèmes la majeure partie du coût des capteurs de pression concerne aujourd’hui leur mise en boîtier. Le cadre de la thèse CIFRE avec le LAAS de Toulouse est une étude d’un système de packaging amélioré, prenant en compte les aspects mesure d’une part, les contraintes environnementales d’autre part, tout en gardant à l’esprit l’objectif final d’un capteur industrialisable et faible coût.
Le projet autour de la détection de poluants dans les eaux souterraines fait suite au colloque le "capteur à travers la région centre" de 2002. Des capteurs électrochimiques sont utilisés actuellement pour l’étude de la composition de l’eau et la détection de polluants tels que les nitrates, en amont des bassins versants aux stations de pompage. Lorsqu’un taux de pollution trop important est relevé, les stations de pompage de l’eau potable doivent stopper leur pompage. L’inconvénient de ce principe vient du fait que les données sont stockées sur des mémoires dans le capteur et qu’un relevé manuel est nécessaire. Pour effectuer ce relevé, une personne est nécessaire, elle visite ainsi les sites une fois tous les 3 mois ce qui correspond à la durée de vie des batteries alimentant le système. L’analyse ne se fait donc pas en temps réel d’une part, et si un capteur tombe en panne ou subit une défaillance, on ne le saura que lors de la visite suivante, avec le risque de ne collecter aucune donnée et donc de pomper à terme une eau non potable.
Lors du colloque le "capteur à travers la région centre" de novembre 2002, cette problématique é été exposé sous la forme d’un poster, et une entreprise de la région a montré ses compétences à travers plusieurs projets dont certains réalisés en partenariat avec le Pôle Capteurs. Ces deux entités se sont rencontrées et ont pensé monter une collaboration. Le but du Projet est de reprendre la chaîne de mesure complète, en l’améliorant pour certains points et en y ajoutant des outils de traitement des données en temps réel ainsi qu’une certaine autonomie électrique pour limiter au mieux les interventions sur site.
Une thèse CIFRE est en cours avec un laboratoire de l'université d'Orléans.
Le projet CETEL a pour cadre scientifique la mise en place d'une plate-forme de développement d’une chaîne de télé-échographie robotisée complète et ouverte. A partir de cette plate-forme, ouverte à l’ensemble des participants au projet et à la communauté scientifique, il s’agit de développer, d’implémenter et de tester de nouvelles approches de contrôle de systèmes télé-opérés et de comportement des systèmes mécaniques motorisés. L’application visée s’adresse ici à la télé-échographie à distance à laquelle vient s’ajouter les notions de retour d’effort à la station dite Expert.
La plateforme de télé-échographie robotisée, étudiée et développée au laboratoire Vision et Robotique de l’université d’Orléans, est à ce jour au niveau international un concept et un produit unique consolidé par le dépôt de deux brevets qui couvrent l’ensemble des éléments clés de la chaîne de télémédecine proposée. Les objectifs du projet CETEL sont donc à la fois scientifiques et économiques.
Une thèse et 2 postdoc travaillent sur le sujet en partenariat avec les hopitaux de la région Centre.
Le pole capteurs est pleinement impliqué dans le Pole de compétitivité Sciences et Systèmes de l’Energie Electrique, tant sur la rédaction d’un des 10 projets soumis que par sa participation au CA du Pole et au comité de pilotage et de suivi des projets.
4 projets reprsésentant 20 partenaires soumis au FCE ont été retenus en 2006.
Cette implication autour du montage du Pôle de compétitivité a permis de nombreuses synergies avec des entreprises telles que Legrand, Dalkia, Thermor, ST Microelectronics etc. et le CRESITT.
5 thèses et 2 post-doc ont démarré en octobre 2006 autour du thème de la détection de la présence humaine dans le but de gérer au mieux la consommation énergétique du bâtiment.