Recherche Avancée

Thèse soutenue

Couplage haptique pour des applications de docking moléculaire

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Auteur / Autrice : Bruno Daunay
Direction : Stéphane Régnier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique. Robotique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Réaliser une tâche de docking moléculaire avec un retour d'effort à six degrés de liberté suppose d'adresser trois difficultés majeures. Le fait de réutiliser un logiciel conçu pour des applications pharmaceutiques, suppose de s'adapter à celui-ci. La première difficulté consiste donc dans le temps de réponse du changement conformationnel de la protéine, qui n'est pas temps-réel. Les commandes risquent donc d'être instables. La différence d'échelle entre les efforts et les déplacements de l'environnement de l'utilisateur et de la molecule, ainsi que la forte raideur des forces intermoléculaires, posent un réel problème quant à l'interprétation des efforts. De plus, le simulateur moléculaire évalue une énergie d'interaction. Sa conversion en effort doit donc être envisagée. La plate-forme de téléopération mise en place, qui garantit un retour d'effort à six degrés de liberté, prend en compte ces difficultés, et propose : La réutilisation d'un logiciel de simulation moléculaire, intégrant un processus de minimisation de l'énergie calculée à partir d'un champ de force quelconque, interfacé avec un organe haptique de la classe Virtuose. Une commande en variables d'onde capable d'atténuer la grande amplitude des forces et de rendre passive la communication, retardée par le calcul du changement de conformation de la protéine. Des coefficients homothétiques font l'adéquation entre les grandeurs physiques des deux mondes. Une conversion de l'énergie d'interaction en effort à ressentir. Celle-ci est assurée par un modèle paramétrable utilisant la méthode des moindres carrés pour l'actualisation de ses paramètres. Sa dérivée analytique fournit les efforts d'interaction.