Patek Philippe Chair Micromechanical and Horological Design ...

Patek Philippe Chair Micromechanical and Horological Design Laboratory

INSTANT-LAB

Annual Report 2014

Introduction

Team

Infrastructure and equipment

ResearchResearch projectsIsoSpring: watch without escapementFramework agreement between EPFL and Audemars PiguetHigh quality factor oscillators for wrist watchesMultistable meso-scale springs and their use for watch-making applicationsMiniature flexure structures for multi-degree of freedom contact force sensingForce feedback haptic interface for microsurgerySteerable catheters for surgeryGeometrically adjustable structure for orthopedic shoesPh.D. theses

PublicationsPatentsConference proceedingsJournal articlesPh. D. Theses

DisseminationInvited talksEvents

Media presenceNewspaper articlesMedia coverage of the IsoSpring project

TeachingEPFLSemester and master projects at Instant-LabMaster projects abroad

Conclusion and perspective

TABLE OF CONTENTS

3

5

7

9

17

19

21

23

25

Pages

1

INSTANT-LAB Annual Report 2014

Following the April 2012 announcement of a partnership between the watchmaking manufacture Patek Philippe and the EPFL, the Patek Philippe Chair in Micromechanical and Horological Design was established on November 1, 2012, with the nomination of Professor Simon Henein. Instant-Lab, the name chosen for the new laboratory, is located in Microcity, the EPFL Microtechnology centre in Neuchâtel, Switzerland. Instant-Lab currently consists of 16 senior scientists, postdoctoral scholars and graduate students.

The laboratory’s specialty is the creation of new mechanisms featuring kinematic and technological innovation at the centimeter scale. The scientific approach is inspired from mechanical design in fields such as new and classical horology, robotics and aerospace. Current projects apply to mechanical watchmaking and biomedical instrumentation, these fields being quite close, both technologically and in their industrial fabric. Beyond its academic mission to pur-sue excellence in fundamental research and teaching, the laboratory is also committed to strengthen ties with the Swiss watchmaking industry and therefore welcomes collaboration with all its industrial partners.

The present report gives an overview of the activities of Instant-Lab during 2014.

INTRODUCTION 3


TEAM

Lab head

Professor Simon Henein

Dr Charles Baur

Nicolas Ferrier Johan Kruis*

Karine Frossard (administrative assistant)

Dr Ilan Vardi

Dr Lennart Rubbert

Dr Roland Bitterli Marine Clogenson

Dr Olivier Laesser Sebastian Fifanski

Tristan Derbanne

Senior Scientists

Post-Docs Scientific Assistants Ph.D. Students

5


Dr Mohammad Kahrobayian

Billy Nussbaumer

Mohamed Zanaty

Technician

Romain Gillet

Trainee

José Rivera

Yannick Bastin*

(*hired by external companies)

Instant-Lab was first located in the historical building rue Breguet 2, Neuchâtel, from November 1, 2012 until October 2013. On October 16, 2013, the laboratory was relocated to the new Microcity building, rue de la Maladière 71b, Neuchâtel, with the following surface allocation :

Offices : 125 m2

Laboratories : 170 m2

Grey room : 51 m2

The major equipment acquired during 2014 is the following : ¡ Video measuring system Marcel-Aubert OpenSYS 300 MZ with measuring and comparison software VideoCAD EVO ¡ Height gauge TESA MicroHite Plus M 600 ¡ Binocular microscope, LEICA M80 ¡ Performance controller cRIO-9030, 1.33 GHz, 4 slots, 70T FPGA ¡ Sourcemeter KEITHLEY 2460 ¡ Measuring plate DIN876 / 00, dimension : 1000 × 630 × 150 mm ¡ Precision vibration isolation optical table TMC, dimension : 1200 × 1200 mm

The grey room is fully functional and the first micro-parts, some etched in Silicon and some other machined in Titanium by wire-electrodischarge machining have been manipu-lated, assembled and tested thanks to this facility.

INFRASTRUCTURE AND EQUIPMENT 7


9


IsoSpring : watch without escapement

The biggest improvement in watch accuracy was due to the introduction of the balance-wheel and hair spring oscillator as a time base in the 17th century which was quickly adopted as the only time base for mechanical watches. Mechanical clocks and watches require an escapement and this mech-anism can be an issue due to its inherent complexity and its relatively low efficiency. The present project exploits inven-tions made by the Instant-Lab team to solve the escape-ment problem by completely eliminating it. The goal is to design the first mechanical watch without escapement. The Instant-Lab team has also invented simplified escapements, which do not have the drawbacks of current watch escape-ments. The result would be simplified mechanisms with increased efficiency. These inventions are based on a new type of oscillator and maintaining mechanism both of which have been patented by Instant-Lab.

After a successful proof of concept achieved internally at Instant-Lab, a second phase funded by industrial partners was successfully launched in 2014.

First prototype of IsoSpring.Isaac Newton, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, 1686.

Framework agreement between EPFL and Audemars Piguet

On July 18, 2014, EPFL signed a framework agreement with the company Audemars Piguet. This agreement reflects the will to strengthen the existing relationship between the two institutions and to forge closer ties in their areas of common interest. This partnership will include a series of scientific research projects, carried out jointly by the two parties. The first project within this agreement is an important research project led by Instant-Lab.

RESEARCH PROJECTS

11


High quality factor oscillators for wrist watches

Current mechanical wrist watches have as time base an oscillator consisting of a balance wheel mounted on jew-elled bearings and a hairspring. The use of flexure bearings instead of the traditional journal bearing leads to a high increase in quality factor, i.e., reduced damping and energy loss. As a result the power reserve can be significantly increased and chronometric precision can be improved due to reduced oscillator perturbation. This project aims at exploring fundamental and practical issues in the design of novel flexure-based high quality factor oscillators for watches

Cross-spring flexure pivot oscillator.

Multistable meso-scale springs

Flexure based mechanisms can be designed in order to produce strongly non-linear spring behavior. Combined with the use of advanced materials such as mono-crystal-line silicon or other alloys or composites with their respec-tive fabrication technologies, such springs enable com-pletely new functionalities at the centimeter scale. This project aims at exploring the fundamental principles of elastic energy storage mechanisms, their production meth-ods and their integration into complete functional devices.

Elementary programmable stiffness mechanism.

RESEARCH PROJECTS

RESEARCH PROJECTS 13


Miniature flexure structures for multi-degree of freedom contact force sensing

The goal of the project is to develop active surgical tools that fit microsurgery requirements (e.g. eye surgery, brain surgery, etc.) in terms of tool size, force range and required reliability. It will combine flexible structure technology pro-vided by Instant-Lab together with in-house optical fiber based sensing technology of Sensoptic SA that has been successfully introduced into active tools in heart, ear, nose and throat surgery. Focus will be on flexible and sensing structure topology and design, extreme miniaturization, multiple DOF force and torque measurement as well as industrialization aspects such as sealing or in situ reliability of the sensing parts. To provide surgical instruments with force measurement capabilities at the tool tip will allow performing surgical gesture in precision and reliability that exceed those performed currently by an order of magni-tude. Application of such sensors for manual watch-making tools is also foreseen. This project is funded by Sensoptic SA and the Commission for Technology and Innovation CTI (Switzerland).

Force sensing hook for peeling of the epiretinal membrane in eye surgery.

Force feedback haptic interface for microsurgery

Virtual reality environments are thought to become to surgi-cal field what flight simulators are to aviation training. Force feedback haptic interfaces allow users to instinctively inter-act with such environments. The objective of this project is to develop a 7-DOF interface comprising an active grasping motion on its manipulandum to simulate dissecting forceps.

Haptic interface developped in collaboration with Stanford University.

Steerable catheters for surgery

Steerable catheters improve manœuvrability in minimally invasive surgery. The goal of this project is to develop novel flexure-based catheters.

Steerable catheters demonstrators.

Geometrically adjustable structure for orthopedic shoes

The project consists in a geometrically adjustable structure used in orthopedic shoes.This project is being set up in collaboration with CHUV.

RESEARCH — PH.D. THESES 15


O. Laesser, Analyse, synthèse et création d’échappements horlogers par la théorie des engrenages. Completed October 2014.

Dr O. Laesser and Pr. S. Henein.

J. Kruis, preliminary thesis title : Novel design for assembly concepts for centimeter-scale 3D flexure-mechanisms. Expected completion January 2016.

Two body kinematic mount (courtesy of CSEM).

S. Fifanski, preliminary thesis title : Miniature flexure structures for contact force sensing in pointed tools.Expected completion August 2017.

Flexure-based multi-degree of freedom load cells under testing.

Y. Bastin, preliminary thesis title : Advanced watch escapements.Expected completion August 2017.

M. Zanaty, preliminary thesis title : Programmable stiffness mechanisms.Expected completion August 2017.

Energy level in mulstistable mechanisms.

17


PUBLICATIONS

Patents

S. Henein, A. Bertholds and P. Llosas, Optical measuring element having a single-piece structure, US8659762B2, Holder : Sensoptic SA

S. Henein, I. Vardi and L. Rubbert, xy isotropic harmonic oscillator and associated time base without escapement or with simplified escapement, PCT / IB2015 / 050242, Holder : EPFL

S. Henein, I. Vardi and L. Rubbert, General 2 degree of freedom isotropic harmonic oscil-lator and associated time base without escapement or with simplified escapement, PCT / IB2015 / 050243, Holder : EPFL

S. Henein, C. Baur, Adjustable prosthesis Insert, PCT / IB2013 / 059841, Holder: EPFL

Conference proceedings

M. Clogenson and C. Baur, Statistical shape model for robotic spine surgery, in Winter Slicer Project Week 2014 (NA-MIC), Salt Lake City, Utah, USA, January 6-10, 2014.

M. Clogenson, J. M. Duff, M. Luethi, S. Kostrzewski and C. Baur, The value of statistical shape models to spine surgery, in Shape 2014 : Symposium on Statistical Shape Models & Applications, Delémont, Suisse, June 11-13, 2014.

S. Henein, I. Vardi, L. Rubbert, R. Bitterli, N. Ferrier, S. Fifanski and D. Lengacher, IsoSpring : vers la montre sans échappement in Actes de la Journée d’Etude de la Société Suisse de Chronométrie, Lausanne, Suisse, September 17, 2014.

Journal articles

M. Clogenson, J. M. Duff, M. Luethi, M. Levivier, R. Meuli, C. Baur and S. Henein, A statis-tical shape model of the human second cervical vertebra, International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 2014.

L. Rubbert, S. Caro, J. Gangloff and P. Renaud, Using singularities of parallel manipulators to enhance the rigid-body replacement design method of compliant mechanisms, Journal of Mechanical Design, vol. 136, num. 5, p. 051010, 2014.

I. Vardi, Le facteur de qualité en horlogerie mécanique, Bulletin de la SSC 75, May 2014, pp. 57-65.

A. Homsy, E. Laux, L. Jeandupeux, J. Charmet, R. Bitterli, C. Botta, Y. Rebetez, O. Banakh, H. Keppner, Solid on liquid deposition, a review of technological solutions, Microelectronic Engineering 141, 2015, pp. 267-279.

Ph.D. ThesesO. Laesser ; S. Henein and I. Vardi (Dirs.), Analyse, synthèse et création d’échappements horlogers par la théorie des engrenages, Thèse N°6189, EPFL 2014.

Invited talks

Inaugural lecture of Professor Simon Henein, Mechanical design at the watch scale : invention, theory and materializa-tion ; February 6, 2014, EPFL auditorium SG1.

16ème Journée d’Etude SSC, Lausanne, September 17, 2014, S. Henein, IsoSpring : vers la montre sans échappement.

Société d’astronomie du nord vaudois, Yverdon-les-Bains, March 14, 2014, I. Vardi, L’astronomie à l’ancienne.

Société neuchâteloise d’astronomie, Neuchâtel, October 24, 2014, I. Vardi, L’astronomie à l’ancienne.

FSRM, 1 Day Tutorial, Neuchâtel, S. Henein, January 24, 2014, Conception des guidages flexibles.

FSRM, 1 Day Tutorial, Neuchâtel, I. Vardi, December 1, 2014, L’astronomie de la montre.

Events

Microcity inauguration with the Council of State of Neuchâtel in corpore, May 8, 2014.

Microcity inauguration with local industry representa-tives, May 9, 2014.

Microcity open house day, May 10, 2014.

Microcity visit of President of the Swiss Confederation Didier Burkhalter with foreign ambassadors accredited in Switzerland, Senior Officials of the Swiss administration and representatives of Swiss parliament, May 15, 2014.

Microcity visit of the Swiss Federal Council in corpore, Council’s traditional annual field-trip, September 8, 2014.

DISSEMINATION 19


21


MEDIA PRESENCE

Newspaper articles

A l’assaut du tic-tac horloger, David Marchon, L’Express - L’Impartial, May 8, 2014.

Changement de paradigme, Fabrice Eschmann, L’Hebdo, Montres Passion n° 51, hiver 2014.

Will a research hub revolutionise the watch sector ?, Simon Bradley, SWI swissinfo, June 20, 2014.

Media coverage of the IsoSpring project

IsoSpring : verso l’orologio senza scappamento !, orologi.forumfree.it, October 24, 2014.

New Developments in Timepiece Regulators – SSC Study Day 2014, Don Corson, PuristSPro, October 22, 2014.

La recherche scientifique, enjeu majeur de l’horlogerie, Christophe Roulet, journal.hautehorlogerie.org, October 1, 2014.

New Escapements Under Development, Louis Nardin, www.thewatches.tv, October 2, 2014.

IsoSpring : l’oscillatore ispirato da Newton potrebbe reinventare l’orologio meccanico, Derin Khsro, www.davincitech.it, September 22, 2014.

Researchers have created an oscillator that could silence the mechanical watch, Sean Buckley, September 19, 2014.

The oscillator that could makeover the mechanical watch, Laure-Anne Pessina, phys.org, September 18, 2014.

The Swiss reinvent the watch, www.technologist.eu, September 18, 2014.

Will The IsoSpring Steal Away The Tick-Tick Of Your Wrist Watch ?, Patrick Kansa, www.ablogtowatch.com, September 23, 2014.

The above documents are available online at http://instantlab.epfl.ch/Media

JEUDI 8 MAI 2014 L’EXP

RESS - L’IMPARTIA

L

MICROCITY11

Il n’a pas voulu d’un acr

onyme

pour baptiser son labo:

titulaire

de la chaire Patek Philippe en

conceptionmicroméca

nique et

horlogère, SimonHene

in a pré-

féré l’appeler «Instant-Lab».

«C’est un nomqu’on retient

facile-

ment, il faitréférence à l

a fois à la

spontanéitéde la créativ

ité et à la

notionde temps», indique

le pro-

fesseur, quia pris ses fo

nctions

fin 2012 àNeuchâtel.

Basé d’abord à Breguet 2(le

bâtiment en pierre jaune avec

une grosse horloge sur la fa-

çade), l’Instant-Lab a dé

ménagé

fin 2013 à Microcity. L’équipe

est aujourd’hui forte de do

uze

chercheurs: assistants

scientifi-

ques, doctorants et po

st-docto-

rants. Un croissanceplutôt ra-

pide, puisque tout ce petit

monde a été engagé en

une an-

née à peine. Et comme

la plu-

part des professeurs d

e l’EPFL

basés à Microcity, Simon He-

nein partage son temps entre

ses heures d’enseignement à

Lausanne et ses projets de re-

cherche àNeuchâtel.

Aussi desprojet méd

icaux

La chaire est sponsori

sée par

l’horloger genevois Pa

tek Phi-

lippe. Est-ce à dire que

la mar-

que a des droits particu

liers sur

les résultats des recherches?

«Absolument pas! Le co

ntrat si-

gné entre l’EPFL et Patek Phi-

lippe est d’ordrefinancier uni-

quement»,indique

Simon

Henein. «Pour ce qui est des

partenariatsde recherch

e, nous

travaillonsavec Patek Philippe

exactementcomme nou

s le fai-

sons avec toute autre so

ciété: le

sponsor nebénéficie pa

s d’avan-

tage particulier.C’est d’aille

urs

ce que je dois expliquer

à nos di-

vers partenaireshorlogers, q

ui

posent parfois cette question.»

Nulle trace, d’ailleurs,

du logo

de l’horloger à la porte

ou aux

murs du labo...

D’ailleurs,l’Instant-La

b n’est

pas dédié à100% à l’horloger

ie:

Simon Henein mène p

ar exem-

ple un projet de recherche sur

une prothèse de genou ajusta-

ble, en collaboration avec le

CHUV à Lausanne.«Nous avons

déjàdéposéunedemande

debrevet

et réalisé un prototype, et nous

sommes actuellement à la

recher-

che d’un financement».

Quant au lien entre une pro-

thèsedegenouetunmé

canisme

horloger, ilexiste bel et

bien. Et

ceci grâce àla technolo

gie dite

des«guidages flexibles»

,quiper-

met de guider mécani

quement

desmouvementsdepièc

espar la

déformationélastique de

lames

métalliques, ceci avec

une très

grande précision. C’est là l’une

des spécialités duprofes

seur, qui

a d’ailleurs publié un livr

e de ré-

férence surle sujet.

Car toute chaire porte e

n quel-

que sorte la«patte» de

son titu-

laire. Simon Henein et son

équipe ont ainsi l’ambition de

révolutionner la concep

tion des

calibres horlogers, qui n

’a guère

évolué depuis la fin du 18e siè-

cle. «Un spiral, même en

silicium,

reste un spiral, et il est to

ujours as-

socié à un balancier qui

régule le

rythme du tic-tac», rappelle-t-il.

«Ce que nous voulons, à

l’Instant-

Lab, c’est repenser ces fon

damen-

taux et améliorer par ex

emple la

précision, l’autonomieou

la fiabili-

té de lamontremécaniqu

e.»

Le temps

redevient continu

A titre d’exemple,un projet

baptisé «IsoSpring»a abouti à

l’inventiond’un nouvel osci

lla-

teur, qui tournecontinu

ellement

dans lemême sens et fon

ctionne

ainsi sanséchappement

.Le talon

d’Achille de la montre mécani-

que est ainsi supprimé e

t avec lui

le fameux tic-tac: lesaiguilles

avancent sans à-coups et le

temps, devenu discret depuis

l’avènementdes horloge

s méca-

niques, redevient contin

u!

«C’est un développement i

nterne,

exploitant luiaussi la tech

niquedes

guidages flexibles», sou

ligne Si-

monHenein. «Nous avon

s breve-

té et validéexpérimenta

lement le

concept, et nous devrons

à l’avenir

nous approcher de parte

naires in-

dustriels pour poursuivre

ce déve-

loppement.»

De quoi, peut-être,secouer

nombre decertitudes e

t de prin-

cipeshorlogers jugés jus

qu’ici in-

touchables?«C’est vrai qu

e je suis

arrivé à ce poste avec rela

tivement

peu d’expériencespécifiqueme

nt

horlogère, et il se peut que j’aie

moins d’inhibition à repe

nser cer-

taines conceptions établ

ies», ré-

pond le professeur. «M

ais c’était

une volontéaffichée dès

le départ

parPatekPhilippeet l’EP

FL lorsde

la création de la chaire.»�

C’est un hasard,mais il e

st sym-

bolique: c’est le 1ermars

dernier,

fête de l’indépendance n

euchâte-

loise, que Roland Logé

a pris ses

fonctions à la tête de la c

haire PX

Group de métallurgie de

l’EPFL.

Un sacré défi pour ce Be

lge d’ori-

gine, qui a fait une bon

ne partie

de sa carrière au CNRS, Cen

tre

national de la recherche

scientifi-

que, en travaillantessentielle-

ment dans des applicatio

ns aéro-

nautiques etnucléaires.

Onest loinde l’infinimen

tpetit,

pensez-vous? Pourtant,

ce sont

bien lesmicrostructures

etnano-

structures des métaux q

u’il étu-

die. Il scrute leur transforma-

tion, que cesoit sous l’ef

fet de la

chaleur ou de déformati

ons plas-

tiques. Sonobjectif: compren-

dre et prédire commen

t vont se

comporter les métaux d

ans cer-

taines conditions.

La mémoire des alliag

es

Mais Roland Logé n’est pas

affi-

lié à l’Institut demicrote

chnique,

commec’estle caspour le

s autres

chaires de Microcity. Il e

st ratta-

ché à l’Institut des matériaux,

basé à Lausanne. «C’était

la volon-

tédePXGroup, sponsorde

lachaire

(réd: installé à La Chaux-de-

Fonds), queje sois basé à

Neuchâ-

tel», souligne le professeur.

Comme pour les autres chaires

sponsorisées, il travaillera

en

toute libertéacadémique

. «Mais

ce que fait PX Group m’intéresse,

tout commece que je fai

s les inté-

resse.Nouspourronsavoir

descolla-

borations dans plusieurs d

omaines.

Ce ne sera pas un sponsoring dé-

connecté.»

RolandLogél’admet volo

ntiers:

il n’est pas familier de l’

industrie

horlogère. «J’ai beaucou

p à ap-

prendre,mais je saisque le

s travaux

que j’ai envie de mener peuvent

avoir des applicationshorlogères

intéressantes.»

Sondomainede recherc

he con-

sistera en effet à étudier tous les

aspect de ladéformation

desmé-

taux, enparticulier lorsq

u’ils sont

chauffés. Lelabo s’appelle ainsi

laboratoirede métallurgie

ther-

momécanique. «Je vais

continuer

enpartieà travailleravec le

salliages

que je connais, mais je v

ais aussi

m’intéresserà des projets

plus nou-

veaux tels que l’impressio

n 3D ou

lesmétaux àmémoire de f

orme».

A mémoire deforme? C’es

t un

alliage quel’on peut déform

er à

volonté mais qui reprend sa

formeinitiale lorsqu’il es

tchauffé.

Avec des applicationsdans de

très nombreuxdomaines,

pas

seulement l’horlogerie,

mais aus-

si le domaine médical o

u les ac-

tionneurs.

Roland Logé doit maintenant

monter sonlabo, qu’il s’a

gisse d’y

installer deséquipement

s ou de

recruter dupersonnel. «

Nous re-

cevons un budget de base

de l’EPFL

et devons ensuite trouver égale-

ment des financements e

xtérieurs,

par exemplepar des pro

jets CTI

(réd: des projets indust

riels cofi-

nancés parla Confédér

ation) ou

duFondsnational. A term

e, j’espère

pouvoir travailler avec une quin-

zaine de chercheurs,doctorants,

post-doctorants ou person

nel scien-

tifique». Il enseignera éga

lement,

à Lausanne,un jour par s

emaine.

Roland Logé se réjouit de re-

lever le défi: «Le modè

le suisse

de la recherche me semb

le un des

meilleurs d’Europe. Et l

a qualité

des chercheurs de l’EPFL

ouvre la

voie à des collaborations de tr

ès

haut niveau.»�

RECHERCHETitulaire de

la chaire Patek Philippe

, Simon Henein évoqu

e ses travaux.

A l’assaut dutic-tac horl

ogerDE L’EGYPTE

À NEUCHÂTEL

De nationalités suisse e

t égyptienne, Simon He

nein a effectué sa scola

rité

en Egypte. «Avec un bac français en poche, venir étudier en Suisse était

d’autant plus naturel que ma mère est genevoise», confie-t-il. «Le choix de

la filière était moins évident. Mais j’ai un cousin qui a étudié la microtechni-

que quelques années avant moi à l’EPFL et je trouvais ce qu’il y faisait fas-

cinant.» Après sathèse, Simo

n Henein est embauch

é par le CSEM à Neu-

châtel, puiss’en va à l’I

nstitut PaulScherrer à V

illigen. Il revient ensuite

au

CSEM tout en enseignant à la

Haute Ecolespécialisée

bernoise. Fin 2012, il

est engagépar l’EPFL co

mme professeur titulaire

de la nouvelle chaire Pa

tek

Philippe enconception

micromécanique et horl

ogère.�

●«Nous voulons repense

r les fondamentaux et

améliorer la précision ou

l’autonomie de lamontre.»

SIMON HENEIN PROFESSEUR TITULAIRE

DE LA CHAIRE PATEK PH

ILIPPE

Simon Henein est à la

tête d’une équipe de 12

personnes.DAVID MAR

CHON

MÉTALLURGIE Le Belge R

oland Logéest respon

sable de lanouvelle ch

aire PX Group.

Les métaux prendront un co

up de chaud

QUITTER NICE

POUR LA SUISSE

Originaire de Belgique,

Roland Logé

a fait ses études d’ingé

nieur à l’Uni-

versité de Louvain-la-N

euve, puis à

l’Universitéde Santa Ba

rbara en Ca-

lifornie. Il revient en Fra

nce pour son

doctorat, qu’il réalise au Centre de

mise en forme des matériauxde

l’Ecole des Minesde Paris, basé

à

Sophia Antipolis, et repart pou

r un

post-doc aux Etats-Unis.Mais la

France n’entend pas perdre son

chercheur: elle l’embauc

he au CNRS

(Centre national de la recherche

scientifique), toujours à

Sophia-Anti-

polis, où Roland Logé travaille du-

rant 12 ansavant d’être

nommé di-

recteur de recherche.Mais la

nouvelle chaire de l’EP

FL le séduit:

«L’EPFL a une telle réputation que

lorsque j’ai vu que le poste corres-

pondait à mon profil et à mes com-

pétences, j’ai décidé de tenter ma

chance», indique leprofesseur.

Son

épouse etsa fillette d

e 5 ans, res-

tées à Nice,le rejoindron

t dès cet été

en Suisse.�

En fonctiondepuis le 1e

r mars dernier, Roland

Logé découvre

les nouveaux locaux d

e Microcity..

DAVID MARCHON

�«Lemodèle

suisse de la

recherche

me semble un

desmeilleurs

d’Europe»

ROLAND LOGÉ PROFESSEUR

TITULAIRE DE LA CHAIR

E PX GROUP

Un chiffre par page

10Le nombre de chaires dé

jà créées (la11e

est en création) par l’EPF

L à Neuchâtel.

Trois d’entreelles sont sp

onsorisées.

i

23


EPFL

Mechanism Design I & II / Conception de mécanismes I & II (2014-2015)Lecturer : Prof. S. Henein ; Section : Microtechnique (92 students) ; Bachelor semesters 2 and 3. 3 periods per week.

Elements of mechanical design I & II / Construction mécanique I & II (2014-2015)Lecturers : Course under the responsibility of Prof. S. Henein & Prof. J. Schiffman and taught by two external lecturers ; Sections : Microtechnique / Génie mécanique (500 students) ; Bachelor semesters 1 and 2 ; 3 periods per week.

Industrial and applied robotics / Robotique industrielle et appliquée (2014)Contributions to the course by Prof. S. Henein and Dr C. Baur ; Flexure mechanismsDesign of mechanisms for vacuum application ; Medical robotics ; Section : Microtechnique (60 students) ; Master semester 2.

Semester and master projects at Instant-Lab

a. Conception, réalisation et caractérisation d’un ressort isotrope à tige flexible, Déirdre Lenoir

b. Evaluation du prototypage rapide par impression 3D pour des mécanismes fexibles, Nathan Guélat

c. Watchmaking demonstrator, Romain Guénatd. Generic beacons interface, Cinthia Boissonnase. Banc d’essai pour capteur de force à lame flexible, Michael Monneyf. Mesure sur un prototype d’un nouvel oscillateur, Jorge Zarateg. Modélisation d’un cadran solaire conique, Althéa Arayah. Conception d’un insert à géométrie variable pour prothèse de genou, Maïka Guillemini. Design of a characterisation setup for a MEMS capacitive sensor, Karim Benkaraj. Design of a setup for characterisation of 6DOF MEMS alignment, Pascal Gentsch

Instant-Lab semester and master students.

Master projects abroad

Master project monitoring in collaboration with Prof. K. Salisbury, Stanford University, The Salisbury Robotics Lab, February 2014.

Master project in collaboration with Prof. O. Khatib, Stanford University, Stanford Robotics, February 2014.

Master project in collaboration with Auris Surgical Robotics Inc., USA, February 2014.

Master project in collaboration with Intuitive Surgical Inc., USA, February 2014.

The laboratory is strongly involved in teaching design. The focus is on training the creative process starting with the act of design and following up with the analytical method necessary to model, simulate and predict machine behavior.

2 Banc d’essai

Dans ce chapitre, le banc d’essai conçu va être présenté. Les éléments le composant ont déjàété discuté dans le chapitre conception. Ici, l’accent va être mis sur son fonctionnementglobal et les contraintes qu’il y a entre les composants. La figure 2.1 présente le bancd’essai final. Il peut être séparé en trois parties principales, la structure de support, lemanipulateur et la cellule de charge.

Figure 2.1 – Banc essai

Le manipulateur et la cellule de charge sont positionnés à l’aide de goupilles afin de

21

TEACHINGb

d

f

h

j

a

c

e

g

CONCLUSION AND PERSPECTIVE 25

In his inaugural lecture on February 6, 2014, Professor Simon Henein presented for the first time the concept of a mechanical watch without escapement as well as the proof of concept realized internally by Instant-Lab. This led to a number of patents and the rapid launch of the large scale IsoSpring industrial project. The presentation of the project at the SwissTech Convention Center in September 2014 received wide media attention.

The Instant-Lab was the first laboratory to start a project within the Audemars Piguet - EPFL framework agreement and received a CTI grant to pursue one of its key medtech projects.

Instant-Lab successfully completed its first Ph.D. and initi-ated two new Ph.D. projects.

The number of semester and master projects greatly increased over the previous year.

The Instant-Lab team was increased to 16 collaborators covering the full range of skills. Along with the completion of the equipping phase, the laboratory is now fully operational.

Perspective for 2015

Fundraising via FNS (Swiss National Science Foundation) and CTI (Commission for Technology and Innovation) for the development of fundamental and applied research projects (typically one to two Ph.D. students for each project).

Establishment of more collaboration projects with industry.

Publication in academic journals of subjects patented in 2014 and Ph.D. results.


Micromechanical and Horological Design Laboratory — Patek Philippe ChairEPFL STI IMT INSTANT-LAB, Microcity, Rue de la Maladière 71b, CH-2000 Neuchâtel

Patek Philippe Chair Micromechanical and Horological Design ...

Documents