Pour réaliser des opérations au niveau cellulaire telles que la capture, la coupe, la séparation et l'injection de cellules, cet article présente une table de positionnement piezoélectrique parallèle flexible destinée à l’ingénierie des cellules biologiques, ainsi que sa modélisation, simulation et test. Cette table est composée d’une plateforme mobile, d’une base, d’un mécanisme d’amplification en trois étapes et de trois actionneurs piézoélectriques. Le déplacement généré par les actionneurs piézoélectriques est amplifié par le mécanisme à trois étages et un contrôle en boucle de rétroaction permet le déplacement précis de la table pour atteindre la position cible. Lors de la conception, la méthode du corps pseudo-rigide combinée au modèle de calcul de la rigidité des liaisons flexibles a été utilisée pour analyser la cinématique statique de ce mécanisme. L’équation de Lagrange a été utilisée avec la méthode de masse concentrée pour établir le modèle dynamique de la table de positionnement piezoélectrique parallèle flexible conçue. Après la détermination des paramètres structurels, une analyse par éléments finis a été réalisée pour valider le modèle théorique dérivé. Les résultats de la simulation montrent que l’erreur entre le modèle théorique et le modèle simulé est inférieure à 10 %, et que le mécanisme peut réaliser un grand déplacement et un mouvement à haute fréquence. De plus, un système prototype de la table de positionnement piezoélectrique parallèle flexible a été construit et des tests expérimentaux ont été réalisés afin d’évaluer ses performances en boucle ouverte et fermée. Les résultats expérimentaux montrent que la table conçue dispose d’une course de travail de 125 μm × 126 μm, des fréquences propres dans les directions X et Y sont respectivement de 128,9 Hz et 132,8 Hz, et la résolution de mouvement est meilleure que 400 nm dans les deux cas.

micromanipulation cellulaire ; actionneurs piézoélectriques ; mécanismes parallèles flexibles ; plateforme de micropositionnement