Cet article présente une méthode de synthèse optimale pour la conception préliminaire de mécanismes flexibles monolithiques piézoélectriques. La construction d'un tel mécanisme, selon cette méthode baptisée FlexIn, est basée sur l'agencement de blocs flexibles piézoélectriques élémentaires qui peuvent être structurels, actionneurs et/ou capteurs, sélectionnés respectivement dans trois bibliothèques. Cet article décrit plus particulièrement l'approche utilisée pour établir le modèle aux éléments finis multi-physiques des blocs capteurs piézoélectriques, de type treillis de poutre, en vue de son intégration dans le logiciel de synthèse optimale. Les résultats obtenus présentent un écart de quelques pourcents avec ceux issus d'un code aux éléments finis commercial. À titre d'exemple, le modèle capteur est appliqué à une micropince monolithique existante; le résultat de mesure est d'un ordre de grandeur satisfaisant. Ces résultats permettent de dresser les perspectives de la méthode de synthèse optimale proposée dans le cadre général de la conception de structures intelligentes pour la microrobotique.