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Programme(s) : 7684,7884

Profils(s) : Tous profils

MAT265 ET MEC222

Afficher les préalables et les unités d'agrément

Afficher les qualités de l'ingénieur

École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

David St-Onge

PLAN DE COURS

Été 2024
MEC744 : Manipulateurs robotiques (3 crédits)

Préalables

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8

Qualités de l'ingénieur

Q10

Q11

Q12

Qualité visée dans ce cours

Qualité visée dans un autre cours

Indicateur enseigné

Indicateur évalué

Indicateur enseigné et évalué

Descriptif du cours
Ce cours présente les concepts de cinétique directe et inverse, de Jacobien et de dynamique des manipulateurs.

Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure :

de dériver les équations cinématiques directes pour une architecture de manipulateur sérielle ou parallèle;
d’obtenir la représentation en cinématique inverse pour le contrôle d’un manipulateur;
d’identifier les particularités d’une architecture et d’une configuration de manipulateur par l’analyse de son Jacobien;
de proposer des architectures de manipulateurs adaptés aux requis géométriques d’une tâche.

Rappels de cinématique et de dynamique des corps rigides dans l’espace. Vue d’ensemble des manipulateurs : historique, définitions, classification et applications (industrielles et commerciales). Cinématique et dynamique des manipulateurs : conception géométrique (sérielle et parallèle), cinématique directe et inverse, Jacobien (calcul et analyse), calcul des vitesses, planification et programmation des trajectoires.

Laboratoires portant sur la cinématique et la programmation de tâches simples sur des manipulateurs robotiques commerciaux.

Objectifs du cours

Voir ci-dessus.

Stratégies pédagogiques

3 h 30 de cours par semaine (incluant une pause de 30 minutes).
2 heures de laboratoire toutes les semaines, réparties sur 3 projets.

Utilisation d’un ENA (environnement numérique d’apprentissage) : la plateforme de cours Moodle (https://ena.etsmtl.ca) sera utilisée pour le téléchargement des documents du cours, les quiz hebdomadaires, les travaux en équipe (forum privé pour chaque équipe) et la remise des travaux.

Pédagogie inverse hybride : le matériel du cours est développé de manière à permettre un apprentissage des concepts clés en différé, selon l'horaire de l'étudiant. Chaque semaine, un quiz sur Moodle valide les apprentissages avant la rencontre en classe. Celle-ci sert ainsi à discuter des concepts et à s'exercer ensemble.

Utilisation d’appareils électroniques

N/A

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
01	Lundi	13:30 - 17:30	Travaux pratiques (2 sous-groupes)
	Mardi	13:30 - 17:00	Activité de cours

Coordonnées du personnel enseignant le cours

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
01	Bruno Belzile	Activité de cours	cc-bruno.belzile@etsmtl.ca
01	Zakary Kamal Ismail	Travaux pratiques (2 sous-groupes)	zakary.kamal-ismail.1@ens.etsmtl.ca

Cours

Séances	Description	Nbr heures
C1	Introduction à la robotique industrielle et à ROS	3
C2	Mathématiques préliminaire / Transformations homogènes	3
C3	Cinématique directe des manipulateurs sériels	3
C4	Cinématique inverse des manipulateurs sériels	3
C5	Ergonomie et SST avec des manipulateurs	3
C6	Révision pour examen intra	3
C7	EXAMEN INTRA	3
C8	Matrice Jacobienne et dynamique des manipulateurs sériels	3
C9	Gestion des mouvements et génération des trajectoires des manipulateurs	3
C10	Introduction aux manipulateurs mobiles	3
C11	Cinématique des manipulateurs parallèles	3
C12	Étalonnage, métrologie et applications industriels en robotiques de précision	3
C13	Révision pour examen final	3

Laboratoires et travaux pratiques

Séances de laboratoire sur le contrôle d'un manipulateur mobile dans l'environnement Robotic Operating System (ROS) validé dans le simulateur Gazebo. Les projets des laboratoires doivent être complétés au local dédié (A-2230), mais peuvent l'être en partie à distance.

Utilisation d'outils d'ingénierie

Robotic Operating System (environnement de développement robotique).
Python (Jupyter Notebooks).

Évaluation

Activités	Pondération (%)	Date de remise
Quizz	10 % (moyenne des 11 Quiz)	Avant chaque cours
Laboratoires	Projet 1 : 5 %	Avant le 3^ième laboratoire
	Projet 2 : 15 %	Avant le 6^ième laboratoire
	Projet 3 : 25 %	Avant la fin du semestre
Examen intra	20 %	Au 7^ième cours
Examen final	25 %	Semaine des examens finaux

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
1	25 juin 2024

Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux

Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Retard de remise électronique via la plateforme Moodle pour les laboratoires (https://ena.etsmtl.ca) : pénalité de 10 % par 24 h de retard.

Absence à une évaluation
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, activité compétitive d’une étudiante ou d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.

Documentation obligatoire

Notes de cours, exercices et laboratoires disponibles sur le site du cours sur Moodle.

Ouvrages de références

Référence en complément :

Morgan Quigley, Brian Gerkey, and William D. Smart. 2015. Programming Robots with ROS: A Practical Introduction to the Robot Operating System (First edition). O’Reilly Media, Inc.
Herath, Damith et St-Onge, David, éds. 2022. « Foundations of Robotics : A Multidisciplinary Approach with Python and ROS ». Singapore : Springer Nature Singapore. 543 p.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=12482