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Cours
Responsable(s) David St-Onge

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Préalables

Programme(s) : 7684
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MEC222    
             
 

Unités d’agrément

25,0 % 25,0 % 50,0 %
Total d'unités d'agrément : 58,8

Qualités de l’ingénieur

 









Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué

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Descriptif du cours

Acquérir les principes fondamentaux de la robotique, de la géométrie de base jusqu'à la cinématique des manipulateurs, en passant par le contrôle des organes actionneurs.

Vue d'ensemble sur les robots : historique, technologie, géométrie, classification industrielle, composantes. Organes actionneurs : électriques, hydrauliques et pneumatiques. Détection de vitesse et de position. Contrôle des moteurs. Modélisation cinématique : directe, inverse, incrémentale; modélisation dynamique du bras manipulateur : programmation des robots, programmation hors ligne, génération de trajectoire, contrôle de trajectoire, programmation structurée.

Séances de laboratoire portant sur la conception de manipulateurs programmables simples et l'étude de la cinématique des robots.






Objectifs du cours

Comprendre les notions théoriques de base de la robotique industrielle (référentiels, angles d’Euler, cinématique directe, cinématique inverse, singularités), et apprendre à les utiliser en pratique.

Au niveau de la technologie, les objectifs spéficiques sont de

  • savoir interpréter les termes d’une fiche technique d’un robot industriel;
  • pouvoir choisir un robot industriel pour une application donnée, en considérant des charactéristiques techniques (e.g. espace de travaile, charge utile…);
  • connaître les accessoires disponibles pour un robot industriel.
  • connaître les nouvelles applications des robots dans le domaine de génie mécanique.
  • apprendre les principales charactéristiques métrologiques des robots industriels, en se basant principalement sur la norme ISO 9283.
  • apprendre les principes d’étalonnage d’un robot industriel pour améliorer sa précision absolue.

Au niveau de la programmation et la modélisation géométrique, les objectifs spécifiques sont de

  •  savoir programmer un robots industriel, et plus particulièrement un robot de la marque ABB, en utilisant le langage de programmation RAPID;
  • connaître, comprendre et visualiser l’environnement 3D dans lequel opère un robot;
  • être capable de décrire et donner la localisation d’une pièce par rapport à un référentiel donné, en spécifiant sa pose (i.e. sa position et son orientation);
  • connaître les angles d’Euler et comprendre la différence entre les nombreuses conventions;
  • apprendre à développer les transformations homogènes d’un robot pour mieux connaître le modèle mathématique interne utilisé par les robots industriels;
  • pouvoir résoudre la cinématique inverse pour comprendre le fonctionnement interne du robot, basé sur des transformations entre l’espace cartésien et les variables articulaires;
  •  savoir calculer les vitesses cartésiennes et les vitesses articulaires, et connaître les configurations singulières d’un robot pour pouvoir les éviter.

Stratégies pédagogiques

Ce cours comprend 39 heures de séances magistrales et 24 heures de laboratoires. Il nécessite environ 9 heures de travail personnel par semaine. Les stratégiques pédagogiques sont:

 

  • amener l’étudiant à faire les liaisons entre le comportement physique et l’évolution du modèle mathématique d’un robot industriel, par le biais d’exemples et d’exercices.
  • permettre à l’étudiant durant les laboratoires de programmer un contrôleur de robot afin de générer des séquences répondant aux besoins de l’industrie face à la robotique, tout en appliquant les concepts mathématiques appris durant les cours magistraux.
  • Introduire des nouvelles applications de la robotique industrielle, qui sont en lien avec le génie mécanique : e.g. Étalonnage des robots, utilisation des robots dans les domaines de la métrologie et de  l’usinage.




Coordonnées de l’enseignant

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