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Responsable(s) David St-Onge

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : David St-Onge


PLAN DE COURS

Automne 2020
MEC744 : Manipulateurs robotiques (3 crédits)


Modalités de la session d’automne 2020
Pour assurer la tenue de la session d’automne 2020, les modalités suivantes seront appliquées :


La plupart des cours de la session d'automne seront donnés à distance. Les autres seront donnés en présence. Cette information vous a déjà été communiquée.

L’étudiant inscrit à un cours à distance doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus.

Les cours à distance pourraient être enregistrés, à la discrétion de l’ÉTS. Le cas échéant, les enregistrements de cours pourraient notamment être rendus accessibles aux étudiants par le biais notamment du portail de l’ÉTS.

La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l'ÉTS.

Pour les cours à distance, les examens (intra, finaux) se feront normalement à distance. Leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.
 
Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à envisager la possibilité d’une deuxième vague de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, après le début de la session d’automne 2020, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner la dispense en ligne de toutes les activités d’enseignement et d’évaluation pour la durée restante de la session d’automne 2020.

Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

Si vous ne consentez pas aux modalités décrites précédemment, vous devez vous désinscrire de vos cours avant le 13 septembre et vous pourrez être remboursé.

Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous devez vous désinscrire avant le 25 septembre et vous pourrez être remboursé.

En demeurant inscrit, vous acceptez les modalités particulières de la session d'automne 2020.




Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT265 ET MEC222    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 35,0 % 25,0 % 40,0 %




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



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’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 Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 10:30 - 12:30 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Ahmed Joubair Activité de cours cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736
01 Alexandre Francoeur Laboratoire alexandre.francoeur.3@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

Cinématique des manipulateurs parallèles

3

C9

Matrice Jacobienne et dynamique des manipulateurs sériels

3

C10

Gestion des mouvements et génération des trajectoires des manipulateurs

3

C11

Métrologie appliquée aux manipulateurs industriels

3

C12

Étalonnage des manipulateurs industriels

3

C13

Technologie robotiques  
Applications industriels en robotiques de précision
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) grâce au simulateur Gazebo. Les projets des laboratoires doivent être complétés au local dédié (A-1330), 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 3ième laboratoire

Projet 2 : 15 %

Avant le 6ième laboratoire

Projet 3 : 25 % Avant la fin du semestre
Examen intra 20 % Au 7ième cours
Examen final 25 % Semaine des examens finaux



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 22 octobre 2020



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/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 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par 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 un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet 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’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).



Plagiat et fraude
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 étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-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 les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



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.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

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