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Responsable(s) Ilian Bonev

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ilian Bonev


PLAN DE COURS

Hiver 2021
GPA546 : Robots industriels (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2021


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2021, les modalités suivantes seront appliquées :


La plupart des cours de la session d'hiver seront donnés à distance. Les autres seront donnés en présence si la situation socio-sanitaire le permet. Cette information est disponible sur l’horaire de la session d’hiver diffusé sur le site de l’ÉTS ainsi que sur Cheminot.

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. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours à distance pourraient être enregistrés, à la discrétion de l’ÉTS, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits aux cours.


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


Les examens intra se feront normalement à distance. Les examens finaux se feront normalement en présence si la situation socio-sanitaire le permet.


Pour les examens (intra, finaux) qui devaient se faire 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 suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2021, 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 que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’hiver 2021.

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

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2021.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 janvier 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 janvier 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7485,7885
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT165 ET MAT265    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 33,3 % 66,7 %




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

Acquérir des notions de base sur la programmation, la conception et la cinématique des robots industriels.

Programmation et utilisation des robots : contrôleur, boîtier de commande, manipulateur, fonctionnement manuel, langage KAREL et V+, définition des positions et des tracés, programmation hors ligne, sécurité en production. Conception des robots : historique, définitions, classification, applications, actionneurs, transmission du mouvement, capteurs, préhenseurs. Cinématique des robots : transformations homogènes, représentation de la position et de l'orientation, modèle d'un robot, cinématique directe et inverse, calcul des vitesses, génération des trajectoires.

Séances de laboratoire portant sur la programmation de robots industriels.




Objectifs du cours

Comprendre les notions théoriques de base de la robotique industrielle (référentiels, transformations, 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;
  • connaître les accessoires disponibles pour un robot industriel.

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;
  • pouvoir calculer les degrés de liberté de l’effecteur d’un robot industriel;
  • être capable de décrire et donner la pose d’une pièce en spécifiant sa position et son orientation par rapport à un référentiel donné;
  • connaître les angles d’Euler et comprendre la différence entre les nombreuses conventions;
  • être capable de développer les transformations homogènes d’un robot pour mieux connaître le modèle mathématique interne utilisé par les robots industriels;
  • être capable de relier la modélisation mathématique à son application en programmation (élaboration de programmes avancés et compréhension du fonctionnement interne du robot);
  • pouvoir résoudre la cinématique inverse pour comprendre les 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 bras robotisé, 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 complexes répondant aux besoins de l’industrie face à la robotique, tout en appliquant les concepts mathématiques appris durant les cours magistraux.



Utilisation d’appareils électroniques

L'utilisation de la calculatrice TI-nspire xc est fortement suggérée, mais pas obligatoire.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Jeudi 13:30 - 17:30 Laboratoire
02 Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 22:00 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Ilian Bonev Activité de cours Ilian.Bonev@etsmtl.ca A-3639
01 Ahmed Joubair Laboratoire cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736
02 Ilian Bonev Activité de cours Ilian.Bonev@etsmtl.ca A-3639
02 Ahmed Joubair Laboratoire cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736



Cours

Groupe 1

DATE PÉRIODES DE COURS LOCAL

Jeudi, 7 janvier (am)

Jeudi, 7 janvier (pm)

C1 : Plan de cours, introduction et vidéos

C2 : Description du robot IRB 1600 et du logiciel RobotStudio, sécurité

ZOOM

ZOOM

Jeudi, 14 javnier

C3 : Programmation de base en RAPID

ZOOM

Jeudi, 21 janvier

C4 : Mathématiques préliminaires

ZOOM

Jeudi, 28 janvier

C5 : Transformations homogènes

ZOOM

Jeudi, 4 février

C6 : Révision pour l’examen intra

ZOOM

Jeudi, 11 février

C7 : Examen intra

ZOOM

Jeudi, 18 février

C8 : Matrice DH et cinématique directe / Retour sur l'examen intra

ZOOM

Cette semaine il n'y aura pas de séance de cours ni de laboratoire

Jeudi, 4 mars

C9 : Exercices sur la cinématique directe / Cinématique inverse

ZOOM

Cette semaine il n'y aura pas de séance de cours, mais il y aura une séance de laboratoire

Jeudi, 18 mars

C10 : Exercices sur la cinématique inverse / Programmation avancée en RAPID

ZOOM

Jeudi, 25 mars

C11 : Matrice jacobienne et singularités

ZOOM

Jeudi, 1er avril

C12 : Technologie des robots et applications industrielles

ZOOM

Jeudi, 8 avril

C13 : Révision pour l’examen final

ZOOM

N.B. Toutes les périodes de cours pour le groupe 1 commenceront à 8h30 (incluant l'examen intra), à l'exception de la deuxième période (C2), qui commencera à 13h30.

Groupe 2

DATE PÉRIODES DE COURS LOCAL

Mercredi, 6 janvier

Jeudi, 7 janvier

C1 : Plan de cours, introduction et vidéos

C2 : Description du robot IRB 1600 et du logiciel RobotStudio, sécurité

ZOOM

ZOOM

Mercredi, 13 janvier

C3 : Programmation de base en RAPID

ZOOM

Mercredi, 20 janvier

C4 : Mathématiques préliminaires

ZOOM

Mercredi, 27 janvier

C5 : Transformations homogènes

ZOOM

Mercredi, 3 février

C6 : Révision pour l’examen intra

ZOOM

Mercredi, 10 février

C7 : Examen intra

ZOOM

Mercredi, 17 février

C8 : Matrice DH et cinématique directe / Retour sur l'examen intra

ZOOM

Cette semaine il n'y aura pas de séance de cours ni de laboratoire

Mercredi, 3 mars

C9 : Exercices sur la cinématique directe / Cinématique inverse

ZOOM

Cette semaine, il n'y aura pas de séance de cours, mais il y aura une séance de laboratoire

Mercredi, 17 mars

C10 : Exercices sur la cinématique inverse / Programmation avancée en RAPID

ZOOM

Mercredi, 24 mars

C11 : Matrice jacobienne et singularités

ZOOM

Mercredi, 31 mars

C12 : Technologie des robots et applications industrielles

ZOOM

Mercredi, 7 avril

C13 : Révision pour l’examen final

ZOOM

N.B. Toutes les treize périodes de cours pour le groupe 2 commenceront à 18h00 (incluant l'examen intra).




Laboratoires et travaux pratiques

Groupe 1

DATE SÉANCES DE LABORATOIRE LOCAL

Jeudi, 14 janvier

L1 : Projet #1 – Familiarisation avec le robot et programmation simple

Zoom

Jeudi, 21 janvier

L2 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 28 janvier

L3 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 4 février

L4 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 11 février

L5 : Projet #2 – Démo dans RobotStudio (présentation)

Zoom

Jeudi, 18 février

L6 : Projet #3 – Exemple de la cinématique directe

Zoom

Cette semaine il n'y aura pas de séance de cours ni de laboratoire

Jeudi, 4 mars

L7 : Projet #3 – Exemple de la cinématique inverse

 Zoom

Jeudi, 11 mars

L8 : Projet #3 – Vérification des résultats

Zoom

Jeudi, 18 mars

L9 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 25 mars

L10 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 1er avril

L11 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 8 avril

L12 : Projet #4 – Démo dans RobotStudio (présentation)

Zoom

N.B. : Le chargé de laboratoire sera sur Zoom de 13h30 à 17h30. Quand il y aura des présentations, elles seront faites à partir de 13h30.

Groupe 2

DATE SÉANCES DE LABORATOIRE LOCAL

Jeudi, 14 janvier

L1 : Projet #1 – Familiarisation avec le robot et programmation simple

Zoom

Jeudi, 21 janvier

L2 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 28 janvier

L3 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 4 février

L4 : Projet #2 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 11 février

L5 : Projet #2 – Démo dans RobotStudio (présentation)

Zoom

Jeudi, 18 février

L6 : Projet #3 – Exemple de la cinématique directe

Zoom

Cette semaine il n'y aura pas de séance de cours, ni de laboratoire

Jeudi, 4 mars

L7 : Projet #3 – Exemple de la cinématique inverse

 Zoom

Jeudi, 11 mars

L8 : Projet #3 – Vérification des résultats

Zoom

Jeudi, 18 mars

L9 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 25 mars

L10 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 1er avril

L11 : Projet #4 – Programmation hors-ligne dans RobotStudio

Zoom

Jeudi, 8 avril

L12 : Projet #4 – Démo dans RobotStudio (présentation)

Zoom

N.B. :  Le chargé de laboratoire sera sur Zoom de 18h00 à 22h00. Quand il y aura des présentations, elles seront faites à partir de 18h00.




Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Robots industriels ABB IRB 1600
  • RobotStudio (logiciel de simulation pour les robots ABB)
  • RoboDK (logiciel de simulation pour tous les robots industriels)
  • MATLAB



Évaluation

  

ACTIVITÉ

DESCRIPTION

%

Projet #1

Mon premier programme (familiarisation)

2

Projet #2

Programmation de base d’un robot  ABB en langage RAPID

13

Projet #3

Cinématique d’un robot industriel et vérification des résultats dans RobotStudio

10

Projet #4

Programmation avancée d’un robot ABB

15

Examen intra

Jeudi 11 février (Groupe 1) et Mercredi 10 février (Groupe 2)

25*

Examen final

Durant la période des examens finaux

35*

* Une moyenne de 50 % aux deux examens combinés est exigée pour réussir le cours.




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 11 février 2021
2 10 février 2021



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

Une pénalité de 5% par jour de retard sera appliqée pour les rapports/listings des projets 2, 3 et 4.




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

Le manuel de cours est disponible gratuitement sur le site Web du cours. Il est obligatoire.




Ouvrages de références

aucune




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca




Autres informations

Ne s'applique pas