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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

Été 2022
GPA546 : Robots industriels (3 crédits)


Modalités de la session d’été 2022


Vous trouverez ci-dessous les modalités de la session d’été 2022. Vous devez les lire attentivement.


Pour assurer la tenue de la session d’été 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


  • Les activités d’enseignement de la session d’été 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.
  • Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant 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 (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits au cours.
  • La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.
  • Les examens (intra, finaux) se feront en présence, tant que la situation socio-sanitaire le permet.
  • 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’été 2022, 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’été 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) 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.
  • 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 à la session d’été 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’été 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7485,7885
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT472 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

Au terme de ce cours, l’étudiant aura acquis des notions de base en programmation, conception et cinématique des robots industriels. Programmation et utilisation des robots : contrôleur, boîtier de commande, manipulateur, fonctionnement manuel, langage de programmation, 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 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 20:00 Laboratoire (Groupe A)
Mercredi 20:00 - 22:00 Laboratoire (Groupe B)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Ahmed Joubair Activité de cours cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736
01 Ahmed Joubair Laboratoire (Groupe A) cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736
01 Ahmed Joubair Laboratoire (Groupe B) cc-Ahmed.Joubair@etsmtl.ca A-3736



Cours

 

DATE PÉRIODES DE COURS LOCAL

Mardi 10 mai

C1 : Plan de cours, introduction et vidéos

À distance

Mercredi 11 mai

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

A-3240

Mardi 17 mai

C3 : Programmation de base en RAPID

À distance

Mardi 24 mai

C4 : Mathématiques préliminaires

à déterminer

Mardi 31 mai

C5 : Transformations homogènes

à déterminer

Mardi 7 juin

C6 : Révision pour l’examen intra

à déterminer

Mardi 14 juin

C7 : Examen intra

à déterminer

Mardi 21 juin

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

à déterminer

Mardi 28 juin

C9 : Cinématique inverse

à déterminer

Mardi 5 juillet

C10 : Programmation avancée en RAPID

à déterminer

Mardi 12 juillet

C11 : Matrice jacobienne et singularités

à déterminer

Mardi 19 juillet

C12 : Technologie des robots et applications industrielles

à déterminer

Mardi 26 juillet

Cette semaine, la séance de cours est remplacée par une séance de laboratoire

 

Mardi 2 août

C13 : Révision pour l'examen final

à déterminer

 

N.B. Toutes les périodes de cours commenceront à 18h00 (incluant l'examen intra).




Laboratoires et travaux pratiques

 

DATE SÉANCES DE LABORATOIRE LOCAL

Mercredi 18 mai

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

A-0610

Mercredi 1er juin

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

A-3240

Mercredi 8 juin

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

A-0610

Mercredi 15 juin

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

A-0610

Mercredi 22 juin

L5 : Projet #2 – Démo (présentation)

A-0610

Mercredi 29 juin

L6 : Projet #3 – Exemple de la cinématique directe

A-3240

Mercredi 6 juillet

L7 : Projet #3 – Exemple de la cinématique inverse

A-3240

Mercredi 13 juillet

L8 : Projet #3 – Démo (présentation)

A-3240

Mercredi 20 juillet

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

A-3240

Mardi 26 juillet

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

A-0610

Mercredi 27 juillet

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

A-0610

Mercredi 3 août

L12 : Projet #4 - Démo (présentation) A-0610

N.B. : Il y aura au moins deux groupes de laboratoire. La durée d'une séance de laboratoire est 2h par groupe (pour les douze séances de laboratoire)

 

 




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

14 juin (durée : 3h).

Toute documentation permise. Calculatrice TI permise

25*

Examen final

Durant la période des examens finaux (durée: 3h).

Toute documentation permise. Calculatrice TI permise

35*

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




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 14 juin 2022



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