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

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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

Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8

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

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

Programme(s) : 7485,7885

Profils(s) : Tous profils

MAT472 ET MAT265

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 1^er 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).

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 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