5.00 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q2
Enseignants
Docquier Nicolas (supplée Ronsse Renaud); Ronsse Renaud;
Langue
d'enseignement
d'enseignement
Préalables
Les étudiants doivent maîtriser les compétences suivantes: connaissances de base en description et analyse des mécanismes et en automatique linéaire, telles que couvertes dans le cadre des cours LMECA1210 et LINMA1510.
Thèmes abordés
La robotique est une discipline qui requiert la synthèse de compétences multiples. La conception d'un robot nécessite en effet d'intégrer une structure mécanique, un ou plusieurs actionneurs, un ou plusieurs capteurs, ainsi qu'une méthode de contrôle régissant le comportement du robot, et qui doit être implémentée en utilisant les outils informatiques adéquats.
Historiquement, la robotique s'est développée dans le cadre d'applications industrielles, avec un boom situé à la fin des années 70. Le but de la robotique industrielle est l'automatisation des procédés de fabrication, avec pour objectif l'augmentation de la productivité.
Depuis lors, la robotique pénètre d'autres domaines d'applications, qui ont comme point commun le fait que l'environnement dans lequel le robot circule n'est plus prévisible (comme l'est une zone d'opération industrielle), et nécessite donc que le robot soit capable de s'adapter à des changements liés à son interaction avec l'environnement. Ces applications comprennent :
Historiquement, la robotique s'est développée dans le cadre d'applications industrielles, avec un boom situé à la fin des années 70. Le but de la robotique industrielle est l'automatisation des procédés de fabrication, avec pour objectif l'augmentation de la productivité.
Depuis lors, la robotique pénètre d'autres domaines d'applications, qui ont comme point commun le fait que l'environnement dans lequel le robot circule n'est plus prévisible (comme l'est une zone d'opération industrielle), et nécessite donc que le robot soit capable de s'adapter à des changements liés à son interaction avec l'environnement. Ces applications comprennent :
- Les robots mobiles (robots sur roues et robots à pattes), évoluant sur des terrains inconnus et potentiellement irréguliers.
- Les robots d'assistance à la chirurgie, permettant au médecin d'accéder à des zones difficiles, de réaliser des gestes au-delà de la précision humaine, etc.
- Les robots de rééducation, qui permettent à des patients atteints de déficiences motrices de recouvrir une part de leur autonomie.
- Les robots « compagnons », qui fournissent un service quelconque (transport de charges, guide de musée, etc.) à une ou plusieurs personnes.
Acquis
d'apprentissage
d'apprentissage
A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de : | |
| 1 | Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil électromécaniciens », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :
Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de : a. Acquis d'apprentissage disciplinaires
A l’issue de ce cours, l’étudiant sera capable de:
|
Contenu
Le cours couvre les chapitres suivants :
- Introduction
- Cinématique des robots mobiles
- Planification de trajectoire et contrôle des robots mobiles
- Localisation pour les robots mobiles
- Programmation temps-réel des robots (mobiles)
- Systèmes d’exploitation spécifiques à la robotique
- Modélisation cinématique et planification de trajectoire des robots industriels
- Planification de trajectoire, revisitée
- Capteurs en robotique
- Dynamique
- Contrôle de robots
- Contrôle en force et en impédance
- Ethique en robotique
- Robots humanoïdes
- Q&R – carte conceptuelle
Méthodes d'enseignement
Le cours suit une table des matières logique, en commençant par la dérivation des modèles, de la planification de trajectoire, et se terminant par des leçons sur le contrôle et la programmation. Quelques séances sur les robots mobiles sont données suffisamment tôt afin d'être utiles pour le projet intégré en mécatronique (LELME2002). Un cours sur l'éthique en robotique est donné par un orateur externe, vers S10. D'autres leçons, plus ouvertes, sont données en fin de cours : robotique de service, etc. Une visite technique et/ou des présentations par des orateurs externes seront inclues au programme si les modalités d'orgasniation pratique le permettent.
De plus, un projet de robotique mobile est organisé. Ce projet est réalisé par groupes de 4-6 étudiants.
De plus, un projet de robotique mobile est organisé. Ce projet est réalisé par groupes de 4-6 étudiants.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
des acquis des étudiants
Dans le cadre de ce cours, les étudiant·es sont évalué·es par :
L’utilisation des logiciels d’IA génératives tels que chatGPT est autorisée pour l’assistance à la rédaction des documents demandés dans le cadre de ce projet. Cependant, celle-ci devra être renseignée de façon claire et complète dans le(s) document(s) concerné(s).
- une évaluation continue certificative sous la forme d’un projet d'« apprentissage par problème » en robotique mobile est réalisé durant le quadrimestre, par groupe de 4-6 étudiants.
- une évaluation continue sous la forme de petits questionnaires en ligne proposés à la fin de quelques séances de cours, sur un sujet couvert durant la séance elle-même.
- un examen écrit individuel, réalisé en session, et qui comporte à la fois des questions théoriques et des exercices, similaires à ceux réalisés pendant l'année et dans l'APP. Aucune référence n'est autorisée pendant l'examen.
- 40% pour le projet de robotique mobile et 10% pour les questionnaires en ligne si la note de l’examen écrit individuel est strictement supérieure à 6/20.
- 0% si la note de l’examen écrit individuel est inférieure ou égale à 6/20.
L’utilisation des logiciels d’IA génératives tels que chatGPT est autorisée pour l’assistance à la rédaction des documents demandés dans le cadre de ce projet. Cependant, celle-ci devra être renseignée de façon claire et complète dans le(s) document(s) concerné(s).
Autres infos
Une connaissance de base de programmation en C est recommandée pour ce cours
Ressources
en ligne
en ligne
Moodle (http://moodle.uclouvain.be/course/view.php?id=5143) est utilisé pour:
- Gérer les questionnaires onlines, organisés à la fin de certaines séances.
- Diffuser les informations générales relatives au cours.
- Distribuer tous les transparents du cours et toutes les références nécessaires.
- Gérer un forum pour discuter et répondre aux questions posées par les étudiants.
- ...
Bibliographie
The two main references for the course are the books:
Chapters from other books are provided as complementary material for some specific lectures. The main reference for complementary materials is:
- "Introduction to Autonomous Mobile Robots" (http://www.mobilerobots.ethz.ch/) by Roland Siegwart et al.;
- "Robot Modeling and Control" (https://www.wiley.com/en-us/Robot+Modeling+and+Control%2C+2nd+Edition-p-9781119524045) by Mark W. Spong et al.
Chapters from other books are provided as complementary material for some specific lectures. The main reference for complementary materials is:
- "Springer Handbook of Robotics", 2nd edition (the 'bible' of robotics, http://www.springer.com/us/book/9783319325507) by Bruno Siciliano and Oussama Khatib (Eds.).
Support de cours
- Lecture slides
Faculté ou entité
en charge
en charge
ELME
