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Design III – intégration Projet de conception multidisciplinaire

Introduction

Philippe Giguère – Denis Laurendeau – Dominic Grenier H-2017 Design III GEL-3014/Projet de conception multi. GLO-3013

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Le plan de cours Ü Objectif principal:

 être en mesure d'appliquer et suivre une méthodologie rigoureuse de design pour la réalisation effective d'un système complexe

Ü Objectifs secondaires:  apprendre à travailler en équipe, c'est-à-dire reconnaître et exploiter les compétences de chacun  maîtriser des éléments techniques au niveau du matériel électronique, du logiciel et de l'intégration

Qualités de l’ingénieur Cours porteur de plusieurs qualités de l’ingénieur du BCAPG: Ü Q2.1,2.2,2.3,2.4 Analyse de problème Ü Q3.3,3.2,3.4 Investigation Ü Q4.2,4.3,4.4,4.5 Conception Ü Q5.3 Outils d’ingénierie Ü Q6.2 Travail individuel et en équipe Ü Q7.2 Communication/Rédaction Ü Q12 Formation continue

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Le projet  construire un robot mobile à partir de composantes fournies  Matériel une plate-forme

*roues omnidirectionnelle VEX; *ponts en H servomoteurs de traction 4 moteurs 3A CC Cytron *moteurs pour roues 12V à engrenage 100:1 et codeur en position 6 bits *contrôleur de servomoteurs Micro Maestro Pololu *caméra web Logitech C905 *tourelle pour caméra Pan avec servomoteur HS-422  Logiciel un ordinateur embarqué

*Carte mère Asus H81T/CSM, processeur Intel i7-4770K, 4 coeurs, mémoire 2x4Go DDR 1333MHz, stockage mSata SSD 64Go, sans fil Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 4.0 et Ethernet *Linux Fedora version 22, kernel # 4.2.8-200 *OpenCV version 3.0 (compatible avec Python 3.4)

Le projet (suite)  ajouter des composantes d'électronique pour assurer le fonctionnement de composantes fondamentales du système  asservir les différents moteurs de traction pour améliorer la précision des déplacements   incorporer des algorithmes de vision pour fournir un organe sensoriel  réaliser une communication avec la station de base   implanter une stratégie d’intelligence artificielle pour résoudre la tâche demandée  optimiser les déplacements avec obstacles  gérer les incertitudes et les bruits inhérents à des systèmes physiques  Bref, tout faire pour que le robot exécute un ensemble de tâches de manière autonome et robuste.

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Nouveauté: *caméra monde à vue globale

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Nouveauté: *6 tables de jeu dans 2 locaux

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qui deviendront votre 2ème chez-vous!

PLT-3109

PLT-3105

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Cours et ateliers de formation Ü Environ 6 heures magistrales sur l'ingénierie des

systèmes Ü Environ 10 heures magistrales sur la vision,

l’intelligence artificielle, la robotique mobile, la commande, l’alimentation énergétique et l’électronique

Ü  4 prochaines semaines Ü Présence obligatoire

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Expertise (spécialités) Ü D. Grenier: commande, électronique, ingénierie des

systèmes Ü D. Laurendeau: vision, ingénierie des systèmes Ü P. Giguère: robotique mobile, intelligence artificielle,

conception de logiciel Ü Collaboration de François Bérubé: support technique +

électronique et validation des circuits Ü Yannick Hold-Geoffroy (GIF), Marc-André Isabel (GEL),

Mathieu Carpentier et Olivier Robert (GLO): assistance de haut niveau

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L'évaluation

Ü 4 livrables de 15, 25, 30 et 30% respectivement pour encourager un travail continu

Ü condition de réussite du cours: les étapes menant aux 8 premiers points de la compétition

Ü droit d’une reprise si échec (la semaine suivante, perte de 2 cotes)

Ü une note d'équipe (sauf exception)

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Bonus d’excellence Ü Pour les 3 premières équipes au classement

Ü Une équipe à la reprise ne peut se classer mieux que celles de la première ronde.

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Position Bonus 1er +3 cotes 2ème +2 cotes 3ème +1 cote

Évaluation individuelle Ü Se remplit sur le site web du cours GEL-3014 Ü Toutes les évaluations doivent être reçues AVANT

que soit transmise la note de l’équipe, idéalement en même temps que le livrable.

Ü Obtention d’un facteur d’appréciation vérifié et validé par les professeurs/assistants.

Ü Pondération de la note d’équipe pour les membres récalcitrants (0≤x<100%) ou les membres méritants (100%<x≤125%)

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Évaluation individuelle (algo)

Ü  Etudiant(Recalcitrant) = (Etudiant(moyennePoints) < 1.25) Ü  Etudiant(Meritant) = (Etudiant(moyennePoints) >= Equipe(moyennePoints) + 0.75)

Ü  Confirmation(Etudiant(Recalcitrant)) Ü  Si (Etudiant(Recalcitrant)==1) alors Etudiant(Ponderation) ε [0 1.0[ Ü  Si (Etudiant(Meritant)==1) alors Etudiant(Ponderation) ε ]1 1.25]; Ü  Etudiant(note) = min(Etudiant(Ponderation) * Equipe(note) , 100)

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Valeur des marques d’appréciation

Pour chaque livrable:

Évaluation finale Ü  Punition supplémentaire pour le 4e livrable Ü  Si (Etudiant(Recalcitrant)==1) alors

–  Si (Etudiant(moyennePoints) >= 0.75) alors Etudiant(punition) ε [0% 3%] –  Sinon Etudiant(punition) ε [0 10%];

Ü  Etudiant(noteFinale) = Σi=1 à 4 (Etudiant(Ponderationi) * Equipe(notei))

+ Equipe(bonus) - Etudiant(punition)

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Locaux de Design III Ü  Gardez les locaux propres

 personne ne fera le ménage pendant toute la session  utilisez les poubelles, le balai et ramassez-vous s.v.p.

Ü  PLT-3109  3 tables  6 armoires de rangement (pour 6 équipes)  1 routeur Wi-Fi 802.11n 5 GHz  combinaison: 7102 (année actuelle inversée)

Ü  PLT-3105  3 tables  4 armoires de rangement  1 routeur Wi-Fi 802.11n 5 GHz  combinaison: 7102

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Projets 2011 et antérieurs Ü Tout en blocs Lego (sauf alimentation et ordinateur embarqué)

 Geode avant 2008  Mac Mini depuis 2008…

Ü Composantes Lego Mindstorm:  moteurs, capteurs, brique NXT

Ü Cody (2009), Numico (2011)

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Cody 2009 Équipe #1 : https://www.youtube.com/watch?v=-8n77-cpq6s

Projet 2013 Ü Base robotique de 2012 plus performante que les

années antérieures + Kinect èprojet plus relevé Ü Kinocto

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Équipe #6 gagnante : http://wcours.gel.ulaval.ca/2013/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/Eq4-a.MP4

Projet 2014 Ü Base robotique de 2012 performante + Kinect Ü iRondelle

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Équipe #4 gagnante Équipe #7 3e : http://wcours.gel.ulaval.ca/2014/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/Eq7_A.MP4

Projet 2015 Ü Ordinateur embarqué ASUS H81T/CSM,

Processeur Intel i7-4770K Ü Atlas

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Équipe #6 gagnante http://wcours.gel.ulaval.ca/2015/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/EQ6-a.MP4

Projet 2016 Ü Caméra monde à vue partielle Ü Pirates des Caraïbes

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Équipe #6 gagnante http://wcours.gel.ulaval.ca/2016/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/EQ6-a.MP4

Projet 2017 Ü Caméra monde à vue entière Ü Indices

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Projet 2017 Ü Picasso 2 « La joie de ‘‘re-’’vivre »

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« Un projet pour l’artiste en chacun de vous» « Un projet montrant votre joie de vivre cette expérience »

… même si douloureuse!

Picasso : définition Ü  Détecter et marquer la position d’une antenne pour capter le code des

informations du dessin; Ü  Planifier la trajectoire optimale pour se rendre à l’un des tableaux en

évitant murets et obstacles (à contourner selon certaines règles); Ü  Montrer les trajectoires prévues et suivies sur la station de base; Ü  Capturer l’image du tableau cible et allumer un DEL vert pendant 1 sec; Ü  Se rendre dans la zone de dessin toujours en évitant murets et

obstacles selon les règles; Ü  Reproduire la figure cible en respectant les critères indiqués par le

code; Ü  Se retirer de la zone de dessin et allumer un DEL rouge de fin de tâche.

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Picasso : Ü La « Joie de re-vivre » en Design III/Projet multi Ü Reproduire les contours de la figure choisie par

un code transmis parmi d’autres affichées selon  un facteur d’échelle  une orientation

Ü Qualités considérées  précision du tracé  précision du centre du dessin  fermeture du contour  temps

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Exemple de dessin à reproduire

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Table de jeu et code

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1

bit de démarrage0 1 1

bits d’arret

#1 #7

bits du code

1 1 1 1 1

Table de jeu

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Antenne

Obstacle

Gabarit de validation du dessin

Tableaux

Table de jeu

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vers la caméra monde

vers l’antenne

Picasso

mieux que les mains

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La formation des équipes Ü  Équipe 1

Letac, Loup (GEL) Rocheleau, Vincent (GEL) Sirois, Jonathan (GEL) Carrier, Benoit (GIF) Richard Cerda, Martin (GIF) Fortier, Marc-Antoine (GLO) Harvey, Jean-Benoit (GLO) Marek, Yannick (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 2

Juge, Gwenaëlle (GEL) Quévillon, Francis (GEL) Tam, simon (GEL) Asselin, Louis-Philippe (GIF) Gariépy, Nancy (GIF) Amrani, Thami (GLO) Carmichael, Daniel (GLO) Grégoire-Slight, Antoine (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 3

Miningou, Philipe (GEL) Saah Lontchi, Richard Silvestin (GEL) Robitaille, Pierre (GEL) Desrochers, Gabrielle (GIF) Mercier, Alexandra (GIF) Beaumont, Jean-Alexandre (GLO) Côté, Vadim (GLO) Lessard, Martin (GLO) Warren, Gabriel (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 4

Bilodeau, Guillaume (GEL) Gendron, Lilianne (GEL) Ouellet-Thivierge, Laurence (GEL) Gingras-Courchesne, Alexandre (GIF) Juteau, Nicolas (GIF) Simard, Nathaniel (GLO) Krifa, Mohamed Ali (GLO) Letellier, Jean-Sébastien (GLO) St-Amour, Jean-Emmanuel (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 5

Dion, Louis-Philippe (GEL) Nouni, Saad (GEL) Youssouf, Roda Mohamed (GEL) Brin-Marquis, Samuel (GIF) Larrivée-Hardy, William (GIF) Aubé, Vincent (GLO) Emond, Vincent (GLO) Wankpo, Ermine (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 6

Boudreau, Ghislain (GEL) De Halleux, Christian (GEL) Duval, Samuel (GEL) Isabelle, Jérôme (GIF) Lessard, Alexandre (GIF) Lambert, Guillaume (GLO) Mataallah, Mohamed (GLO) Mouine, Esma (GLO) Trudel, Eliane (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 7

Bélanger, Philémon (GEL) Côté, Vincent (GEL) Ménard, Maxime (GIF) Picard, Alexandre (GIF) Chicoine, Nadia (GLO) Daagi, Imen (GLO) Gagné, Antoine (GLO) Tremblay, Alexandre 328 (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 8

Chouinard, Olivier (GEL) Kamano, Adrien (GEL) Kedl, Hubert (GEL) Marek, Jonathan (GIF) Poulin, Frédéric (GIF) Caouette, Magalie (GLO) Chum-Chhin, Isabelle (GLO) Filion, Dominic (GLO) Ousmane Issoufou, Abdou (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 9

Chouinard, Stéphane (GEL) Rousseau, Pierre-Olivier (GEL) Pelletier, Félix (GIF) Tremblay, Cédric (GIF) Bouffard, Israel (GLO) Obando Carbajal, Luis Eduardo (GLO) Tchoutouo, Hypolite (GLO) Tremblay, Alexandre 149 (GLO)

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La formation des équipes Ü  Équipe 10

Grenier, Michaël (GEL) Rodrigue, Jean-Christophe (GEL) Gsouma, Walid (GIF) St-Pierre, Frédéric (GIF) St-Pierre, Etienne (GIF) Côté Ortiz, Marc-Antoine (GLO) Carpentier, Samuel (GLO) Mrini, Mazine (GLO) Picard Carrier, Alexis-Raphaël (GLO)

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Réservation des tables Ü  se fait sur Pixel -- Applications : utilitaires - Réservation :

Dept. génie électrique et génie informatique, salle de réunion PLT-3109 avec no. de la table (tables 4, 5, 6 dans PLT-3105);

Ü Dominic Grenier modérateur; Ü Plages horaires garanties fixes

 4 heures/semaine par équipe (bloc de 2 heures minimum)  à déterminer avec les chefs le 22 janvier;

Ü Plages horaires non-garanties à réserver  8 heures/jour maximum pour chaque équipe  réservation faite 1 semaine à l’avance maximum  intervalle de 2h minimum entre 2 réservations d’une même équipe sur une même table  10 minutes de grâce, si non-occupée peut être prise par une autre équipe pour toute la période restante.

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Démarrage du projet

Ü Nommer un chef d’équipe dont le premier rôle sera de s’identifier par courriel auprès de Dominic Grenier;

Ü Mettre en place un mécanisme d'organisation de l'équipe; Ü Voir l’organisation des tables de jeu aux PLT-3109/3105; Ü Récupérer le matériel au Service technique du PLT-3110

(le chef, un GEL et un GIF présents) et donner le dépôt:  Dès lundi matin; avoir un cadenas  Dépôt de 20$ par membre de l’équipe  Remise de 10$ par membre de l’équipe si aucun bris de matériel  Aucune remise si un bris d’équipement survient pour une seule équipe;

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Démarrage du projet Ü Se familiariser avec les nouveaux éléments

matériels et logiciels, effectuer des recherches; Ü Vérifier l’état du matériel remis

aucun retour accepté après le premier livrable Ü Débuter l'analyse et l'étude des prototypes

(item du livrable 1: Familiarisation avec équipements/Expériences préliminaires) Attention: il est tentant à cette étape de commencer la conception et faire de choix de design, mais il faut plutôt tester, essayer, observer, et analyser.

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