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Design III – intégration Projet de conception multidisciplinaire

Introduction

Philippe Giguère – Denis Laurendeau – Dominic Grenier H-2018 Design III GEL-3014/Projet de conception multi. GLO-3013

H-2018 Design III GEL-3014/Projet de conception multi. GLO-3013 2

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 Q4.1,4.2,4.3,4.4,4.5 Conception Ü Q5.3 Outils d’ingénierie Ü Q6.1,6.2 Travail individuel et en équipe Ü Q7.2 Communication/Rédaction Ü Q11.1 Analyse économique Ü Q12 Formation continue H-2018

Design III GEL-3014/Projet de conception multi. GLO-3013 3

GEL-GIF GLO commun


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.


Table de jeu avec obstacles Caméra monde à vue globale


caméra monde

obstacles

6 tables de jeu dans 2 locaux


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 Dominic Grenier: commande, électronique, ingénierie des

systèmes Ü Denis Laurendeau: vision, ingénierie des systèmes Ü Philippe Giguère: robotique mobile, intelligence artificielle,

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

électronique et validation des circuits; Marco Béland: support mécanique (PLT-00151)

Ü Yannick Hold-Geoffroy (GIF), Philippe Turgeon (GEL), Mathieu Carpentier (GLO): assistance de haut niveau

Ü Aide spéciale (GLO): François Pomerleau


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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)


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.


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%)


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)


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)


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: 4103/3103 (numéro du cours inversé)

Ü  PLT-3105  3 tables  4 armoires de rangement  1 routeur Wi-Fi 802.11n 5 GHz  combinaison: 4103/3103


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)


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

Projet 2012 Ü Picasso « La joie de vivre »


Licorne de l’espace: http://www.youtube.com/watch?v=A5SBcRf_Ap4 Équipe #4 gagnante: http://wcours.gel.ulaval.ca/2012/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/Eq4-a.MP4

Projet 2013 Ü Base robotique de 2012 plus performante que les

années antérieures + Kinect èprojet plus relevé Ü Kinocto


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


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


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


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 Picasso « La joie de revivre »


Équipe #10 gagnante http://wcours.gel.ulaval.ca/2017/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/EQ10-a.MP4

Projet 2018 Ü Indices


Projet 2018 Ü Atlas18 « Drapeaux du monde »


« Vous serez les porte-étendards de GEL-GIF-GLO» « Un projet qui réveillera l’enfant en vous » (pas trop cependant)

Atlas18 : définition Ü  Transmettre et capter le code du pays par lien optique infrarouge; Ü  Planifier la trajectoire optimale pour se rendre à l’entrepôt des blocs en

évitant murets et obstacles; Ü  Montrer les trajectoires prévues et suivies sur la station de base; Ü  Indiquer au fur et à mesure le bloc choisi parmi les blocs nécessaires; Ü  Saisir et soulever le bloc choisi à l’aide d’un préhenseur; Ü  Se rendre dans la zone cible toujours en évitant murets et obstacles; Ü  Déposer le bloc au bon endroit pour reproduire le drapeau stylisé dans

la zone cible en respectant les critères; Ü  Retourner à l’entrepôt pour un autre bloc jusqu’à finir le drapeau stylisé; Ü  Se retirer de la zone cible et allumer un DEL rouge de fin de tâche.


Atlas18 : Ü Reproduire le drapeau stylisé du pays choisi à

l’aide de blocs de couleur. Ü Pose adéquate de 2 blocs adjacents du drapeau

stylisé pour réussir la compétition. Ü Qualités considérées

 précision des déplacements selon la trajectoire prévue  précision du drapeau réalisé avec les blocs  temps


Exemples de drapeaux à reproduire


France Brésil

Contraintes d’alignement des blocs


France (3 possibilités)

Zones de la table de jeu


cube

Notez l’effet incroyable 3D avec perspective à l’infini du dessin de M. Yannick Hold-Geoffroy

8cm

Table de jeu


cube

obstacle

caméra embarquée

préhenseur

Table de jeu


entrepôt des cubes

Table de jeu


zone cible

fixations de la station de transmission

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La formation des équipes Ü  Équipe 1

Ü  Filion, Guillaume (GEL) Ü  Raymond, Samuel (GEL) Ü  Guillemette, Maxime (GIF) Ü  Becirovski, Julien (GIF) Ü  Grégoire, Émile (GLO) Ü  Gaudreault, Raphaël (GLO) Ü  Blouin, William (GLO) Ü  Tremblay, Jeffrey (GLO) Ü  Ameur, Sami Aziz (GLO)


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La formation des équipes

Ü  Équipe 2

Ü  Côté, Samuel (GEL) Ü  Gagnon-Thériault, Gabriel (GEL) Ü  Gauthier, Nicolas (GEL)

Ü  Bertrand, Yannick (GIF) Ü  Huot-Coulombe, Vincent (GIF) Ü  Ôtomo-Lauzon, Kento (GLO) Ü  Tourigny, Marc-Olivier (GLO) Ü  Chantal, Gabriel (GLO) Ü  Legault, Gabriel (GLO)


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Ü  Tardif, Michaël (GEL) Ü  Boucher, Charles (GEL) Ü  Charbonneau, Benoit (GEL) Ü  Gagnon, Mathieu (GIF) Ü  Nguyen, Sa Hoang (GIF) Ü  Deschênes, Simon-Pierre (GLO) Ü  Mignault, Christophe (GLO) Ü  Tremblay, Rémy (GLO) Ü  Gaudreau, Louis (GLO) Ü  Van Der Loo, Yannick (GLO)


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Ü  Labrie, Normand (GEL) Ü  Nowik, Piotr (GEL) Ü  Chabot, Rosalie (GEL) Ü  Blanchout, Luca (GIF) Ü  Diaw, Bakhao Djickel (GIF) Ü  Chevalier, Guillaume (GLO) Ü  Korichi, Youcef (GLO) Ü  Berneron, Axel (GLO) Ü  Robitaille, Simon (GLO)


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Ü  Bernier, Cédric (GEL) Ü  Hanafi, Anouar (GEL) Ü  Tanguay, Caroline (GEL) Ü  Picard, Olivier (GIF) Ü  Beaudoin, Simon (GIF) Ü  Tétrault, Julie (GLO) Ü  Septche Ngansop Kamgha, Chaveli Larissa (GLO) Ü  Gagnon, Marc-Olivier (GLO) Ü  Caron, Félix (GLO) Ü  Arroyo, Damien (GLO)


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Ü  Pearson-Jones, Trevor (GEL) Ü  Breton, Nicolas (GEL) Ü  Lo, Mohamed Lamine (GEL) Ü  Gilbert, Jonathan (GIF) Ü  Ammor, Imad (GIF) Ü  Bolduc, Jérémie (GLO) Ü  Tremblay, Marek (GLO) Ü  Gilbert, Geneviève (GLO) Ü  Valin, William (GLO)


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Ü  Vaillancourt, Philippe (GEL) Ü  Martin, Mathieu (GEL) Ü  Tousignant-Limoge, David (GEL) Ü  Dubeau, Etienne (GIF) Ü  Derouineau, Lucas (GIF) Ü  Mc Cune, Alexandre (GLO) Ü  De Montigny-Desautels, Shean (GLO) Ü  Ibn Moussa, Jaouad (GLO) Ü  Daigle, Jonathan (GLO) Ü  Samson, Alexandra (GLO)


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Ü  Drolet, Louis-Philippe (GEL) Ü  Courtemanche, Rémi (GEL) Ü  Beaulieu, Antony (GIF) Ü  Gaudy, Simon (GIF) Ü  Beaulieu, Olivier (GLO) Ü  Teuguia Ngatchuessi, Patrice (GLO) Ü  Giroux-Ayotte, Philippe (GLO) Ü  Iosif, Alexandru (GLO) Ü  Laliberté, Gabriel (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 Denis Laurendeau;

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;


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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