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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
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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 Q4.1,4.2,4.3,4.4,4.5 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
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GEL-GIF GLO commun
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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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Table de jeu avec obstacles Caméra monde à vue globale
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caméra monde
obstacles
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 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)
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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: 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
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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 2012 Ü Picasso « La joie de vivre »
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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
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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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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 Picasso « La joie de revivre »
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Équipe #10 gagnante http://wcours.gel.ulaval.ca/2017/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/EQ10-a.MP4
Projet 2018 Ü Indices
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Projet 2018 Ü Atlas18 « Drapeaux du monde »
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« 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.
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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
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Exemples de drapeaux à reproduire
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France Brésil
Contraintes d’alignement des blocs
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France (3 possibilités)
Zones de la table de jeu
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cube
Notez l’effet incroyable 3D avec perspective à l’infini du dessin de M. Yannick Hold-Geoffroy
8cm
Table de jeu
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cube
obstacle
caméra embarquée
préhenseur
Table de jeu
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entrepôt des cubes
Table de jeu
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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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La formation des équipes Ü Équipe 3
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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La formation des équipes Ü Équipe 4
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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La formation des équipes Ü Équipe 5
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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La formation des équipes Ü Équipe 6
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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La formation des équipes Ü Équipe 7
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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La formation des équipes Ü Équipe 8
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;
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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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