Design III – intégration Introduction

Design III – intégration
Projet de conception multidisciplinaire
Introduction
Philippe Giguère – Denis Laurendeau – Dominic Grenier
H-2016
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
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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
*périphérique de localisation par caméra web fixe Logitech C905
  Logiciel
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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)
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Nouvelle
caméra
à vue
monde!
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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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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
Ü  P. Giguère: robotique mobile, intelligence artificielle,
conception de logiciel
Ü  Collaboration de François Bérubé et Gaétan Bernier:
support technique + électronique et validation des circuits
Ü  Yannick Hold-Geoffroy (GEL, GIF), Olivier Gagnon (GIF) et
à trouver (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
Position
Bonus
1er
+3 cotes
2ème
+2 cotes
3ème
+1 cote
Ü Une équipe à la reprise ne peut se classer mieux
que celles de la première ronde.
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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
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
(x>100%)
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Évaluation individuelle (algo)
Valeur des marques d’appréciation
Pour chaque livrable:
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Etudiant(Recalcitrant) = (Etudiant(moyennePoints) < 1.25)
Etudiant(Meritant) = (Etudiant(moyennePoints) >= Equipe(moyennePoints) + 0.75)
Confirmation(Etudiant(Recalcitrant))
Si (Etudiant(Recalcitrant)==1) alors Etudiant(Ponderation) ε [0 1.0[
Si (Etudiant(Meritant)==1) alors Etudiant(Ponderation) ε ]1 1.25];
Etudiant(note) = min(Etudiant(Ponderation) * Equipe(note) , 100)
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Évaluation finale
Ü 
Punition supplémentaire pour le 4e livrable
Si (Etudiant(Recalcitrant)==1) alors
–  Si (Etudiant(moyennePoints) >= 0.75) alors Etudiant(punition) ε [0% 3%]
–  Sinon Etudiant(punition) ε [0 10%];
Ü 
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: 9013 (numéro du local inversé)
Ü 
PLT-3105
  2 tables
  4 armoires de rangement
  1 routeur Wi-Fi 802.11n 5 GHz
  combinaison: 5013
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Projets 2011 et antérieurs
Ü Tout en blocs Lego (sauf alimentation et ordinateur embarqué)
  eode avant 2008
G
  ac Mini depuis 2008…
M
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
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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
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Projet 2013
Ü Base robotique de 2012 plus performante que les
années antérieures + Kinect èprojet plus relevé
Ü Kinocto
Équipe #6 gagnante: http://wcours.gel.ulaval.ca/2013/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/Eq6-a.MP4
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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
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Projet 2015
Ü Ordinateur embarqué ASUS H81T/CSM,
Processeur Intel i7-4770K
Ü Atlas
Équipe #6 gagnante http://wcours.gel.ulaval.ca/2015/h/GEL3014/default/8fichiers/videos/EQ6-a.MP4
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Projet 2016
Ü 
Ordinateur embarqué ASUS H81T/CSM+Caméra fixe
Ü Indices:
îles
Sparrow
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Pirates des Caraïbes !
« Un projet pour geeks seulement » un film, de l’informatique, des sciences dures…
« Un projet qui ne fera pas de quartier » après tout, ce sont des pirates
« Le travail est un trésor… qui vaut plus que l’or» La Fontaine , DG
http://www.wallpapers-mania.org
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Pirates des Caraïbes : définition
Ü  Naviguer jusqu’à la station de recharge pour charger le
condensateur de l’électroaimant et recevoir un code secret;
Ü  Faire une requête au serveur des îles pour révéler la
description de l’Île mystère et afficher la réponse (forme ou
couleur) sur la station de base;
Ü  Planifier la trajectoire optimale pour se rendre à l’un des
trésors;
Ü  Montrer les trajectoires prévues et suivies sur la station de
base;
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Pirates des Caraïbes (suite)
Ü  Naviguer au travers les îles pour récupérer un trésor
(sans rouler dessus)
Ü  Prélever le trésor à l’aide de l’électroaimant;
Ü  Naviguer au travers les îles jusqu’à l’Île mystère;
Ü  Déposer (enfouir) son trésor sur l’Île mystère.
Ü Qualités considérées
  récision des déplacements selon trajectoire prévue
P
  récision du dépôt du trésor
P
 Temps
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Exemples d’îles
Pentagone vert
Cercle bleu
Carré rouge
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Triangle jaune
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Zones, requête de l’Île et trésor
Notez l’effet incroyable 3D avec
perspective à l’infini du dessin de M.
Yannick Hold-Geoffroy
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La formation des équipes
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Ü 
Séparation des étudiants selon leur programme (génie électrique,
génie informatique et génie logiciel);
Chaque étudiant prend sa fiche (31 GELs, 17 GIFs, 28 GLOs);
1 GEL, 7 GIF et 8 GLO sortent des rangs
Former des duos GEL2 (10), GLO2 (10) et des duos GEL1GIF1 (10)
Les exclus GLO choisissent leur duo pour former des trios GLO3 (8)
(ordre aléatoire).
Les exclus GIF choisissent leur duo GEL1GIF1 (ordre aléatoire)
L’exclu GEL choisit parmi les 3 duos GEL1GIF1 restants
Remettre les fiches des duos/trios à Dominic Grenier qui se chargera
de former les 10 équipes en combinant au hasard
  (2x) un trio GEL1,2GIF2,1 avec un duo GEL2 et un des deux duos GLO2
  (2x) un des deux duos GEL1GIF1 avec un duo GEL2 et un trio GLO3
  (6x) un trio GEL1,2GIF2,1 avec un duo GEL2 et un trio GLO3 pour les six
restants dans chaque combinaison.
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Réservation des tables
Ü  se fait sur Pixel -- Applications : utilitaires - Réservation :
Dept. génie électrique et génie informatique, salle de
réunion 3109 avec le no. de la table (pas de table #4);
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 au local PLT-3109;
Ü  Récupérer le matériel au service technique (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;
Ü  Se familiariser avec les nouveaux éléments matériels et
logiciels, effectuer des recherches;
Ü  Débuter l'analyse et l'étude des prototypes.
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