M1 Automatique, Robotique
Objectifs et acquis d'apprentissage
La première année du programme vise tout d'abord une égalisation des connaissances et des compétences entre les étudiants venant des différents milieux académiques. Au même temps, les étudiants développent une connaissance solide des sciences et mathématiques indispensables pour l'automatique en générale et la robotique en particulier. De point de vue pratique, cette année couvre toutes les notions principales de la mécanique, de l'électronique, de l'automatique et de l'informatique nécessaires pour le développement des systèmes automatisés et robotisés.
A la fin de la formation M1, les étudiants seront capables de concevoir et de développer des systèmes de perception, de planification et d'action, et de les intégrer ensemble pour créer leurs propres chaînes automatisées et robotisées.
Le M1 Automatique, Robotique forme le tronc commun pour les étudiants des deux parcours. Cependent, les UEs électives sont accessibles selon le choix de parcours, RIF ou GSA.
Conditions de réussite
Chaque Unité d'enseignement (UE) appartient à un bloc de compétence (BC). Afin de réussir l'année, il faut avoir la moyenne (10/20) dans chaque BC.
Unités d'enseignement
| BC : Usages avancés et spécialisés des outils numériques
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| BC : Développement et intégration de savoirs hautement spécialisés
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| BC : Communication spécialisée pour le transfert de connaissances
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| BC : Appui à la transformation en contexte professionnel
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UEs détaillés
METHODES NUMERIQUES POUR L'INGENIEUR
- Calcul matriciel
- Calcul différentiel
- Equations différentielles
- Méthodes numériques de résolutions de systèmes d’équation
- Schémas numériques de résolutions d’équations différentielles
- Probabilité discrète et continue
- Notions de statistique et d’analyse des données
début
PROGRAMMATION AVANCEE ET GUIS
- Concevoir des classes répondant à un cahier des charges, en choisissant les structures de données adéquates.
- Résoudre un problème logiciel (erreur à la compilation, à l’exécution)
- Analyser et interpréter les résultats produits par l'exécution d’un programme
- Interpréter (à la main et via un programme) un code écrit dans un langage
- Programmer des applications liées à la robotique.
- Savoir développer une interface graphique avec le langage JAVA avec des applications en robotique.
début
TRAITEMENT D’IMAGES
- Traitement d’images : généralités sur les images, codage des images, les images en noir et blanc et couleurs, seuillage, histogrammes, amélioration de l’image, réduction du bruit, filtrage…
- Analyse d’image : binarisation, détection de contours, filtrage, segmentation en contours, segmentation en région (a méthode de division/fusion (split and merge))…
- Notions concernant l’analyse et traitement d’images à l’aide de la bibliothèque toolbox Image Processing du matlab ou OpenCV.
début
INTELLIGENCE ARTIFICIELLE POUR LA ROBOTQUE
- Introduction à l'intelligence artificielle
- Concepts de base de l'apprentissage
- Différentes techniques d’intelligence artificielle pour la robotique, en particulier les techniques d’apprentissage automatique
- Apprentissage supervise et non supervisé
- Principe d’un réseau de neurones et introduction aux réseaux de neurones par apprentissage profond
début
AUTOMATISME INDUSTRIELLE ET INTERFACES HOMME-MACHINE
- Automates, IEC61131
- Programmation LAD, ST, Grafcet
- Structure des logiciels, machines d'états
- Notions d'informatique appliqués à l'automatisme
- Introduction à l’ergonomie et IHM ergonomique
- Outils de développement des interfaces graphiques
- Cycle de vie des projets d'automatisme
- Analyse et gestion des projets d'automatisme
début
BASE DE DONNEES ET CLOUD COMPUTING (RIF)
- Concepts principaux des Bases de données et comparaison des différents types de bases de données
- Concepts principaux des bases de données relationnelles
- Normalisation d’une base de données relationnelle
- Applications et exemples de création et manipulation d’une base de données relationnelle
- Présentation de SQL d’un point de vue théorique
- Illustration de SQL/ORACLE d’un point de vue pratique aussi bien pour l’utilisateur final que pour le développeur d’applications
début
STATISTIQUES (GSA)
- Notions de statistique descriptive
- Diverses notions de probabilité : Propbabilité discrète et continue, variables aléatoires, diverses lois de probabilités, diverse lois de probabilité discrètes et continues
- Introduction à la statistque inductive : théorie de l'échanitillonage, estimation, teste d'hypothèses, regression linéaire
- Estimation paramètrique lors d'une expérience issue de problèmes d'ingénierie
début
AUTOMATIQUE LINEAIRE
- Modèle dynamique et fonction de transfert des systèmes linéaires
- Analyse des systèmes de premier et deuxième ordre
- Asservissement, stabilité et de robustesse pour les systèmes linéaires
- Illustration de la commande sur des systèmes électriques et mécaniques
- Notions de représentation d’état
- Commandabilité, observabilité, stabilisation, observateurs
- Planification de trajectoires
début
AUTOMATIQUE AVANCEE I
- Systèmes non linéaires, méthodes des harmonique, plan de phase
- Commandabilité et Observabilité
- Analyse de stabilité : approche fonction de Lyapunov
- Linéarisation entrée-sortie, Poursuite de références et Observateurs
début
CHAÎNE ET ACQUISITION DE MESURES
- Base de mesure (analyse, définitions, termes)
- Quantités de base, quantités dérivés, systèmes d'unité
- Introduction aux capteurs et transducteurs, traitement du signal
- Mesure de température, pression et niveau et débit
- Mesure de position, vitesse et proximité
- Accéléromètres et Mesure d'effort
- Capteurs embarqués plastroniques
début
SYSTEMES LINEAIRES, APPROCHE FREQUENTIELLE
- Méthodes de conception fréquentielles pour les correcteurs stabilisants
- Méthodes classiques du domaine fréquentiel : Bode, Nyquist et Black/Nichols
- Stabilité relative, précision, temps de réponse et correcteurs PID
- Les espaces vectoriels normés H2, H-infini et leur rôle dans l’analyse et la conception des systèmes asservis par l’approche fréquentielle
- Systèmes linéaires ayant un retard pur à la sortie, prédicteurs de Smith pour la stabilisation des systèmes à retard.
début
CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE DES ROBOTS (RIF)
- Architectures des bras robotiques, espaces articulaires et opérationnels
- Introduction à la théorie des mécanismes
- Changement de repère dans l'espace (coordonnées homogènes, matrices de transformation homogène)
- Modèle géométrique direct et inverse
- Convention de Denavit-Hartenberg modifiée
- Génération de trajectoire (espace articulaire / opérationnel)
- Matrice Jacobienne
- Modèle cinématique direct et inverse
- Identification de configurations singulières
- Modèle dynamique
début
SYSTEMES EMBARQUES ET COMMANDE DE ROBOTS (RIF)
- Eléments d'un système informatique et des systèmes embarqués
- Introduction aux microprocesseurs
- Architecture des microcontrôleurs
- Principes de base de la programmation en assembleur
- Timers, Compteurs et PWM, conversion analogique-numérique et numérique-analogique
- Contrôle moteur : asservissement en position, vitesse et couple
- Commande des bras robotiques par la matrice Jacobienne
- Commande en couple et effort
- Commande des robots mobiles en vitesse et position
début
INTRODUCTION AUX SYSTEMES NONLINEAIRES ET SYSTEMES ECHANTILLONNES (GSA)
- Notions de commande échantillonnées et asservissement des systèmes en présence de non linéarités statiques
- Echantillonage des systèmes et application à la commande numérique
- Commande des systèmes en présence de non linéarités statiques (hystérésis, frottement sec, etc..)
- La méthode des plans de phases et du premie harmonique
début
OBSERVATION ET COMMANDE DES SYSTEMES NONLINEAIRES 1 (GSA)
- Développement d'un modèle pour la commande d'un process
- Observabilité et commandabilité des systèmes linéaires
- Observateurs des systèmes linéaires
- Asservissement d'un système linéaire en utilisant sa représentation d'état
- Commande d'un système non linéaire en utilisant son linéarisé tangent
début
ANGLAIS POUR LA COMMUNICATION PROFESSIONNELLE NIVEAU 1
- Compréhension et rédaction de notices techniques, de rapports
- Correspondance professionnelle formelle et informelle
- Compréhension d'articles scientifiques, rédaction d'abstract
- Maîtrise de la communication formelle et informelle (recrutement, entretien, conversation)
- Présentation d’un diaporama de façon formelle et informelle
début
PROJET TUTORÉ M1 (FORMATION INITIALE)
Les projets tutorés sont constitués d’un programme académique en lien avec la demande industrielle dans le domaine de la robotique. Ces projets sont encadrés pendant une période de 4 semaines correspondante à la période d’entreprise des étudiants en contrat de professionnalisation. Ces projets permettent aux étudiants d’acquérir des outils et des méthodologies en lien avec le monde professionnel. Les étudiants en formation initiale d’approfondir leurs connaissances et savoir-faire en s’engageant sur des projets et des applications pratiques pendant la période de stage industrielle des étudiants en alternance. Ces projets se déroule au premier semestre. Une évaluation est prévue pour ces projets.
début
STAGE EN MILIEU PROFESSIONNEL M1 (FORMATION INITIALE)
Le stage en milieu professionnel permet les étudiants en formation initial d’exercer leurs connaissances dans l’industrie pour compléter leur expérience académique avec un parcours industriel et pour faciliter leur intégration dans la vie professionnelle.
début
STAGE EN ALTERNANCE (FORMATION CONTINUE)
Les étudiants alternent entre deux périodes : une période de formation académique de 4 semaines, suivie d’une formation de 4 semaines en entreprises. Deux évaluations sont prévues pour cette période de stage : une évaluation à mi-parcours (fin du premier semestre) et une seconde à la fin du stage.
début
