ISAV 2009-2010

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Emploi du temps

Extraction pdf de l'emploi du temps en ligne accessible depuis votre espace numérique de travail (ENT) à l'adresse : [1]. En cas de conflit, c'est la version ENT qui prime.

Projets 3A

Sujets

Asservissement visuel d'une caméra PTZ

Le travail consiste à réaliser un suivi d'objet sphérique par asservissement visuel en utilisant une caméra IP Pan-Tilt-Zoom (PTZ). Cette caméra est montée sur 2 axes en rotation et est équipée d'un zoom motorisé. Elle est commandée via des packets TCPIP avec un protocole basé HTTP/scripts CGI. Le flux vidéo compressé (MJPEG ou MPEG4) peut être récupéré en temps réel avec le protocole rtsp.

Le travail consiste à programmer à :

  • Programmer la récupération du flux vidéo temps réel, sa décompression et son traitement,
  • Programmer la loi de commande par vision (asservissement PID),
  • Programmer l'envoi des commandes au système PTZ.

Un entretien préalable des candidats à ce sujet sera fait pour évaluer leur adéquation avec ce sujet. Il est important d'avoir de fortes affinités avec la programmation en C.

Encadrant : J. Gangloff

Commande d'un actionneur linéaire par bus EtherCat

Moteur linéaire "LinMot"

EtherCat est un standard récent de bus de terrain permettant d'obtenir une précision de synchronisation sub-milliseconde et une fréquence d'échantillonnage supérieure au kHz. Le format physique est celui de l'ethernet classique avec lequel il est entièrement compatible du point de vue physique. Côté ordinateur, il est possible d'utiliser un adaptateur ethernet classique pour dialoguer avec un module EtherCat, seul le logiciel (format des paquets notamment) diffère.

Le travail consiste à commander un actionneur linéaire de la société LinMot en utilisant un module convertisseur numérique-analogique EtherCat, un module entrées tout ou rien et un module sorties tout ou rien de la société Beckhoff automation [2]. Il s'agit de programmer sous linux/xenomai une routine périodique permettant de générer un profile de trajectoire en temps-réel.

Un entretien préalable sera effectué pour étudier l'adéquation des candidats avec ce sujet. Une bonne affinité avec la programmation C est requise.

Encadrant : J. Gangloff

Lego Mobile

Encadrant:Loïc Cuvillon

Objectif: réaliser de manière automatique un créneau avec un robot mobile


Lego Mobile Tribot (www.is.aist.go.jp/rt/OpenRTM-aist)


Cet objectif est celui des TPs 1A de mécatronique. La solution partielle à ce problème est ainsi fournie dans les fichiers ci-dessous. On utilisera NxtOSEK comme système d'exploitation pour le LEGO contrairement à NXC utilisé l'année dernière et qui n'offrait pas de calcul en virgule flottante. Détail du projet:

  • odométrie, intégrer la position des roues pour localiser le robot
  • détection d'un créneau libre avec le capteur ultrason
  • communication avec le bluetooth entre le PC (calculateur, affichage) et le Lego
  • asservissement pour le suivi de la trajectoire du créneau


Matériel disponible:

  • 2 legos NXT
  • 2 PC avec Linux et toolchain pour NxtOSEK pré-installée


Documents et codes sources:

Lego Segway

Encadrant: Loïc Cuvillon

Objectif: Asservir un Lego segway avec retour d'état et observateur (un TP 2A fait de même mais avec des PID en série)

Projet "Lego Segway"

Le TP 2A est réalisé sur la base du Lego Segway-GS proposé par Yorihisa Yamamoto. L'auteur a proposé un asservissement par retour d'état LQR et intégration de la vitesse angulaire d'un gyroscope (détaillé dans les documents ci-dessous). Or l'usage d'un modèle plus précis du Lego Segway et d'un observateur pour reconstruire plus fidèlement l'angle du Segway devrait permettre d'améliorer la stabilité du système.

Détail du projet:

  • identification plus fine des paramètres du Lego segway
  • synthèse du gain d'un observateur (ou filtre de kalman)
  • synthèse d'un retour d'état (placement de pôle ou LQR)
  • utilisation du capteur ultrason pour éviter les obstacles (comme en TP 2A)


Matériel disponible:

  • 2 Legos Segway NXT
  • 2 PCs Linux avec la toolchain NxtOSEK pré-installée


Documents et codes sources:


Simulateur de vertébroplastie

Encadrants : Laurent Barbé et Bernard Bayle

Objectif: Réaliser un simulateur d'injection de ciment pour les vertébroplasties


"Interface à retour d'effort Omega 3"
"Environnement virtuel de type gel simulé grâce à Chai3d"

L'interface Omega de la société Force Dimension est un robot parallèle à 3 degrés de liberté qui permet de restituer des efforts lors d'interactions soit avec un environnement virtuel soit lors d'une téléopération. L'objectif principal de ce projet est de développer un simulateur permettant de restituer le retour d'effort lors d'injection de ciment orthopédique au cours d'une vertébroplastie.

Déroulement du projet :

  • prendre en main l'outil de développement open-source fourni avec l'interface haptique Omega. Il s'agit de la bibliothèque de fonctions Chai3D intégrant un moteur 3D de tests de collision, les drivers de l'interface et les outils de génération d'environnement virtuel ;
  • proposer un modèle simple d'injection d'un fluide visqueux dans un os ;
  • mettre en oeuvre ce modèle dans un simulateur utilisant l'interface haptique.

Matériel disponible:

  • 1 interface à retour d'effort Omega 3 ;
  • 1 PC Linux.

Documents et références :

Un entretien des candidats à ce sujet sera fait pour évaluer leur motivation et leur adéquation avec ce sujet (mail bernard@eavr.u-strasbg.fr). Il est important d'avoir de fortes affinités avec la programmation en C++/C.

Asservissement d'un système de positionnement XYZ

Encadrant : Philippe Zanne

Objectif: Réaliser le contrôleur bas niveau d'un système de positionnement XYZ

L'equipe AVR dispose d'une table de positionnement à 3 ddl en translation dont la commande est réalisée sous un ancien système d'explatation (ms-dos). Le but de ce travail est de réaliser un nouveau contrôleur ouvert afin de pouvoir utiliser cette table dans le cadre d'enseignement. La solution retenue pour le contrôleur s'appuyera sur des cartes d'acquisition Seliatec et sur le contrôleur de robot générique "cesar" développé au sein de l'eAVR.

Déroulement du projet :

  • Prise en main et analyse de l'ancien dispositif
  • Réalisation de l'interfacage entre les variateurs et les cartes d'acquisition.
  • Installation et Adaptation du contrôleur générique "cesar" pour le dispositif utilisé.
  • Application : réalisation d'un asservissement visuel 3D de la table. cette dernière étape est facultative.

Réalisation d'un écran tactile multipoint

Encadrant : Philippe Zanne

Objectif: Etudier et réaliser un écran tactile multipoint

"Principe d'écran tactile multipoint"
"Example d'écran tactile multipoint"

Le but de ce projet est de réaliser un écran tactile potentiellement utilisable dans une salle IRM (imagerie à résonance magnétique). Il existe plusieurs technologies pour réaliser ce type d'écran :

  • des techniques basées sur des jauges de contraintes,
  • des techniques basées sur des systèmes résistifs ou capacitifs (comme l'iphone)
  • ou encore de techniques couplant des rayons IR et de la vision.

L'inconvénient majeur des deux premières méthodes est l'introduction de dispositifs électroniques dans la salle IRM ce qui risque de perturber fortement les acquisitions réalisées par l'IRM. La dernière semble intéressante sur ce point car son électronique est potentiellement déportable à l'extérieure de la salle. C'est donc cette dernière technique que nous proposons d'étudier dans ce projet

Déroulement du projet :

  • Analyse des différentes approches basées sur les techniques basées IR et vision
  • Réalisation d'un prototype d'écran tactile multipoint : partie matérielle
  • Réalisation d'un prototype d'écran tactile multipoint : partie logicielle

Binômes

Voeux (pdf)

Résultats du questionnaire de satisfaction

Dans le cadre des mesures prises en faveur d'une évaluation des enseignements, j'ai procédé à un sondage concernant l'option. Le questionnaire peut encore être consulté à l'adresse :

http://spreadsheets.google.com/viewform?hl=fr&formkey=dENOV3pPZnd4WFJfUWVxMkQzNXljZUE6MA

Il balayait tous les enseignements en posant à chaque fois 2 questions :

  1. Le contenu du cours est riche et intéressant ?
  2. Ce cours est important dans le cadre de la formation ?

Les étudiants avaient la possibilité d'évaluer ces 2 points sur une échelle discrète allant de 1 à 5 (1=pas du tout, 5=tout à fait).

Résultats globaux

  • Nombre d'étudiants ayant répondu au sondage : 12/12
  • Note minimum à la question 1 : 1,83
  • Moyenne des notes de la question 1 : 3,44
  • Note maximum à la question 1 : 4,5
  • Note minimum à la question 2 : 3
  • Moyenne des notes de la question 2 : 3,81
  • Note maximum à la question 2 : 4,67

Commentaires concernant la visite Siemens

"Visite intéressante, permet d'illustrer le cours."

"La visite sur le site de Siemens ainsi que celle de la papeterie était très intéressante. C'est à refaire. Merci aussi au doctorant pour la traduction des commentaires d'allemand en français."

"Rien à redire, visite très intéressante et enrichissante."

"Intérêt certain, pas assez de visites de ce genre"

"Je pense que cette visite fait partie de notre formation, découverte de l'entreprise, fonctionnement d'un projet, développement d'un système de supervision, IHM ... Cette visite est à refaire."

"La visite de Siemens était vraiment très intéressante. Elle apporte beaucoup sur notre perception d'une entreprise de production, dans le domaine de l'automatisme. La visite de la papeterie également. Cette journée m'a paru indispensable à notre formation. Je pense seulement que cette visite pourrait se faire plutôt en début d'année afin d'avoir un exemple et de donner des images en tête des systèmes actuels. Il serait ainsi plus simple de voir plus rapidement quels sont les différents intérêts des matières étudiées. Cela permet également de mieux fixer les idées sur les sujets de stage qui nous intéressent pour mieux les cibler."

"très inéressante spécialement la visite de la papetrie car on voit une réalisation concrête du prduit avec son application."

"Intéressant car elle permet de voir une application concrète de certains cours de l'école. Visite très intéressante et enrichissante, à refaire lors des années futures avec Mr Rulewski qui a bien encadré le tout."

Commentaires concernant les projets tutorés

"Difficulté convenable, durée qui nous permet de prendre quelques poses et de ne pas rester 4 heures de suite à travailler comme un forçat. Encadrants présents quand on a une question ou un problème."

"Les projets étaient très intéressant. Ça serait intéressant que cela intervienne plus tôt dans l'année (même avec peu d'heure alloué au début) et que ça dure un peu plus longtemps"

"bonne préparation au stage (autonomie, réflexion, etc..) Motivation forte car projets utiles"

"Pour mon projet, bonne encadrement, bon timing."

"Projet intéressant. Durée suffisante pour finir l'objectif principal mais il y avait encore de quoi faire. La mise en pratique nous pousse à retrouver les parties utiles des cours et à voir quelles sont les difficultés supplémentaires à la partie théorique. L'encadrement était suffisant."

"le timing est court vue le ta de truc a faire car on se sait on préalable si on va cofronter de bugs informatique qui vont énormement de temps à être résolu ce que affecter énormément l'avancement sur le projet et la motivation sur le choix du sujet."

"Pas assez encadrés même si il s'agit du but de ces projets."

"Encadrement des projets tutorés un peu léger, ce qui d'un côté nous a obligé il est vrai à chercher par nous mêmes. Le timing posé semble être le minimum pour pouvoir arriver à quelque chose de concret."

"Les projets sont bien encadrés cependant on aurait préféré un étalage tout au long du semestre des heures de TP, en même temps que certains cours correspondant au sujets de projets."

Commentaires généraux concernant la formation

"Ce qui arrangerait les élèves de l'année prochaine, c'est de déplacer les cours des vendredis pendant les mardis libres, ce qu'il leur ferait des WE de 3 jours assez souvent."

"C'est très bien que les cours, TP, code source soit disponible sur le site."

"La répartition des partiels est à revoir. Certains cours étant terminés depuis plusieurs mois (notamment le cours de temps réel et systèmes embarqués), il aurait été judicieux de faire les partiels dans la foulée."

"Formation riche et intéressante, bien complémentaire des deux premières années, et qui malgré la spécialisation reste assez généraliste."

"Dans l'ensemble je suis très content de mon choix, l'option est bien, les cours intéressants , il y a une bonne ambiance et j'adore la robotique. Ce questionnaire est une très bonne initiative."

"Plus de suivi dans la recherche de stage et d'avis concernant les offres. Cela ne signifie pas une aide supplémentaire dans la recherche mais un simple intérêt."

"ca serait mieux si le nombre de cours technique pourrait etre amenager sur la 1ere et la 2eme année et laisser pour la 3ieme tout les cours d'orientation que sa soit vers une thèse ou bien vers un boulot en entreprise "

"Certains partiels auraient pu se dérouler plus tôt (Estimation et filtrage optimale, système temps réel, technologie des asservissements) ce qui aurait évité que tout se concentre en fin d'année. Certains cours ne sont pas vraiment pédagogiques et il est assez difficile d'accrocher."

"Au niveau de l'organisation, peut être essayer de remonter certains partiels vers les mois de décembre-janvier. Certaines matières sont déjà terminées et le partiel n'a lieu que la dernière semaine de février. Essayer de montrer un peu plus d'intérêt en général à l'ensemble des étudiants de l'option ainsi que dans leur recherche de stage..."

"C'est de loin la meilleur formation de l'école."

Conclusions

Donc globalement, l'offre de formation est bien adaptée. Il n'y a aucun cours dont le contenu est remis en question. Concernant la qualité des enseignements, en moyenne elle est jugée assez bonne, même si il y a un ou 2 cours qui sont à revoir.

Si je résume les points saillants :

  • D'avantage étaler les partiels
  • Plus de suivi individualisé des stages
  • Faire commencer les projets plus tôt

Parmi ces 3 points, le premier est le plus délicat à gérer à cause de l'emploi du temps ultra-contraint par la compatibilité avec le master. Mais on va essayer. Pour les 2 autres points, pas de problème.


J. Gangloff

Soutenances de stage

Stagiaire Structure d'accueil Lieu Encadrant Titre
BOUTILLOT Julian Médétic Colmar Philippe METZENTHIN Réalisation d'une application linux permettant le contrôle total de sa maison pour l'aide et le manitien à domicile des séniors
DABO Mouhamadou CEA LETI Grenoble Nathalie SPRYNSKI Etude d'une plateforme de test pour la capture de forme
FANCHINI Romain Continental Toulouse Alain GIRALT Supervision de l'habitacle d'un véhicule routier : gesture detection
EL SOKHN Pancho Daimler Ulm Matthias HILLEBRAND Automatic samples selection for polynomial classifiers & pattern classification
KOSHER Roland GE Buc Stéphane BAYARD Intégration de variateurs dans un robot médical
BAERT Jérôme SNCF, DIR Paris Julien POUCET Représentation énergétique macroscopique appliquée à une chaîne de traction hybride ferroviaire
BERNERT Jean-Arnaud Accenture SAS Paris Philippe BOUGEOT Gestion de la chaîne logistique via la solution logicielle SAP
BOUSSARDON Quentin ETHZ Zurich François POMERLEAU An open platform for home robotics
DELMAS Sébastien Adept Chavanod Matthieu GUILBERT Optimisation des flux de production sur des chînes de packaging automatisées composées de robots Adept
RODANGE Yoann ERAS Schiltigheim Bertrand SCHAAF Automatisme et supervision
STRAUB Cyril THALES Brest Mickaël JOURDAN Système de compensation de houle pour sonar tracté
PETIT Damien Curexo Fremont, USA Feimo SHEN Visual bone motion monitor