Diplôme en robotique

Ce cours diplômant couvre les principaux thèmes de la robotique, en commençant par les bases telles que ses origines. Ensuite, la cinématique et l'algorithme Diffie-Hellman (DH) sont expliqués, ainsi que d'importantes relations différentielles. Bien que ses racines remontent au XIVe ou au XVe siècle, la robotique est une science, une discipline d'ingénierie ou une technologie industrielle relativement nouvelle qui est souvent mal présentée dans les médias populaires. Vous apprendrez que l'histoire de la robotique moderne remonte à 1495, lorsque Léonard de Vinci a conçu un appareil mécanique qui ressemblait à un chevalier en armure. Plus tard, le dramaturge tchèque Karel Capec a introduit le mot « robot » à partir du mot tchèque « robota », qui signifie « travail fastidieux ». Passez ensuite à l'étude des lois fondamentales qui régissent la robotique, comme la loi Zéroth, selon laquelle un robot ne peut pas blesser l'humanité ou, par son inaction, permettre à l'humanité de subir des dommages. Les robots industriels (manipulateurs), les robots de terrain et de service (humanoïdes, robots médicaux et robots marcheurs) et les robots de divertissement et éducatifs sont les trois catégories principales que vous explorerez ensuite

Les articulations et les liens d'un robot seront ensuite abordés dans le matériel de cours. Découvrez comment les articulations fournissent un mouvement relatif alors que les liaisons sont des éléments rigides entre les articulations. Il existe différents types de joints, tels que les joints linéaires et rotatifs, et chaque joint offre un « degré de liberté ». Vous verrez combien de degrés de liberté possèdent la plupart des robots. L'architecture du robot est la combinaison et la disposition des différents types d'articulations qui configurent la chaîne cinématique du robot. Au fur et à mesure que vous progresserez dans le cours, vous apprendrez que la position et l'orientation relatives des axes de deux articulations successives peuvent être spécifiées par deux paramètres de liaison, la longueur de la liaison et l'angle de torsion de la liaison. Vous apprendrez également que vous pouvez représenter l'orientation en coordonnées conjointes par la convention YPR (yaw, pitch and roll). En coordonnées rectangulaires ou cartésiennes, cela peut être représenté par une matrice de rotation R, où les trois colonnes de R correspondent respectivement aux vecteurs normal, glissant et d'approche. Vous découvrirez que pour manipuler des objets, il est nécessaire de contrôler à la fois la position et l'orientation de l'outil/de l'effecteur terminal dans un

Enfin, vous étudierez la planification de la trajectoire du robot : un tel problème est formulé dans un espace de configuration d'outils et le mouvement du robot est contrôlé au niveau de l'espace articulaire. Vous découvrirez que l'un des problèmes potentiels liés à la résolution de la vitesse spatiale conjointe est l'inexistence de l'inverse et que la matrice jacobienne n'est peut-être pas inversible pour toutes les valeurs. Découvrez à quels points de l'espace commun Jacobian perd son rang et pourquoi il y a une réduction du nombre de lignes et de colonnes indépendantes. Dans le cadre de l'analyse de la matrice jacobienne, vous étudierez les singularités des espaces communs et découvrirez que la singularité intérieure est potentiellement gênante, car elle se forme lorsque deux axes ou plus forment une ligne droite. Ce cours sera d'un grand intérêt pour les industriels qui pourraient utiliser des robots dans leurs usines ou qui étudient l'automatisation. Les étudiants en génie mécanique, en particulier ceux qui se spécialisent en robotique, trouveront également ce cours particulièrement intéressant.