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2025-2026 / MECA0517-1

Advanced industrial robotics

Durée

30h Th, 20h Pr, 10h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en matériaux et fabrication5 crédits 
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en mécatronique5 crédits 
 Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité spécialisée en technologies durables en automobile5 crédits 

Enseignant

Olivier Bruls

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours porte sur les thèmes principaux en robotique industrielle, incluant les composants d'un robot, leurs fonctions, la modélisation et le contrôle de manipulateurs, la coopération humain-robot, la planification de trajectoire et les capteurs. Dans le programme, les étudiants apprendront les fondements théoriques de la modélisation, du contrôle et de l'optimisation des systèmes robotisés.

Le principal objectif de ce cours de robotique est de préparer les futurs ingénieurs à la pratique professionnelle par le développement de compétences techniques. Les étudiants devront démontrer leur connaissance des principes de la robotique et être capables d'intégrer les robots dans des concepts de production. Ils acquéreront une compréhension approfondie des principales architectures de robots et de la cinématique associée. Ils maitriseront les techniques de programmation et seront capables de planifier des applications de robotique industrielle.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Les étudiants devront acquérir

  • une connaissance approfondie des théories et des développements de la robotique industrielle;
  • des compétences importantes dans les méthodes numériques et les techniques hardware et software utilisées en robotique.
A l'issue du cours, les étudiants seront capables

  • d'analyser un problème selon les besoins de la tâche, de développer une planification de trajectoire et d'identifier une solution appropriée;
  • d'acquérir une base de compétences solides dans des sujets fondamentaux tels que le traitement de signal, la modélisation, le contrôle, l'estimation et la programmation, qui sont essentiels à la compréhension de systèmes robotisés complexes;
  • d'identifier et de formuler des problèmes liés aux systèmes, au contrôle et à la robotique avec des méthodes appropriées listées ci-dessous et de réaliser une anlayse qualifiée;
  • de programmer des robots pour des tâches simples, de traiter et d'analyser des données expérimentales et atteindre les bonnes conclusions.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage III.1, IV.3, IV.4, IV.7, IV.8, V.1, V.2, VI.2, VI.3, VII.4, VII.5, VII.6 du programme d'ingénieur civil mécanicien.

Savoirs et compétences prérequis

Cours optionnel recommandé : MECA0504-1 Automatisation industrielle

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Cours:

  • Introduction, composants de base et structures cinématiques
  • Description de Denavit-Hartenberg
  • Transformations cinématiques directes et inverses
  • Plannification de trajectoire et programmation
  • Système de commande
  • Evitement d'obstacle
  • Cobots et interaction humain-robot
Exercices:

  • Calcul de degrés de liberté et de transformations de coordonnées
  • Paramètres et matrices de Denavit-Hartenberg
  • Analyse cinématique
  • Analyse d'un système de contrôle
  • Planification de trajectoire
  • Programmation online et offline de robots à l'Université et à Technifutur (plusieurs sessions)
Projets:

  • Chaque étudiant participera à un projet de groupe portant sur la programmation d'un robot dans un contexte opérationnel spécifique.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Informations complémentaires:

Une séance est donnée sous forme de podcast

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- Microsoft Teams


Informations complémentaires:

Les slides sont mis à disposition.

Livres de référence supplémentaires :

  • J. J. Craig. "Introduction to Robotics Mechanics and Control". Wesley, 2005.
  • B. Siciliano and O. Khatib, "Handbook of Robotics", Springer, 2008.
  • M. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar, "Robot Modeling and Control", Wiley, 2006.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Informations complémentaires:

L'évaluation se basera sur deux devoirs, sur un projet de programmation et sur un examen oral de théorie et d'exercice. La participation aux activités pratiques et aux visites est obligatoire.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Une ou deux visites seront prévues en cours de quadrimestre et/ou à l'issue du cours.

Contacts

Olivier Brüls: o.bruls@uliege.be

Olivier Devigne: o.devigne@uliege.be 

Association d'un ou plusieurs MOOCs