Zone Generaliste 7
(ZG7)
- Coefficient : 3
- Volume Horaire: 104.0h estimées de travail (dont 50.0h EdT)
- Labo : 50h encadrées
- Travail personnel hors EdT : 54h
Liste des AATs
Description
Afin d'éviter d'utiliser le flux vidéo de l'ordinateur de chaque participant, on souhaite développer en low tech une caméra intelligente fixe pour une salle de réunion présentielle-distancielle. La caméra doit pouvoir pointer le visage de la personne qui parle en présentiel et retransmettre son image à la communauté. Vous devez concevoir et fabriquer un prototype de robot-caméra motorisé et instrumenté capable de suivre un orateur à partir d'une source sonore (détection en azimut) et de l'image (détection en site). Le robot doit asservir en permanence ses deux axes pour maintenir le locuteur au centre de l'image (axe site) et dans l'axe acoustique des micros (azimut) : l'angle estimé par les capteurs constitue directement l'erreur d'asservissement à réguler vers zéro. Le travail s'effectue par équipes aléatoires de 3 ou 4. L'enseignement se déroule sous la forme d'un projet d'application avec réalisation. En plus des ressources fournies en début de projet sous moodle, les séances encadrées servent à des apports de connaissances spécifiques, à de l'aide, à de l'évaluation de parties disciplinaires du projet.
Acquis d'Apprentissage visés (AAv)
AAv1[heures:31,B2, B4, C1,C2] : concevoir le prototype d'un système mécatronique non mobile à deux axes autopilotés et asservis
- Concevoir correctement la partie mécanique d'un prototype d'un système articulé non mobile, 2 axes motorisés, de dimensions imposées, en tenant compte des matériaux disponibles et des moyens de production en local
- Créer correctement le schéma d'ensemble d'un système articulé non mobile avec 2 axes motorisés, capable de répondre aux spécifications, en expliquant les liens et la communication entre les éléments constitutifs du système
- Modéliser correctement la dynamique du système articulé non mobile d'un point de vue électromécanique en boucle ouverte et le simuler correctement
- Concevoir un correcteur proportionnel (P) permettant d'asservir chaque axe sur une consigne d'angle nulle (l'erreur étant directement l'angle estimé par les capteurs audio/vidéo), et déterminer un gain assurant un compromis acceptable entre rapidité et stabilité
- Concevoir une interface graphique permettant l'affichage des angles calculés sur l'axe azimut (audio) et l'axe site (vidéo), contrôler le robot (manuel et automatisé)
AAv2[heures:42,B3, D1] : : réaliser le prototype fonctionnel d'un système mécatronique non mobile à deux axes autopilotés et asservis
- Construire correctement ce système en respectant les spécifications établies lors de la phase de conception
- Détecter correctement une activité sonore (VAD) via les micros audios embarqués sur la carte
- Estimer correctement la provenance azimutale (DOA) des signaux sonores enregistrés via les deux micros audios embarqués de la carte
- Calculer correctement l'angle entre le visage et le centre de l'image en utilisant une webcam
- Implémenter le correcteur proportionnel sur la cible et fermer la boucle de position sur chaque axe, en conditionnant la mise à jour de la consigne azimut à la détection d'activité vocale (VAD) pour éviter de suivre du bruit
- Communiquer avec les moteurs à partir d'une carte microcontrôleur, puis d'un PC, et les piloter en respectant les limites imposées par l'ensemble mécanique
AAv3[heures:18,B4,C3,D3,D4] : : mettre en place un protocole de test pour un système mécatronique non mobile à deux axes autopilotés et asservis, le mettre en œuvre et en évaluer les résultats
- Mettre en place un protocole de test permettant de valider le comportement des algorithmes C de traitement du signal (VAD et DOA) en offline.
- Inventer correctement un protocole de test de validation de la partie électromécanique du système articulé non mobile. Appliquer correctement ce protocole de test pour évaluer les différents critères. Analyser correctement les résultats des tests en calculant les écarts entre les résultats de simulation, les mesures expérimentales, les performances minimales requises
- Évaluer qualitativement le comportement de la boucle fermée : le robot converge-t-il vers le locuteur en un temps acceptable, et l'asservissement est-il visiblement stable (absence d'oscillations entretenues) ?
AAv4[heures:7,F2] : : expliquer à l'oral le travail mené dans le cadre du projet en s'adaptant à l'auditoire:
- Répondre correctement aux questions en s'adaptant à l'auditoire
- Expliquer en groupe à l'oral le travail mené dans le cadre du projet, s'adapter à l'auditoire en mettant en œuvre les stratégies de médiation nécessaires, et appliquer des mesures de remédiation pour améliorer la prestation à partir d'un retour sur une première performance
Aav5[heures:10, E3,E4] : contribuer à un projet donné (pré-calibré), de façon collaborative et organisée, dans une équipe imposée et ajuster l'organisation mise en place en fonction du déroulement du projet.
- Contribution de chacun des membres de l'équipe dans le respect et la valorisation de chacun
- Répartition des taches, suivi de projet et ajustement/remédiation dans une temporalité adaptée
Modalités d'évaluation
Moyenne de plusieurs évaluations orales et validations de prototypes (évaluations formatives puis certificatives)
Mots clés
Conception, réalisation, travail d'équipe, pluridisciplinarité
Pré-requis
- Programmation C, Programmation orienté objet, CAO, système embarqué, asservissement.