Mon Cranfield MSc: Robotics MSc - mon expérience de projet de groupe

Bonjour! Je m'appelle Angelos Dimakos et je viens de Grèce. J'étudie actuellement pour une maîtrise en robotique à l'Université de Cranfield. Je suis également le représentant du cours pour ce cours. Au cours de ce blog, j'aimerais vous présenter mon expérience de projet de groupe sur le MSc en robotique.

L'élément de projet de conception de groupe représente 20% du total du cours MSc et offre une expérience inestimable de la réalisation d'un projet au sein d'une équipe structurée par l'industrie. Vous développez une gamme de compétences, notamment l'apprentissage de la définition des rôles et des responsabilités des membres de l'équipe, la gestion de projet, la présentation de présentations techniques et l'acquisition d'une expérience de travail dans des équipes comprenant des membres possédant une expertise variée.

Cette année, le projet du groupe a porté sur la mise en œuvre de drones pour la livraison de pièces dans des usines intelligentes. Le grand espace de travail, associé à la petite taille, les rend idéaux pour la livraison de petits composants, à la fois pour les opérateurs humains, ainsi que pour les lignes de production reconfigurables existantes. Cependant, la faible charge utile et la puissance de traitement embarquée limitée présentent des limites. En tant que tel, une nouvelle approche pour la localisation, la planification et le suivi dynamiques des chemins ont dû être créés. Dans le système développé, deux ordinateurs portables et deux drones ont été utilisés. Le drone leader a utilisé un logiciel pour la localisation et la programmation du robot, via le système d'exploitation du robot. Pour la localisation, des marqueurs ArUco ont été utilisés, car l'extraction de caractéristiques est plus robuste et efficace. Pour le drone suivant, un algorithme de suivi d'objet a été mis en œuvre, qui utilisait un seuil pour déterminer le moment d'un objet attaché au drone de tête. De plus, un objet a été joint comme preuve de concept pour la livraison partielle. Ensuite, 3 contrôleurs proportionnels-intégraux-dérivés ont été utilisés pour déterminer le mouvement du drone en fonction du décalage du moment et du centre de la caméra.

L'expérience a été très peu conventionnelle. Les restrictions dues aux directives gouvernementales ont façonné le projet final. L'accès aux laboratoires, à l'assistance et à l'équipement a également été affecté. Cependant, cette situation offrait également des opportunités uniques. Le groupe se devait d'être très efficace, aussi bien lors des réunions que des séances de labo. Nous devions déterminer avec précision les problèmes potentiels et les résoudre en temps opportun. Une approche expérimentale et de recherche systématique était cruciale, en raison des contraintes de temps. Les modèles concernant la revue de la littérature, les documents de validation et les séquences vidéo ont dû être pris de manière cohérente afin de rationaliser le développement du système. Enfin, la curiosité naturelle et la mise en œuvre et le test rapides de différentes approches à un problème ouvert ont développé nos compétences en tant que chercheurs et intégrateurs de systèmes. Cela a été une expérience perspicace en ce qui concerne les responsabilités des ingénieurs en robotique professionnels.

Le projet a été une expérience qui a changé ma vie. Au départ, j'ai dû apprendre à être plus flexible dans mon approche sur la façon de résoudre les problèmes. Les problèmes complexes n'ont pas de solutions claires. La capacité de changer la direction de la recherche, sur la base d'articles académiques et d'expérimentations, était nécessaire pour la réussite. De plus, j'ai appris et apprécié la valeur du brainstorming et de la gestion de projet horizontale et agile. Certaines options ne produisaient pas de résultats, j'ai donc dû rejeter et modifier beaucoup d'idées et de concepts. De plus, ma recherche et mon intégration ont été affectées par une variété de facteurs externes, tels que la situation et les défis lors de la mise en œuvre.

En termes de connaissances, j'ai beaucoup appris sur le contrôle distribué, la robotique en essaim et la vision industrielle. Comme chaque drone avait des capacités individuelles, nous avons dû être très créatifs lors de la conceptualisation et des tests du système développé. L'utilisation de la perception pour le maintien de la cohésion est quelque chose que nous avons conçu à travers un travail personnel et de groupe approfondi. De plus, j'ai appris à aborder du matériel avec lequel je n'avais aucune expérience et j'ai développé une méthodologie pour tester le logiciel, tout en tenant compte de la sécurité.

Les défis ont été très variés lors de la réalisation de ce projet. Un premier défi était le délai très serré. Nous avons dû remettre une mission courant mars, alors que le projet de groupe était en cours. De plus, nous avons eu environ un mois et demi pour le développement du système. Cela a été encore exacerbé par l'accès très limité aux laboratoires, qui était d'environ quatre heures par semaine. De plus, la familiarisation avec l'équipement était un processus très lent, en raison de la nature dynamique des drones. Il fallait adopter une approche très ciblée, progressive et sûre. De plus, les recherches limitées dans notre application spécifique (intralogistique avec essaim de véhicules aériens sans pilote), nous ont obligés à acquérir beaucoup de connaissances par l'expérimentation. Une autre considération importante était la mise en œuvre du logiciel. Une approche très lente et méthodique basée sur la validation a dû être adoptée. Une erreur de programmation pouvant entraîner des dommages matériels, nous devions être très prudents lors du test des différentes technologies. Cela a été mis en évidence lors du développement du système global, qui nécessitait une distance de sécurité entre les drones, ainsi que l'équipe.

Je suis très fier de mon équipe. Les adversités et les défis que nous avons rencontrés au cours du projet ont nécessité dans certains cas force de caractère et bravoure. Nous devions être très polyvalents et être en harmonie. Nous étions tous des développeurs de logiciels, des testeurs, des intégrateurs, des concepteurs et des chercheurs. De plus, il n'y avait pas de hiérarchie claire, car nous avions tous une expérience relativement limitée et nous devions réfléchir et décider des options cruciales pour le développement du système. Notre ingéniosité et notre flexibilité ont également brillé, car nous avons exploré de nombreuses options différentes, avec des niveaux de succès variables, en raison des contraintes de temps. Ce projet n'aurait pas été possible sans ma brillante équipe, notre superviseur de soutien et le technicien qualifié responsable du laboratoire.

Les modules ont été d'une valeur inestimable lors de la réalisation de ce projet. Une compréhension de la localisation et de la cartographie simultanées, ainsi que du contrôle des agents mobiles, était très importante lors de la revue de littérature initiale, pour déterminer les lacunes dans les recherches existantes et pour déterminer une vitesse suffisante pour le drone leader. La connaissance des contrôleurs proportionnels-intégraux-dérivés était également cruciale pour le réglage du drone suivant. De plus, la fusion des capteurs était cruciale pendant les expériences, car nous devions nous assurer que l'environnement ne créerait pas de problèmes avec le système de vision. De plus, la vision industrielle était importante, car un objet de taille et de couleur appropriées devait être choisi pour assurer un suivi précis. Il convient également de noter que les nombreuses compétences de validation et de programmation au cours de la mission ont été directement transférées au développement du système. Enfin, la programmation robotique appliquée au drone leader est le résultat direct de l'expérience développée lors de notre premier module.

Les compétences que j'ai acquises seront très importantes pour ma future carrière. Le contrôle de la qualité, le développement de logiciels et l'intégration ont été très bénéfiques. La programmation qui a eu un effet proche sur le matériel m'a également permis de comprendre qu'une approche lente et méthodique est nécessaire, en raison des défis inhérents à l'interface avec les équipements. En tant que tel, je me sens beaucoup mieux équipé et à l'aise face à de nouveaux défis, que je perçois désormais comme des opportunités. De plus, l'analyse des compromis, la communication et la flexibilité seront déterminantes pour les futurs projets, où j'aurai différents rôles et responsabilités. La flexibilité et la volonté d'aider et de relever de nouveaux problèmes me permettront de me dépasser et de développer de nouvelles compétences. Une documentation complète et précise aidera également à hiérarchiser et à terminer les tâches avec précision.

Les défis seraient ce dont je me souviendrai avec émotion. J'ai développé des compétences, des connaissances et des amitiés qui seraient très difficiles à développer. Cependant, tous étaient très étroitement liés aux difficultés inhérentes. Le chemin de la croissance personnelle et professionnelle n'est pas facile. Des obstacles et des revers se produiront naturellement. La capacité de s'attaquer à ces problèmes avec un groupe de personnes partageant les mêmes idées est une opportunité très difficile à saisir. Mon équipe a réalisé et réalisera de grandes choses. J'ai été très honoré de rencontrer chacun d'entre eux dans ces circonstances exceptionnelles.

Dans le projet de groupe, je dirais que l'avantage le plus important est la capacité de faire des erreurs dans un environnement contrôlé. La communication peut être très difficile, surtout au sein d'une équipe de personnes aux compétences diverses. La communication doit être à la fois honnête et cohérente. La gestion du temps peut aussi souvent être un problème, en particulier lors de l'exploration de différentes options. Cependant, la résilience pour mener à bien un projet et la flexibilité en termes d'approches sont nécessaires. De plus, la patience et la volonté de changer le plan sont cruciales, car les projets sont très fluides. Enfin, la capacité à appliquer les connaissances dans du matériel réel est bien sûr très importante. Lors de l'intégration, de nombreux problèmes peuvent survenir. La capacité à traiter chacun d'eux est cruciale, surtout dans le cas des futurs ingénieurs en robotique.

J'attends avec impatience mon projet de thèse ! J'explorerai la mécatronique et le contrôle des processus dans la fabrication additive filaire. Comme j'ai été certifié en génie du soudage, la combinaison des normes industrielles et de la recherche académique est une combinaison de deux approches bien distinctes. Les normes fournissent des spécifications rigoureuses, pour assurer la productivité, la sécurité et la haute qualité. La recherche offre des options pour une analyse rigoureuse et de nouvelles solutions à des problèmes difficiles. Cependant, le projet de groupe m'a donné une bien meilleure perspective. L'automatisation et l'intelligence peuvent être très difficiles à intégrer. En tant que tels, les expériences, la recherche et la détermination d'objectifs réalisables sont une considération très importante lors de la création de connaissances.

Après avoir terminé mes études, j'espère poursuivre une carrière dans le milieu universitaire. Les compétences que j'ai acquises, d'un point de vue technique, personnel et managérial seront inestimables, pour produire des recherches percutantes et significatives dans le domaine du soudage intelligent et de la fabrication additive. Les industries de la fabrication additive, du soudage et de l'automatisation ont besoin de solutions susceptibles de résoudre les problèmes existants. Un problème ouvert est la création d'un contrôle en boucle fermée pour augmenter la productivité et la qualité tout en garantissant un faible gaspillage de matière et de bonnes propriétés métallurgiques. J'espère résoudre ce problème grâce à la mise en œuvre de l'apprentissage automatique, de la fusion de capteurs et du contrôle mécatronique.

Mon prochain article de blog expliquera mon expérience de projet de recherche individuel, revenez bientôt !

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