IstiABot ou la Conception d’un Robot Libre pour l’Éducation et la Recherche

L’IstiABot est un robot mobile terrestre réalisé dans un but conjoint de pédagogie et de recherche. Il vise à être modulaire, simple à modifier et utilisable autant par des étudiants de première année du cycle préparatoire que par des étudiants en dernière année du cycle ingénieur et des chercheurs. Pour pouvoir satisfaire ces objectifs, le robot repose sur l’utilisation d’un bus CAN (Controller Area Network). Cet article présente le robot ainsi que les raisons qui ont mené à sa fabrication. Il détaille aussi deux applications de la plate-forme dans un cadre pédagogique (développement d’une carte électronique et mise au point d’un contrôleur PID - Proportionnel, Intégral, Dérivé - pour une régulation de vitesse) et une application dans le cadre de recherches (expérimentation de cartographie et localisation simultanées). Finalement, sont aussi présentés deux autres robots conçus sur la même base que l’IstiABot. Le robot IstiABot étant pensé avec une philosophie libre, tous les codes sources, modèles 3D, schémas des cartes… sont disponibles en accès libre.

On Chip Rapid Control Prototyping for DC motor

This paper proposes a method for Rapid Control Prototyping (RCP) targeting microcontrollers. The methodology relies on a Matlab/Simulink interface which makes the target configuration and coding easier. Developing low level embedded code is bypassed by a high-level implementation which is straightforward for control system engineers. This article is intended for students, engineers or researchers looking to validate the effectiveness of their control algorithms on industrial targets. The design procedure is illustrated by testing various speed and current feedback loop on a DC motor.

Procédé technologique LUMELEC : au carrefour de l’optique et de l’électronique

Chaque année, les installations de l’AIME (Atelier Interuniversitaire de Micro-nano-Electronique) de Toulouse sont utilisées par une quarantaine de filières d’enseignement qui y trouvent tous les moyens techniques pour concevoir, réaliser et caractériser un ensemble de dispositifs électroniques ou des microsystèmes électromécaniques. S’inscrivant dans une volonté d’élargissement de l’offre de formation de cette structure inter-établissement, et afin de répondre à une demande croissante de ses utilisateurs, un nouveau procédé technologique visant la conception, la réalisation et la caractérisation de dispositifs optoélectroniques a été mis en place en 2012 et est suivi aujourd’hui par environ 250 étudiants par an, en provenance de diverses formations universitaires ou écoles d’ingénieurs. Ce procédé, baptisé LUMELEC, a pour objectif de fabriquer, sur un même substrat de silicium, divers photodétecteurs destinés à être caractérisés et dont les performances font l’objet d’une étude comparative en fonction de l’application visée. En rupture avec les approches conventionnelles, nous proposons ici la mise en oeuvre d’une réelle microfabrication par les étudiants, succédant à une phase de modélisation et aboutissant à une caractérisation quasi exhaustive du système réalisé. Ainsi, les contraintes liées à des applications dans des domaines aussi variés que la conversion photovoltaïque, la domotique, la biologie, l’environnement,… sont analysées afin de déterminer les caractéristiques du dispositif le mieux adapté à sa fonction. Aujourd’hui, bénéficiant d’un retour d’expérience sur plusieurs années, nous décrivons dans cet article les principales options retenues pour permettre une mise en oeuvre aisée et « modulaire » de ce projet, et faire en sorte qu’il réponde aux demandes de formations diverses.

Cible p-Soc pour l’apprentissage de Linux en DUT GEII

Les systèmes embarqués modernes utilisent souvent comme système d’exploitation Linux. Pour le DUT GEii, les architectures p-Soc (programmable-Systemonchip) trouvent grandement leur intérêt car elles permettent, en plus de l’apprentissage de ce système sur ses deux niveaux (user/kernel), d’entretenir et d’enrichir les connaissances acquises sur la description matérielle et l’informatique industrielle bas niveau. L’expérience menée ici décrit la plateforme développée dans ce cadre afin d’aborder d’une part les objectifs d’un système d’exploitation et de ses propriétés pour le développement d’applications de contrôle/commande en mode user, et d’autre part la conception de pilotes de périphériques du mode kernel sur des composants custom décrit en VHDL. Cet article traite aussi des prérequis nécessaires ainsi que des moyens indispensables à mettre en oeuvre par l’enseignant pour la mise en place de cet enseignement (prototypage rapide aussi bien au niveau matériel que logiciel).

Objets Connectés : Mise en oeuvre d’un challenge intitulé « Industrie du futur, c’est maintenant ! » dans le cadre d’un enseignement pour des élèves ingénieurs

Parmi les nombreuses stratégies pédagogiques permettant d’améliorer la motivation, le savoir-être et le savoir-faire des élèves ou des étudiants, la pédagogie par projet est souvent citée comme exemple. C’est dans ce contexte, qu’un challenge intitulé « L’industrie du futur, c’est maintenant ! » a été activé en 2018 pour des élèves ingénieurs de spécialités mécatronique et robotique. Sept équipes tirées au sort et constituées d’élèves en 5ème année à HEI campus Centre ont donc participé à ce challenge. Les enjeux techniques à franchir étaient vastes car ils devaient répondre à certains besoins et services consacrés aux enjeux liés à l’industrie digitale ou l’industrie 4.0. Un système de production de jetons en polymère pour serrure de caddy et connecté en réseau a servi de support. Cet article détaille la stratégie pédagogique qui a été adoptée, le cahier des charges technique ainsi que la planification à respecter et certains résultats significatifs. Un outil de mesures concernant l’efficience de la méthode a également été mis en place. Les résultats ainsi obtenus nous ont permis d’affiner notre retour sur expérience concernant le challenge.

Croissance et caractérisation de graphène au Pôle CNFM de Lille

Le graphène en particulier, et les matériaux 2D en général, sont une nouvelle filière de matériaux aux propriétés physiques très intéressantes. Leurs propriétés électroniques, thermiques et mécaniques en font des matériaux de choix pour de nombreuses applications, dans les domaines aussi que les technologies de l’information et de la communication, la santé, l’énergie, le transport. Compte tenu des potentialités de ces matériaux, de nombreux grands programmes de recherche se sont développés au niveau international, pour étudier ces matériaux, et bénéficier des innovations qui en découleraient pour le développement de nouveaux emplois et de nouvelles richesses. Sur le plan de la formation, avec le soutien du GIP CNFM et de l’IDEFI FINMINA obtenu par le réseau du CNFM, le pôle CNFM de Lille s’est doté de nouveaux équipements qui permettent d’explorer, d’analyser, et de fabriquer des composants et systèmes avec ces matériaux 2D. Il s’agit notamment d’un four de croissance de graphène, d’un spectromètre Raman permettant de caractériser les matériaux 2D, du développement d’un système de transfert du graphène sur un matériau hôte. Cette communication va présenter la méthodologies mise en place, pour sensibiliser les étudiants du master 2 sur la manipulation de ces nouveaux matériaux.

Développement d’un traceur de caractéristiques de quadripôles et son utilisation en séance de travaux pratiques

Dans le cadre d’un projet d’études techniques, deux étudiants en 2ème du cycle ingénieur à l’ENSIL-ENSCI à Limoges ont réalisé un traceur automatique de caractéristiques de transistors (à effet de champ et bipolaire). Cet outil permet aujourd’hui aux étudiants en travaux pratiques d’électronique analogique de disposer des caractéristiques courant-tension et des paramètres dynamiques petit signal basse fréquence réalistes du composant utilisé en séance lors de la synthèse de leur circuit afin de répondre au cahier des charges spécifié. Ce papier présentera d’une part la construction de ce traceur de caractéristique (matériel utilisé, éléments de programmation …) et d’autre part l’utilisation de ces courbes lors de la synthèse d’un circuit amplificateur de tension à base d’un transistor bipolaire.

Actions de vulgarisation du guichet national de formation continue du GIP-CNFM

Cet article présente les actions de dissémination et de vulgarisation mises en oeuvre pour promouvoir l’offre de formation continue en Microélectronique et en Nanotechnologies du réseau GIP-CNFM. Il rappelle la structuration et organisation du guichet d’entrée national et dresse le bilan 2014-2018 des formations continues réalisées dans le cadre du projet ANR IDEFI-FINMINA. Il conclut en adressant l’actualité et les nouvelles actions identifiées pour accroître la visibilité du GIP-CNFM dans le milieu de la formation professionnelle continue.

Carte électronique générique à base de compensateurs avance-retard pour les travaux pratiques d’automatique continue

Dans le cadre des travaux pratiques d’automatique en première année à Télécom Physique Strasbourg, nous avons conçu une carte électronique unique permettant la réalisation d’une large gamme de correcteurs pour l’asservissement continu sur des systèmes divers : moteur, système de chauffage, lévitation magnétique. La carte est constituée de trois circuits d’entrée permettant l’implémentation d’un filtre du premier ordre, de quatre modules correcteurs constitués chacun d’un compensateur à avance-retard de phase, d’un additionneur et d’un soustracteur, ainsi que de trois sorties. Cette maquette permet aux étudiants de réaliser facilement différents asservissements en interconnectant les blocs entre eux et en ajustant les valeurs de composants passifs (résistances et condensateurs) de sorte à obtenir les fonctions de transfert calculées en préparation. L’utilisation de la maquette est illustrée dans cet article sur l’un des exercices de TP : l’asservissement en position d’une bille magnétique.

Développement de solutions hyperfréquences pour la société moderne : Bio-radar et Microscopie électromagnétique

Cet article décrit le projet de fin d’étude mis au point au sein du Master Réseaux et Télécommunications parcours SYSCOM (Systèmes Communicants) de l’Université de Lille. Le projet vise à développer des solutions hyperfréquences pour la ville intelligente (Smart City). Les développements techniques et scientifiques reposent sur la plate-forme hyperfréquence du GIP-CNFM de Lille qui comprend toutes les installations nécessaires pour mener à bien un projet complet comprenant l'analyse, la conception et la réalisation de composants et circuits hyperfréquences. En particulier, deux projets menés de concert sont décrits. Le premier projet vise à développer un radar hyperfréquence monostatique opérant à 6,2 GHz pour la mesure sans contact des fréquences respiratoire et cardiaque d’un individu. Le deuxième projet ambitionne de développer un microscope électromagnétique original pour le Contrôle Non Destructive (CND) de matériaux à haute résolution spatiale. Un cahier des charges en terme de coût, de performances de mesure et de possibilités d’intégration est défini préalablement avec pour objectif de développer des solutions économiques viables.