UE X2 Introduction Physical Computing: Difference between revisions

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Volume Horaire : 60 h (18 h CM et 42 h TD/TP/Projet tutoré)
Volume Horaire : 60 h (18 h CM et 42 h TD/TP/Projet tutoré)


Modalité du Contrôle Continu : rapports d'étape écrits, rapport écrit final, soutenance orale et démonstration
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<b>Code APOGEE : ???</b>


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<b>Code APOGEE : ???</b>


Prerequisites : Elementary notions of programming and electronics. Notions in C or Java languages are appriciated but not mandatory.


Prérequis : Notions très élémentaires de programmation et d'électronique.
Topics: Computer Sciences, Electronic, Instrumentation


L'informatique physique (''Physical Computing'' en anglais, ''PhyComp'' en abrégé) se concentre sur les interactions avec le monde physique en utilisant une variété de capteurs et actionneurs qui sont contrôlées par des micro-contrôleurs et par des ordinateurs. Une caractéristique importante est que les développeurs ne sont habituellement pas des spécialistes de l'informatique embarquée et omniprésente . Il en résulte des outils de développement qui mettent l'accent sur la simplicité de programmation et de développement de ces types d'applications.
L'informatique physique (''Physical Computing'' en anglais, ''PhyComp'' en abrégé) se concentre sur les interactions avec le monde physique en utilisant une variété de capteurs et actionneurs qui sont contrôlées par des micro-contrôleurs et par des ordinateurs. Une caractéristique importante est que les développeurs ne sont habituellement pas des spécialistes de l'informatique embarquée et omniprésente . Il en résulte des outils de développement qui mettent l'accent sur la simplicité de programmation et de développement de ces types d'applications.


Le projet [[Arduino]] est un excellent exemple de ce mouvement. Il offre à la fois une carte de prototypage rapide, construite autour d'un micro-contrôleur à faible coût avec quelques ports d'entrée-sortie, et un environnement de développement intégré qui simplifie son utilisation. Cette carte est maintenant largement utilisé dans un large éventail de contextes, notamment: prototypage rapide, le test, et l'éducation autour de l'informatique physique.
The [http://www.arduino.cc Arduino] project is a prime example of this
movement. It offers both an experimental board, built around a low cost
microcontroller with a few input-output ports, and an integrated
development environment that simplifies its usage. This board is now
extensively used in a large array of contexts, including: rapid
prototyping, testing and education around ''physical computing''.


Cette UE présente les aspects techniques du développement de la plateforme [[Arduino]] et de son interfacage avec des postes de travail. Elle offre la possibilité d'acquérir de l'expérience sur la plateforme [[Arduino]] par prototypage d'applications informatiques physiques combinant des capteurs et des actionneurs. Cette UE initie également aux outils numériques de fabrication (découpeuse laser, imprimante 3D, ...) (Voir photos ci-dessous).
Cette UE présente les aspects techniques du développement de la plateforme [[Arduino]] et de son interfacage avec des postes de travail. Elle offre la possibilité d'acquérir de l'expérience sur la plateforme [[Arduino]] par prototypage d'applications informatiques physiques combinant des capteurs et des actionneurs (comme par exemple, un robot mobile explorateur). Cette UE initie également aux outils numériques de fabrication (découpeuse laser, imprimante 3D, ...) pour réaliser le chassis et la coque des objets intelligents prototypés. (Voir photos ci-dessous).


=Programme détaillé=
=Program Summer 2013=


==Part I : Basics in theoretical and practical electronics==
==Chapitre I : Basics in theoretical and practical electronics==
Instructors: Sophie Chareyron, David Eon, Maxime Besacier
Instructors: Sophie Chareyron, David Eon, Maxime Besacier


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''All you need to know to start in electronics !''
''All you need to know to start in electronics !''


==Part II : Introduction to Physical Computing with Arduino==
==Chapitre II : Introduction to Physical Computing with Arduino==
[[Image:Arduino_el1602a_1.jpg|thumb|right||200px|Arduino + LCD]]
[[Image:Arduino_el1602a_1.jpg|thumb|right||200px|Arduino + LCD]]
[[Image:HapticGlovev0.jpg|thumb|right|200px|Haptic Glove v0.1]]
[[Image:HapticGlovev0.jpg|thumb|right|200px|Haptic Glove v0.1]]
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** Practicals: Advanced cicuits
** Practicals: Advanced cicuits


==Part III : Robotic with Arduino==
==Chapitre III : Robotic with Arduino==
[[Image:MagicianChassis5.jpg|thumb|right||200px|Magician Chassis for robotic arduino]]
[[Image:HomebrewRobot1.jpg|thumb|right||200px|Homebrew Robot chassis with arduino]]
[[Image:HomebrewRobot1.jpg|thumb|right||200px|Homebrew Robot chassis with arduino]]
[[Image:HomebrewRobot2.jpg|thumb|right||200px|Homebrew Robot chassis with arduino]]
[[Image:HomebrewRobot2.jpg|thumb|right||200px|Homebrew Robot chassis with arduino]]
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* Student project (by group of two) : Design and realization of an autonomous mobile robot based on the [[Magician Chassis]]
* Student project (by group of two) : Design and realization of an autonomous mobile robot based on the [[Magician Chassis]]


==Part IV : Introduction to Fablab (Factory Laboratory)==
==Chapitre IV : Introduction to Fablab (Factory Laboratory)==
[[Image:logofablab.jpg|thumb|right|200px|Fablab logo]]
[[Image:logofablab.jpg|thumb|right|200px|Fablab logo]]
[[Image:makerbot-thing-o-matic.jpg|thumb|right|200px|Makerbot'Thing-o-Matic 3D printer]]
[[Image:makerbot-thing-o-matic.jpg|thumb|right|200px|Makerbot'Thing-o-Matic 3D printer]]
[[Image:lasercutter1.jpg|thumb|right|200px|Laser cutter in action]]
[[Image:lasercutter1.jpg|thumb|right|200px|Laser cutter in action]]
Instructor: Jean-Michel Molenaar
Instructor: Ingénieur Plateformes Persyval


Duration: 8 hours (one morning, one afternoon)
Duration: 8 hours (one morning, one afternoon)


Location: CCSTI Grenoble
Location: Campus


* Introduction : What is a "Fablab" (Factory Laboratory)?
* Introduction : What is a "Fablab" (Factory Laboratory)?
* Introduction to the machines and the tools : laser cutters, vinyl cutter, CNC mill, reprap, 3D printers.
* Visit of the [http://www.ccsti-grenoble.org/02_programme.php?code_ana=FAB# CCSTI Expo on Fablab]
* Introduction to the lab, the machines and the tools : laser cutters, vinyl cutter, CNC mill, reprap, 3D printers.
* Introduction to materials : Wood, Vinyle, [[PMMA]], [[Polycaprolactone]], ...
* Introduction to 2D/3D CAD tools
* Class on digital construction (CAD / CAM)
* Class on digital construction (CAD / CAM)
* Designing / cutting / adapting / expending of robot [[Magician Chassis]].
* Designing / cutting / adapting / expending of robot [[Magician Chassis]].
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* Construction
* Construction
* Evaluation / ideas for new projects / possible uses
* Evaluation / ideas for new projects / possible uses

==Part V : Introduction to Product Design==
Instructor: Jean-Baptiste Joatton ([[Pôle Supérieur de Design de Villefontaine]])

Duration: 2 half-days

Location: CCSTI Grenoble

* Introduction : design school of Villefontaine
* Panorama : more than 50 design disciplines
* Design definitions
* Review of a few design process (Design thinking)
* Design in business (Design ladder)
* Interaction design short workshop ("Visit an exhibition")



=Livres=
=Livres=

Latest revision as of 06:57, 13 July 2013

Introduction à l'Informatique Physique / Introduction to Physical Computing (PhyComp)

Date: Ouverture Janvier 2014

Contact: David Eon.

Volume Horaire : 60 h (18 h CM et 42 h TD/TP/Projet tutoré)

Modalité du Contrôle Continu : rapports d'étape écrits, rapport écrit final, soutenance orale et démonstration

Code APOGEE : ???


Prérequis : Notions très élémentaires de programmation et d'électronique.

L'informatique physique (Physical Computing en anglais, PhyComp en abrégé) se concentre sur les interactions avec le monde physique en utilisant une variété de capteurs et actionneurs qui sont contrôlées par des micro-contrôleurs et par des ordinateurs. Une caractéristique importante est que les développeurs ne sont habituellement pas des spécialistes de l'informatique embarquée et omniprésente . Il en résulte des outils de développement qui mettent l'accent sur la simplicité de programmation et de développement de ces types d'applications.

Le projet Arduino est un excellent exemple de ce mouvement. Il offre à la fois une carte de prototypage rapide, construite autour d'un micro-contrôleur à faible coût avec quelques ports d'entrée-sortie, et un environnement de développement intégré qui simplifie son utilisation. Cette carte est maintenant largement utilisé dans un large éventail de contextes, notamment: prototypage rapide, le test, et l'éducation autour de l'informatique physique.

Cette UE présente les aspects techniques du développement de la plateforme Arduino et de son interfacage avec des postes de travail. Elle offre la possibilité d'acquérir de l'expérience sur la plateforme Arduino par prototypage d'applications informatiques physiques combinant des capteurs et des actionneurs (comme par exemple, un robot mobile explorateur). Cette UE initie également aux outils numériques de fabrication (découpeuse laser, imprimante 3D, ...) pour réaliser le chassis et la coque des objets intelligents prototypés. (Voir photos ci-dessous).

Programme détaillé

Chapitre I : Basics in theoretical and practical electronics

Instructors: Sophie Chareyron, David Eon, Maxime Besacier

Duration : 4 hours

Location: Polytech Grenoble

All you need to know to start in electronics !

Chapitre II : Introduction to Physical Computing with Arduino

Arduino + LCD
Haptic Glove v0.1
Homebrew Arcade Pad

Instructor: O. Richard

Duration: 16 hours

Location: Polytech Grenoble

Dedicated page: Introduction to Physical Computing

  • Introduction Physical Computing
    • Definition, Principles and Examples
    • Presentation Arduino Project in brief
      • Arduino Board, Environment
      • Arduino Language
    • Practicals: First Arduino Board Use
  • Components of Physical Computing
    • Microcontroller in brief
    • Sensors and Actutors
    • Arduino Language:
      • Variable, Control Structure
      • Input/Ouput Operations
      • More about Language
    • Practicals: Second Arduino Board Use
  • Communication: Computer - Arduino
    • Serial, Bluetooth, Xbee (with Android phone)
    • Language for Computer: Processing
    • Practicals: Advanced cicuits

Chapitre III : Robotic with Arduino

Homebrew Robot chassis with arduino
Homebrew Robot chassis with arduino

Instructors : Sophie Chareyron, David Eon, Maxime Besacier

Duration: 16 hours

Location: Polytech Grenoble

  • Basics in Robotics
  • Motors driving (power electronics)
  • Object detection (interfacing sensors)
  • Programming of robot’s behaviors : path following, Labyrinth exploration, ...
  • Communication between robots (IrDA, zigbee, bluetooth)
  • Student project (by group of two) : Design and realization of an autonomous mobile robot based on the Magician Chassis

Chapitre IV : Introduction to Fablab (Factory Laboratory)

Fablab logo
Makerbot'Thing-o-Matic 3D printer
Laser cutter in action

Instructor: Ingénieur Plateformes Persyval

Duration: 8 hours (one morning, one afternoon)

Location: Campus

  • Introduction : What is a "Fablab" (Factory Laboratory)?
  • Introduction to the machines and the tools : laser cutters, vinyl cutter, CNC mill, reprap, 3D printers.
  • Introduction to materials : Wood, Vinyle, PMMA, Polycaprolactone, ...
  • Introduction to 2D/3D CAD tools
  • Class on digital construction (CAD / CAM)
  • Designing / cutting / adapting / expending of robot Magician Chassis.
  • ‘Homework’ : design a snap fit construction kit
  • Review of homework
  • Cutting / milling of kits
  • Construction
  • Evaluation / ideas for new projects / possible uses

Livres

Ressources

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