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Alexandre Girard

Professeur, Faculté de génie

FAC. GÉNIE Mécanique

Présentation

Sujet de recherche

Robotique et automatisation, Asservissement

Disciplines de recherche

Génie mécanique, Mathématiques appliquées, Génie informatique et génie logiciel, Génie électrique et génie électronique, Génie aéronautique

Mots-clés

Robotique, Commande et Asservissements, Dynamique, Apprentissage Machine, Automatisation

Intérêts de recherche

Je m'intéresse à l'art de contrôler le mouvement, de la conception mécanique aux lois de commande et algorithmes de planification: robots, mécanismes, actionneurs, capteurs, véhicules, etc.

Langues parlées et écrites

Anglais, Français

Diplômes

(2017). Fast and Strong Lightweight Robots based on Variable Gear Ratio Actuators and Control Algorithms Leveraging the Natural Dynamics (Doctorat, Doctor of Philosophy). Massachusetts Institute of Technology.

(2013). Contrôle par vecteurs d’influence pour les robots à actionneurs cellulaires binaires (Maîtrise avec mémoire, Maîtrise en Science Appliquée). Université de Sherbrooke.

(2010). (Baccalauréat, Baccalauréat). Université de Sherbrooke.

Titres de compétence

(2019) Ingénieur.

Expérience académique

Professeur Agrégé / Associate Professor. (2022-). Université de Sherbrooke. Canada.

Professeur Adjoint / Assistant Professor. (2017-2022). Université de Sherbrooke. Canada.

Teaching Assistant. (2017-2017). Massachusetts Institute of Technology. États-Unis d'Amérique.

Prix et distinctions

  • (2022) Prix de la qualité de l'enseignement (équipe du programme de génie robotique). Université de Sherbrooke. (Prix).
  • (2015) Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarship (CGS D). Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG). (Prix).
  • (2011) Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarship (CGS M). Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG). (Prix).
  • 2nd Place at the de Florez Design Competition. Massachusetts Institute of Technology. (Prix).
  • Admission fellowship (declined). Harvard University. (Prix).
  • Graduate scholarship (2nd cycle). Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT). (Prix).
  • Graduate scholarship (3rd cycle). Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT). (Prix).
  • Leonardo da Vinci Medal. Université de Sherbrooke. (Distinction).
  • Mechanical Engineering Exploration Fellowship. Massachusetts Institute of Technology. (Prix).

Financement

  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Lifting robot assistants and smart-room infrastructure for collaborative patient handling and rehabilitation. Arjo Canada. Alliance. 230 378 $. (2021-2026)
  • Subvention. (Obtenu). Cochercheur. Smart, Connected and Perceptive (SCoPe) Off-Road Vehicles. PROMPT-Québec. Leddartech. Alliance. 1 132 986 $. (2022-2025)
  • Subvention. (Obtenu). Cochercheur. High Performance and Autonomous UAV for Interactions with Energized High Voltage Transmission Lines. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Drone Volt Canada. Alliance. 117 300 $. (2020-2023)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Développement de lève-personnes multifonctions. Arjo Canada. Stage de stratégie d'entreprise. 22 500 $. (2022-2023)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Agile and dexterous motion control robotic laboratory. Fondation Canadienne pour l'Innovation (FCI). John R. Evans Leaders Fund. 162 970 $. (2018-2023)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Physics-based learning for smarter motion controllers. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Discovery Grant. 135 000 $. (2018-2023)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Intelligent Robotized Deburring. Mathematics of Information Technology and Complex Systems (MITACS). Stage de stratégie d'entreprise. 7 500 $. (2022-2023)
  • Contrat. (Obtenu). Cochercheur. Développement de systèmes intelligents pour chenilles. Michelin Canada. 7 800 $. (2022-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Cochercheur. Conception et réalisation d'un robot désherbeur pour agriculture maraîchère. Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT). Impulsion. 78 740 $. (2021-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Collaborateur. NSERC Canadian Robotics Network - Distal Fellow. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Distal Fellow of the NCRN. (2019-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Control of MR actuators for the automotive industry. Mathematics of Information Technology and Complex Systems (MITACS). Accélération. 45 000 $. (2020-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Chercheur principal. Variable transmission actuators for wearable robots. Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FRQNT). Relève Professorale. 111 425 $. (2020-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Cochercheur. Detection of human presence integrated into a manipulator robot. Mathematics of Information Technology and Complex Systems (MITACS). Kinova. Acceleration. 7 500 $. (2021-2022)
  • Subvention. (Obtenu). Cochercheur. Development of a 6 degrees-of-freedom collaborative robot based on magnetorheological actuators. Gouvernement du Québec. Programme de soutien à la valorisation et au transfert (PSVT). 178 925 $. (2021-2022)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Magnetorheological Fluid Actuators for various industries (part 2). MITACS. Mitacs Accelerate. 120 000 $. (2019-2021)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Digital and open-source toolbox for robotics. Université de Sherbrooke. Fonds d'innovation pédagogique. 29 700 $. (2018-2021)
  • Contrat. (Obtenu). Chercheur principal. Design, Fabrication, and Testing of a Force-controllable actuator. Arjo Canada. 107 025 $. (2020-2021)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Magnetorheological actuators for active suspensions. Mathematics of Information Technology and Complex Systems (MITACS). Accelerate. 80 000 $. (2020-2020)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Improvement of a motorized assistance system for patient lift. Mathematics of Information Technology and Complex Systems (MITACS). Accelerate. 15 000 $. (2020-2020)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Fonds de démarrage / Start-up funds. Fonds Institutionnel de Recherche de l'Université de Sherbrooke. Start-up funds. 70 000 $. (2017-2020)
  • Contrat. (Terminé). Chercheur principal. Dynamic unloading actuator: preliminary analysis and comparison of possible concepts. Arjo Canada. 2 700 $. (2020-2020)
  • Subvention. (Terminé). Cochercheur. Magnetorheological Fluid Actuators for various industries. Mitacs. Acceleration. 106 666 $. (2018-2020)
  • Contrat. (Terminé). Cochercheur. Design of an electromechanical automatic tool changer for a manipulator robot. Kinova. Research contract. 25 000 $. (2019-2019)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Improvement of a motorized assistance system for patient lift. Arjo Canada. Engage Plus. 12 500 $. (2019-2019)
  • Subvention. (Terminé). Cochercheur. Wearable Collaborative Robotic Tool. Gouvernement du Québec. Programme de soutien à la valorisation et au transfert (PSVT). 187 431 $. (2018-2019)
  • Subvention. (Terminé). Cochercheur. Multi-Function Mobile Manipulator Robot Platform. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Research Tools and Instruments. 150 000 $. (2019)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Motorized assistance system for patient lifts. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Engage. 25 000 $. (2018-2019)
  • Subvention. (Terminé). Chercheur principal. Discovery Launch Supplements. Conseil de Recherches en Sciences Naturelles et Génie du Canada (CRSNG). Discovery Launch Supplements. 12 500 $. (2018)

Publications

Articles de revue

  • Olivier Lecompte, William Therrien and Alexandre Girard. (2022). Experimental investigation of a maneuver selection algorithm for vehicles in low adhesion conditions. IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT VEHICLES 7 (3), 407-412. (Article publié).
  • Catherine Véronneau, Jeff Denis, Pierre Lhommeau, Alexandre St-Jean, Alexandre Girard, Jean-Sébastien Plante and Jean-Philippe Lucking Bigué. (2022). Modular magnetorheological actuator with high torque density and transparency for the collaborative robot industry. Robotic and Automation Letters (Article soumis).
  • Donatien Callon, Mathieu Nadeau, Alexandre Girard. (2021). Controller design and experimental evaluation of a motorised assistance for a patient transfer floor lift. IEEE Transactions on Human-Machine Systems (Article soumis).
  • Denis, Jeff; Plante, Jean-Sebastien; Girard, Alexandre. (2021). Low-level force-control of MR-hydrostatic actuators. IEEE Robotics and Automation Letters (RAL) (Article publié).
  • Charles Khazoom, Pierre Caillouette, Alexandre Girard, Jean-Sebastien Plante. (2020). A Supernumerary Robotic Leg Powered by Magnetorheological Actuators to Assist Human Locomotion. IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L) (Article publié).
  • Charles Khazoom, Catherine Véronneau, Jean-Philippe Lucking Bigué, Jordane Grenier, Alexandre Girard, and Jean-Sébastien Plante. (2019). Design and Control of a Multifunctional Ankle Exoskeleton Powered by Magnetorheological Actuators to Assist Walking, Jumping and Landing. IEEE Robotics and Automation Letters 4 (3), 3083 - 3090. (Article publié).
  • Catherine Véronneau, Jeff Denis, Louis-Philippe Lebel, Marc Denninger, Vincent Blanchard, Alexandre Girard, Jean-Sébastien Plante. (2019). Multifunctional 3-DOF Wearable SupernumeraryRobotic Arm Based on Magnetorheological Clutches. IEEE Robotics and Automation Letters 5 (2), 2546-2553. (Article publié).
  • A. Girard and H. H. Asada. (2017). Leveraging Natural Load Dynamics with Variable Gear-Ratio Actuators. IEEE Robotics and Automation Letters 2 (2), 741-748. (Article publié).
  • A. Girard, J. P. L. Bigué, B. M. O’Brien, T. A. Gisby, I. A. Anderson and J. S. Plante. (2015). Soft Two-Degree-of-Freedom Dielectric Elastomer Position Sensor Exhibiting Linear Behavior. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 20 (1), 105-114. (Article publié).
  • A. Girard and J. S. Plante. (2014). Influence Vectors Control for Robots Using Cellular-Like Binary Actuators. IEEE Transactions on Robotics 30 (3), 642-651. (Article publié).
  • G. Miron, A. Girard, J.-S. Plante, and M. Lepage. (2012). Design and Manufacturing of Embedded Air-Muscles for a Magnetic Resonance Imaging Compatible Prostate Cancer Binary Manipulator. ASME Journal of Mechanical Design 135 (1), 011003-011003-10. (Article publié).

Ressources en ligne

  • Alexandre Girard. (2020). Vidéos de robotique, commande, mécatronique, planification, systèmes asservis, mathématique, etc. Site Web.
  • Alexandre Girard. (2019). Pyro: An object-based toolbox for robot dynamic simulation, analysis, control and planning. Site Web.

Articles de conférence

  • A. Lecavalier, J. Denis, JS Plante, A. Girard. (2023). A bi-modal hydrostatic actuator for robotic legs with compliant fast motion and high lifting force. ICRA. (Article soumis).
  • Jeff Denis, Alex Lecavalier, Jean-Sébastien Plante and Alexandre Girard. (2022). Multimodal Hydrostatic Actuators for Wearable Robots: A PreliminaryAssessment of Mass-Saving and Energy-Efficiency Opportunities. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). (Article soumis).
  • Louis-Philippe Lebel, Jean-Alexis Verreault, Jean-Philippe Lucking Bigué, Jean-Sebastien Plante, Alexandre Girard. (2021). Performance Study of Low Inertia Magnetorheological Actuators for Kinesthetic Haptic Devices. IEEE World Haptics Conference 2021. (Article publié).
  • C. Véronneau, J. Denis, L.-P. Lebel, M. Denninger, J.-S. Plante, A. Girard. (2019). A Lightweight Force-Controllable Wearable Arm Based on Magnetorheological-Hydrostatic Actuators. IEEE International Conference on Robotics and Automation. (Article publié).
  • Louis-Philippe Lebel, Bruno-Pier Busque, Guifre? Julio, Marc Denninger, Alexandre Girard and Jean- Se?bastien Plante. (2019). A cable-driven robotic arm powered by magnetorheological clutches for upper-limbs physical interaction in virtual reality environment. IEEE ICRA 2019 - Workshop : Physical human-robot interaction: a design focus. (Article publié).
  • Charles Khazoom, Catherine Veronneau, Jean-Philippe Lucking Bigué, Jordane Grenier, Alexandre Girard, Jean-Sebastien Plante. (2019). Design and Control of a Multifunctional Ankle Exoskeleton Powered by Magnetorheological Actuators to Assist Walking, Jumping and Landing. 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). (Article publié).
  • J Denis, C Véronneau, LP Lebel, M Denninger, JS Plante, A Girard. (2019). On the design of lightweight compliant wearable arms. IEEE ICRA 2019 - Workshop : Physical human-robot interaction: a design focus. (Article publié).
  • A. Girard and H. H. Asada. (2017). Leveraging Natural Load Dynamics with Variable Gear-Ratio Actuators. Presentation track of the IEEE Robotics and Automation Letters Journal, (Article publié).
  • Alexandre Girard. (2016). A New Approach to Address the Limitations of Traditional Robotic Actuators: Multiple Gear Ratios. MIT ROBOCON 2016. (Article publié).
  • H. H. Asada, F. Wu, A. Girard and M. Mayalu. (2016). A data-driven approach to precise linearization of nonlinear dynamical systems in augmented latent space. 2016 American Control Conference (ACC), 1838-1844. (Article publié).
  • A. Girard and H. H. Asada. (2016). A practical optimal control approach for two-speed actuators. Proceedings of the 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 4572-4577. (Article publié).
  • A. Girard and H. H. Asada,. (2015). A two-speed actuator for robotics with fast seamless gear shifting. Proceedings of the 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), 4704-4711. (Article publié).
  • Alexandre Girard. (2015). Gear Shifting for Robots. 2015 Northeast Robotics Colloquium. (Article publié).
  • A. Girard and J. S. Plante. (2013). Applied control of binary robots based on influence vectors. Proceedings of the 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 523-529. (Article publié).
  • S. Proulx, G. Miron, A. Girard, and J.-S. Plante. (2010). Experimental Validation of an Elastically Averaged Binary Manipulator for MRI-Guided Prostate Cancer Interventions. Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences, 409-418. (Article publié).

Propriétés intellectuelles

Brevets

  • A. Girard and H. H. Asada. (2022). Multiple Drive Variable Transmission Ratio System with Selective Actuator Engagement. États-Unis d'Amérique. (Délivré).
  • Plante, J-S., Miron, G., Proulx, S., Girard, A., Chouinard, P. and Lucking Bigué, J-P. (2015). Device for orienting an object according to a given spatial orientation. US9068576B2. États-Unis d'Amérique. (Délivré).
  • Jörgen JÖNSSON; Mathieu NADEAU; Alexandre GIRARD; Philippe-Olivier PROVOST; Donatien CALLON DE MONET DE LAMARCK. A PATIENT TRANSFER DEVICE. P149900230SE2. Suisse. (En instance).
  • Girard, A., Plante, J.-S. Control of Binary Actuators in a Robot. WO 2014179864. Canada. (Retiré).

Autres contributions

Cours enseignés

  • Systèmes asservis. GRO501. (2022-09-15 à 2022-11-15).Université de Sherbrooke. Canada. (4CR).
  • Cinématique différentielle des robots manipulateurs. GRO640. (2022-05-15 à 2022-06-15).Université de Sherbrooke. Canada. (2CR).
  • Algèbre linéaire pour la robotique. GRO211. (2022-03-01 à 2022-03-30).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Modélisation géométrique d’un robot industriel. GRO203. (2022-03-01 à 2022-03-30).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Programmation dynamique, commande optimale et apprentissage par renforcement. GMC705. (2022-01-04 à 2022-04-30).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Projet Majeur de conception II. PMC760. (2022-01-04 à 2022-04-30).Université de Sherbrooke. Canada. (6CR).
  • Cinématique différentielle des robots manipulateurs. GRO640. (2021-05-15 à 2021-06-15).Université de Sherbrooke. Canada. (2CR).
  • Algèbre linéaire pour la robotique. GRO211. (2021-03-09 à 2021-03-19).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Modélisation géométrique d'un robot industriel. GRO203. (2021-03-09 à 2021-03-19).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Actionneurs pour les robots collaboratifs. (2021-01-12 à 2021-04-23).CoRoM. Niveau : .
  • Commande des bras robotiques collaboratifs. (2021-01-12 à 2021-04-23).CoRoM. Niveau : .
  • Projet Majeur de conception II. PMC760. (2021-01-12 à 2021-04-23).Université de Sherbrooke. Canada. (6CR).
  • Cinématique différentielle des robots manipulateurs. GRO640. (2020-05-19 à 2020-05-29).Université de Sherbrooke. Canada. (2CR).
  • Commande des systèmes robotique. GMC705. (2020-05-05 à 2020-07-31).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Algèbre linéaire pour la robotique. GRO211. (2020-02-25 à 2020-03-06).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Modélisation géométrique d'un robot industriel. GRO203. (2020-02-25 à 2020-03-06).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Systèmes asservis. GRO501. (2019-09-03 à 2019-12-20).Université de Sherbrooke. Canada. (4CR).
  • Commande adaptative pour les bras robotiques. GMC950. (2019-09-02 à 2019-12-20).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Commande des systèmes robotiques. GMC705. (2019-04-30 à 2019-08-02).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Algèbre linéaire pour la robotique. GRO210. (2019-01-08 à 2019-04-26).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Modélisation géométrique d’un robot industriel. GR0203. (2019-01-08 à 2019-04-26).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Algorithmes d'estimation pour les voitures autonomes. GMC950. (2018-05-01 à 2018-08-10).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Projet d'intégration S4. (2018-05-01 à 2018-08-10).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Systèmes mécatroniques analogiques. IMC326. (2018-05-01 à 2018-08-10).Université de Sherbrooke. Canada. (3CR).
  • Algèbre linéaire pour la robotique. GRO210. (2018-01-09 à 2018-04-27).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).
  • Modélisation géométrique d’un robot industriel. GRO203. (2018-01-09 à 2018-04-27).Université de Sherbrooke. Canada. (1CR).