Vincent Duchaine

Professeur

Department

Département de génie des systèmes

Degrees

B.Ing., M.Sc., Ph.D. (Université Laval)

Office

A-3594

vincent.duchaine@etsmtl.ca

Research units

Visit the website :CoRo – Control and Robotics Laboratory
Robotiq Industrial Research Chair in Interactive Robotics

Areas of expertise

Robotique
Mécatronique
Interaction physique humain-robot
Haptique
Capteurs tactiles
Commande non-linéaire
Commande par impédance

Course

3 credits Automne 2023

4 credits Automne 2023

3 credits Hiver 2024

Supervision

Conception d'une prothèse de bras robotisée pour personne amputée, par Rémi Blanc
Automne 2019
En codirection avec : Ilian Bonev
Utilisation d'un outil adaptatif pour l'alimentation d'un tour numérique, par Yanick Noiseux
Été 2012
Investigation des technologies de mesure de la capacitance pour les appliquer dans les capteurs d'effort multi-axes, par Tulio Arbey Cajas
Hiver 2013
Développement d'une interface logiciel permettant de faciliter l'utilisation et la programmation d'un préhenseur sous-actionné sur un robot industriel, par Kaouthar Saber Cherif
Hiver 2014
Conception mécanique et prototypage d'un doigt sous actionné permettant les mouvements de saisie d'objet par pincement en bout de doigt et de saisie en pleine main, par Robin Pellois
Hiver 2015
Évaluation du fonctionnement et des limites d'un robot collaboratif dans le cas de tâches de prises, par Raphaël Gauthier
Hiver 2015
Innovation médicale : gestion d'un projet d'innovation dans le milieu hospitalier, par Gautier Dewambrechies
Hiver 2016
Innovation médicale "SCARACERS", par Fayez Aidibe
Automne 2016
Apprentissage interactive de trajectoire par une commande robotique d'admittance variable, par Jean-Philippe Linteau
Automne 2016
Développement d'une interface graphique pour cellule de préhension automatisée, par Jonathan Llopis
Hiver 2016
Étude d'un système photovoltaïque de production d'énergie électrique : cas d'ombrage partiel, par Abla Dabib
Hiver 2017
Pointer for Minimally Invasive Surgeries Control Unit Hardware, par Luis Carlos Rincon Mora
Été 2016
Conception d'un préhenseur magnétique pour robots industriels, par Alexandre Bernier
Été 2019
Planification et génération automatique de trajectoire d’un robot collaboratif dans un environnement industriel encombré, par Danny De Brito
Été 2021
Conception d’un cours de mécatronique adapté à des étudiants au baccalauréat en Génie des systèmes à l’École de technologie supérieure, par Viviane Catineau
Automne 2023

Détection de défauts de surface sur le bois par capteur tactile capacitif, par Jean-Simon Lavertu
Automne 2022
Développement d'un appareil haptique transmettant par pression des évènements tactiles extéroceptifs, par David Florant
Automne 2013
En codirection avec : Succession Pascal Bigras
Système de navigation inertielle par filtrage de kalman indirect pour un sous-marin d'inspection robotisé, par Pier-Marc Comtois-Rivet
Été 2012
Discrimination de textures et quantification de rugosité par algorithme d'apprentissage, par Samuel Rispal
Été 2014
En codirection avec : Guy Gauthier
Analyse d'une technique de télédétection Time-of-Flight à pleine saisie pour la métrologie des réfractaires sidérurgiques, par Philippe Boucher Rhéaume
Été 2016
Using Tactile Sensors and IMUs with an Unsupervised Feature-Leaning Approach for Robotic Grasp Stability Assessment, par Deen Cockburn
Hiver 2018
Développement d'un capteur tactile multimodal, par Alexis Maslyczyk
Automne 2016
Développement d'un système de programmation par démonstration de tâches d'insertion pour la robotique collaborative, par Etienne Roberge
Hiver 2019
Nouvelle stratégie d'insertion haute vitesse basée sur l'inclinaison en robotique collaborative, par Sébastien Palmieri
Automne 2022
Enhancement of a Multimodal Tactile Sensor, par Jean-Christophe Sicotte-Brisson
Été 2022
Détection de défaillances du capteur d’effort en force et couple d’un robot collaboratif, par Zackary Stephenson
Été 2024

En codirection avec : Succession Pascal Bigras
Development of Highly Sensitive Multimodal Tactile Sensor, par Axaykumar Rana
Automne 2015
En codirection avec : Philippe Cardou
Geometrical, Mechanical and Transduction Techniques for Designing Multi-Axis Force-Torque Sensors for Robotic Applications, par Rachid Bekhti
Automne 2015
En codirection avec : Succession Pascal Bigras
The Use of Multi-Modal Haptic Feedback to Convey Various Aspects of Touch Sensitivity, par Mohammadreza Motamedi
Été 2015
En codirection avec : Yong-Lae Park
Sensing and Actuation for the Design of Upper Limb Prosthetics, par Jean-Baptiste Chossat
Automne 2017
En codirection avec : Tony Wong
Path Planning for Mobile Robots, par Seyed Alireza Mohseni
Été 2021
En codirection avec : Mark Cutkosky
Towards Tactile Intelligence for Improving Advanced Robotic Manipulation, par Jean-Philippe Roberge
Hiver 2020
Improving robotic manipulation through intelligent multimodal perception., par Mohammadtaghi Jolaeimoghaddam
Automne 2024
Development and integration of tactile intelligence into robotic grasping, par Jennifer Kwiatkowski
Été 2024
Optimisation d'un actionneur à aimants permanents programmable pour des applications robotiques, par Chandramouly Ulagaoozhian
Automne 2024

En codirection avec : Jean-Claude Baudet
Règles dimensionnantes de conception de réseaux maillés ZIGBEE de géolocalisation, par Pierre Jasinsky
Été 2015
En codirection avec : Nicolas Piché
Infrastructure pour la modélisation de systèmes dynamiques non linéaires par l’apprentissage en ligne par requêtes par votes et synthèses de requêtes, par Guillaume André Desermeaux
Été 2022
Conception d'une station de mesure de la qualité des eaux entrantes, de process et de sortie pour l'industrie, par Thomas Merkling
Hiver 2023
Utilisation des robots mobiles pour améliorer le rendement et préserver la santé des manutentionnaires, par Ayoub El Abassi
Été 2023
Optimisation du processus d'Onboarding des nouveaux employés dans une grande entreprise : Une approche innovante en gestion de l'innovation pour accroître l'efficacité, la durabilité et la responsabilité sociale de l'intégration professionnelle, par Geoffrey Le Grin
Hiver 2024
Conception d’un prototype de robot continu à tubes concentriques et mise en place d’une solution d’acquisition 3D de sa forme, par Chloé Lindingre
Été 2023
Autogestion d'une équipe chez ALSTOM, par Victor Mulet
Été 2024

Publications

Vincent Duchaine. 2016-07-18 « Why tactile intelligence is the future of robotic grasping ». IEEE Spectrum : Blogs

Alireza Mohseni, Vincent Duchaine, Tony Wong. 2024 « Improvement in Monte Carlo localization using information theory and statistical approaches ». Engineering Applications of Artificial Intelligence vol. 131
Alizera Mohseni, Vincent Duchaine, Tony Wong. 2021 « Experimental study of path planning problem using EMCOA for a holonomic mobile robot ». Journal of Systems Engineering and Electronics vol. 32 , nº 6. p. 1450-1462
Jean-Baptiste Chossat, Alexis Maslyczyk, Jean-Simon Lavertu, Vincent Duchaine. 2018 « The programmable permanent magnet actuator: A paradigm shift in efficiency for low-speed torque-holding robotic applications ». IEEE Robotics and Automation Letters vol. 3 , nº 3. p. 1751-1758
Jean-Philippe Roberge, Wilson Ruotolo, Vincent Duchaine, Mark Cutkosky. 2018 « Improving industrial grippers with adhesion-controlled friction ». IEEE Robotics and Automation Letters vol. 3 , nº 2. p. 1041-1048
M. Reza Motamedi, David Florant, Vincent Duchaine. 2017 « Comparing the exteroceptive feedback of normal stress, skin stretch, and vibrotactile stimulation for restitution of static events ». Frontiers in Robotics and AI vol. 4
M. Reza Motamedi, Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine. 2017 « The Use of vibrotactile feedback to restore texture recognition capabilities, and the effect of subject training ». IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering vol. 25 , nº 8. p. 1230-1239
M. Reza Motamedi, Martin Otis, Vincent Duchaine. 2017 « The Impact of Simultaneously Applying Normal Stress and Vibrotactile Stimulation for Feedback of Exteroceptive Information ». Journal of Biomechanical Engineering vol. 139 , nº 6
Rachid Bekhti, Philippe Cardou, Vincent Duchaine. 2016 « Designing multi-axis force-torque sensors by minimizing the amplitudes of their nonlinear displacements ». Journal of Mechanical Design vol. 138 , nº 3
Rachid Bekhti, Vincent Duchaine, Philippe Cardou. 2016 « A novel force sensing method based on stress imaging analysis ». IEEE Sensors Journal vol. 16 , nº 7. p. 1926-1936
Seyed Alireza Mohseni, Tony Wong, Vincent Duchaine. 2016 « MCOA: mutated and self-adaptive cuckoo optimization algorithm ». Evolutionary Intelligence vol. 9 , nº 1-2. p. 21-36
Axaykumar Rana, Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine. 2016 « An improved soft dielectric for a highly sensitive capacitive tactile sensor ». IEEE Sensors Journal vol. 16 , nº 22. p. 7853-7863
Tony Wong, Pascal Bigras, Vincent Duchaîne, Jean-Philippe Roberge. 2016 « Empirical comparison of differential evolution variants for industrial controller design ». International Journal of Computational Intelligence Systems vol. 9 , nº 5. p. 957-970
Jean-Baptiste Chossat, Hee-Sup Shin, Yong-Lae Park, Vincent Duchaine. 2015 « Soft tactile skin using an embedded ionic liquid and tomographic imaging ». Journal of Mechanisms and Robotics vol. 7 , nº 2
M. Reza Motamedi, David Florant, Vincent Duchaine. 2015 « A wearable haptic device based on twisting wire actuators for Feedback of tactile pressure information ». Journal of Robotics and Mechatronics vol. 27 , nº 4. p. 419-429
Rachid Bekhti, Vincent Duchaine, Philippe Cardou. 2014 « Structural optimisation of a force-torque sensor through its input-output relationship ». Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering vol. 38 , nº 2. p. 199-212
J. B. Chossat, Park Yong-Lae, R. J. Wood, Vincent Duchaine. 2013 « A Soft Strain Sensor Based on Ionic and Metal Liquids ». IEEE Sensors Journal vol. 13 , nº 9. p. 3405-3414
Clément Gosselin, Thierry Laliberté, Boris Mayer-St-Onge, Simon Foucault, Alexandre Lecours, Vincent Duchaine, Noémie Paradis, Dalong Gao, Roland Menassa. 2013 « A friendly beast of burden: A human-assistive robot for handling large payloads ». IEEE Robotics and Automation Magazine vol. 20 , nº 4. p. 139-147
V. Duchaine, B. Mayer St.-Onge, Gao Dalong, C. Gosselin. 2012 « Stable and intuitive control of an intelligent assist device ». IEEE Transactions on Haptics vol. 5 , nº 2. p. 148-159
Vincent Duchaine, Clément Gosselin. 2011 « Unified robot control scheme for cooperative motion, autonomous motion and contact reaction ». Journal of Robotics and Mechatronics vol. 23 , nº 4. p. 557-566

Dalong Gao, Diane Marie Wegner, Roland J. Menassa, Alexandre Lecours, Clément Gosselin, Thierry Laliberté, Simon Foucault, Vincent Duchaine. 2014-02-04 « Sensor for handling system ». Brevet américain US 8,644,980.
Vincent Duchaine, Noémie Paradis, Thierry Laliberté, Boris Mayer-St-Onge, Clément Gosselin, Dalong Gao. 2013-03-05 « Photo-interrupter based force sensing handle and method of use ». Brevet américain US 8,392,023.

Vincent Duchaine, Nicolas Lauzier, Clément Gosselin. 2010 « On the design of human-safe robot manipulators ». In Robot manipulators : new achievements. p. 419-434. InTech
Martin J. D. Otis, Vincent Duchaine, Greg Billette, Simon Perreault, Clément Gosselin, Denis laurendeau. 2010 « Cartesian control of a cable-driven haptic mechanism ». In Advances in Haptics. p. 75-102. InTech

Jean-Philippe Roberge, Louis L'Écuyer-Lapierre, Jennifer Kwiatkowski, Philippe Nadeau, Vincent Duchaine. 2021 « Tactile-based object recognition using a grasp-centric exploration ». Communication lors de la conférence : IEEE 17th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) (Lyon, France, Aug. 23-27, 2021)
R. Bekhti, Vincent Duchaine, P. Cardou. 2013 « Structural optimization of force-torque sensor using a symbolic analysis ». Communication lors de la conférence : 2013 CCToMM Symposium on Mechanisms, Machines, and Mechatronics (2013 CCToMM M3 Symposium) (Montreal, QC, Canada, May 30-31, 2013)
Vincent Duchaine, C.M. Gosselin. 2013 « Passive contact reaction for enhancing human-robot collaboration ». Communication lors de la conférence : 2013 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (Tokyo, Japon, Mar. 3-6, 2013)
A. Rana, Vincent Duchaine. 2013 « Improved soft dielectric for highly sensitive capacitive tactile sensor ». Communication lors de la conférence : 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Karlsruhe, Allemagne, May 6-10, 2013)
J-B. Chossat, Y-L. Park, R.J. Wood, Vincent Duchaine. 2012 « A soft elastomer strain sensor based on an EGaln/ionic solution hybrid construction ». Communication lors de la conférence : IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (Vilamoura, Portugal, Oct. 1-12, 2012)

Jennifer Kwiatkowski, Mohammad Jolaei, Alexandre Bernier, Vincent Duchaine. 2022 « The good grasp, the bad grasp, and the plateau in tactile-based grasp stability prediction ». IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (Kyoto, Japan, Oct. 23-27, 2022) Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
Chandramouly Ulagaoozhian, Vincent Duchaine. 2022 « A novel human-safe robotic gripper: An application of a programmable permanent magnet actuator ». IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (Kyoto, Japan, Oct. 23-27, 2022) Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
Jean-Philippe Roberge, Louis L'Ecuyer-Lapierre, Jennifer Kwiatkowski, Philippe Nadeau, Vincent Duchaine. 2021 « Tactile-based object recognition using a grasp-centric exploration ». IEEE 17th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) (Lyon, France, Aug. 23-27, 2021) IEEE Computer Society
Iñigo Iturrate, Etienne Roberge, Esben Hallundbæk Østergaard, Vincent Duchaine, Thiusius Rajeeth Savarimuthu. 2019 « Improving the generalizability of robot assembly tasks learned from demonstration via CNN-based segmentation ». IEEE 15th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) (Vancouver, BC, Canada, Aug. 22-26, 2019) IEEE
Jennifer Kwiatkowski, Jean-Simon Lavertu, Chloé Gourrat, Vincent Duchaine. 2019 « Determining object properties from tactile events during grasp failure ». IEEE 15th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) (Vancouver, BC, Canada, Aug. 22-26, 2019) IEEE
Jennifer Kwiatkowski, Jean-Philippe Roberge, Nicholas A. Nadeau, Louis L'Écuyer-Lapierre, Vincent Duchaine. 2018 « An extrinsic dexterity approach to the IROS 2018 fan robotic challenge ». 2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (Madrid, Spain, Oct. 1-5, 2018) IEEE
Deen Cockburn, Jean-Philippe Roberge, Le Thuy-Hong-Loan, Alexis Maslyczyk, Vincent Duchaine. 2017 « Grasp stability assessment through unsupervised feature learning of tactile images ». 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (Singapore, Singapore, May 29- June 03, 2017) IEEE
Jennifer Kwiatkowski, Deen Cockburn, Vincent Duchaine. 2017 « Grasp stability assessment through the fusion of proprioception and tactile signals using convolutional neural networks ». IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (Vancouver, BC, Canada, Sept. 24-28, 2017) IEEE
Thuy-Hong-Loan Le, Alexis Maslyczyk, Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine. 2017 « A highly sensitive multimodal capacitive tactile sensor ». 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (Singapore, Singapore, May 29- June 03, 2017) IEEE
Sayed Alireza Mohseni, Vincent Duchaine, Tony Wong. 2017 « A comparative study of the optimal control design using evolutionary algorithms: Application on a close-loop system ». Intelligent Systems Conference (IntelliSys) (London, UK, Sept. 07-08, 2017) IEEE
Samuel Rispal, Axay K. Rana, Vincent Duchaine. 2017 « Texture roughness estimation using dynamic tactile sensing ». 3rd International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR) (Nagoya, Japan, April 22-24, 2017) IEEE
Samuel Rispal, Axay Rana, Vincent Duchaine. 2017 « Textures recognition through tactile exploration for robotic applications ». 3rd International Conference on Control, Automation and Robotics (ICCAR) (Nagoya, Japan, April 22-24, 2017) IEEE
Etienne Roberge, Vincent Duchaine. 2017 « Detecting insertion tasks using convolutional neural networks during robot teaching-by-demonstration ». IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (Vancouver, BC, Canada, Setp. 24-28, 2017) IEEE
M. Reza Motamedi, Jean-Baptiste Chossat, Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine. 2016 « Haptic feedback for improved robotic arm control during simple grasp, slippage, and contact detection tasks ». 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (Stockholm, Sweden, May 16-21, 2016) IEEE
Jean-Philippe Roberge, Samuel Rispal, Tony Wong, Vincent Duchaine. 2016 « Unsupervised feature learning for classifying dynamic tactile events using sparse coding ». 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (Stockholm, Sweden, May 16-21, 2016) IEEE
J. B. Chossat, Tao Yiwei, Vincent Duchaine, Park Yong-Lae. 2015 « Wearable soft artificial skin for hand motion detection with embedded microfluidic strain sensing ». 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Proceedings (Seattle, WA, USA, May 26-30, 2015) IEEE
M. Reza Motamedi, Jean-Philippe Roberge, Vincent Duchaine. 2015 « Tactile sensation transmission from a robotic arm to the human body via a haptic interface ». 2015 IEEE World Haptics Conference (WHC) (Evanston, Il, USA, June 22-26, 2015) IEEE
R. Bekhti, Vincent Duchaine, P. Cardou. 2014 « Miniature capacitive three-axis force sensor ». 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2014) (Chicago, IL, USA, Sept. 14-18, 2014) IEEE
P. Fortin, M. J. D. Otis, Vincent Duchaine, J. R. Cooperstock. 2014 « Event-based haptic vibration synthesis using a recursive filter for lower limb prosthetics ». 2014 IEEE International Symposium on Haptic, Audio and Visual Environments and Games (HAVE). Proceedings (Richardson, TX, USA, Oct. 10-11, 2014) IEEE
Rachid Bekhti, Vincent Duchaine, Philippe Cardou. 2013 « Structural optimization of force-torque sensor using a symbolic analysis ». Symposium CCToMM 2013 sur les mécanismes, machines et mécatronique (Montréal, QC, Canada, May 30-31, 2013)
J. B. Chossat, Y. L. Park, Vincent Duchaine. 2013 « Use of Ionic liquid and electrical impedance tomography for touch‐sensitive skins in robotics ». IROS 2013 Workshop on Soft Technologies for Wearable Robots (Tokyo, Japan, Nov. 7, 2013)
Vincent Duchaine, Clément Gosselin. 2013 « Passive Contact Reaction for Enhancing Human-Robot Collaboration ». 8th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction : Workshop on Collaborative Manipulation (Tokyo, Japan, May 3-6, 2013)
A. Rana, Vincent Duchaine. 2013 « Improved Soft Dielectric for Highly Sensitive Capacitive Tactile Sensor ». 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation : Workshop on Research Frontiers in Electronic Skin Technology (Karlsruhe, Germany, May 6-10, 2013)
J. B. Chossat, J. W. Park, R. J. Wood, Vincent Duchaine. 2012 « A Soft Elastomer Strain Sensor Based on an EGaIn/Ionic Solution Hybrid Construction ». ATBio: Workshop on smart materials and alternative technologies for bio-inspired robots and systems part of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (Vilamoura, Portugal, Oct. 7-12, 2012)
Daniel Aukes, Barrett Heyneman, Vincent Duchaine, Mark R. Cutkosky. 2011 « Varying spring preloads to select grasp strategies in an adaptive hand ». IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) (San Francisco, CA, USA, Sept. 25-30, 2011) Institute of Electrical and Electronics Engineers
Marc-André Lacasse, Vincent Duchaine, Clément Gosselin. 2010 « Characterization of the electrical resistance of carbon-black-filled silicone : application to a flexible and stretchable robot skin ». IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) (Anchorage, AK, USA, May, 3-7 2010) Institute of Electrical and Electronics Engineers