Esta asignatura está destinada a introducir al/a la alumno/a de informática tanto en los aspectos teóricos como prácticos de la robótica. El aparato matemático que da soporte a estos conceptos será revisado de manera somera.



Entre sus objetivos se encuentran:

1) Revisar las técnicas básicas empleadas para el control de robots e introducir de manera intuitiva conceptos básicos, tales como la representación espacial y los problemas cinemático y dinámico.

2) Estudiar la estructura y características básicas de los robots móviles

3) Aprender a programar robots móviles mediante técnicas de software avanzadas

4) Introducir los problemas relacionados con el comportamiento inteligente y con la comunicación persona-robot



Las prácticas permiten complementar los conocimientos teóricos adquiridos, y dar una idea de las posibilidades y limitaciones de los robots y de su programación

TEORÍA



Tema 1. Introducción

Definiciones, antecedentes y evolución

Atributos, morfología y campos de aplicación

Tipos de robots. Taxonomía

Informática y Robótica



Tema 2. Hardware y software para robots

Sistemas empotrados de Tiempo Real

Software de control

Simuladores



Tema 3. Sensores

Sensores pasivos y activos. Características.

Calibración de sensores

Técnicas avanzadas:

- Percepción

- Fusión sensorial

- Visión artificial



Tema 4. Actuadores

Motores eléctricos

Transmisiones

Reducciones

Control PDI de motores eléctricos



Tema 5. Robots móviles

Características:

- Estructura

- Sistema locomotor

Estrategias de comportamiento:

- Sistemas Deliberativos, Reactivos e Híbridos

Navegación:

- Mapping: Tipos de mapas. Posicionamiento absoluto y relativo

- Planning: Planificación de trayectorias

- Driving: Seguimiento de trayectorias y evitación de obstáculos



Tema 6. Aspectos avanzados

Transportabilidad del sofware para robots. ROS

Sistemas multi-robot:

- Colaboración

- Comportamiento social

- Inteligencia distribuida

Interfaz persona-robot



PRACTICAS

Además de las siguientes prácticas los/as alumnos/as pueden proponer la realización de otras de su invención que, una vez acordadas con el profesor y adecuadamente especificadas, tendrán participación en el cálculo de la nota final de la asignatura.



Práctica 1. Introducción al hardware y software que se usará en la prácticas de robótica móvil

- Raspberry Pi 2, iRobot, BAM (Bluetooth Adapter Module)

- PuTTY, NetBeans, iRobot Create, iRobot Framework



Práctica 2. Calibración de los sensores de iRobot



Práctica 3. Navegación por dead reckoning



Práctica 4. Navegación mediante marcas y evitación de obstáculos



Práctica 5. Navegación en un laberinto: Planning and driving

Esta asignatura se desarrolla completamente en el Laboratorio de Robótica de la Facultad de Informática de la UPV/EHU. El objetivo es combinar las presentaciones teóricas con las prácticas de laboratorio. Cada tema presentado y desarrollado en clase va acompañado por una práctica de laboratorio en la que se aplican las propuestas presentadas teóricamente.

La presentación escrita y oral del resultado de cada una las prácticas permite hacer un seguimiento detallado del avance de cada alumno/a.

La mayoría de las prácticas se desarrollan en horas de clase, pero los/as alumnos/as tienen acceso al laboratorio fuera de horas de clase, para completar las prácticas que no hayan terminado en clase o para desarrollar sus propias propuestas.

Aunque las prácticas se realizan por parejas, la evaluación final es individual. Para reconocer la participación de cada alumno/a al trabajo de grupo, se realizarán entrevistas personales y/o test de conocimientos adquiridos relacionados con las prácticas.

- iRobot® Create Owner’s guide. iRobot Corporation. 2006 [www.irobot.com/filelibrary/create/Create Manual_Final.pdf]
- iRobot® Command Module Owners manual. iRobot Corporation. 2007 [www.irobot.com/.../create/Command Module Manual_v2.pdf]
- iRobot® Create OPEN INTERFACE. iRobot Corporation, 2006 [https://www.irobot.com/filelibrary/create/Create Open Interface_v2.pdf]

Bibliografía básica

- Siegwart R., Nourbakhsh I.R. An Introduction to Autonomus Mobile Robots. The MIT press, 204.

- Latombe J.-C. Robot Motion Planning. Kluwer Academic Pub, 1991.

- Holland J. M. Designing Autonomous Mobile Robots, 2000.

- Brugali D. (Ed). Software Engineering for Experimental Robotics. Springer, 2007.

Bibliografía de profundización

- Ollero-Baturone A. Robótica. Manipuladores y robots móviles. Marcombo, 2001.
- Mitchell H.B. Multi-Sensor Data Fusión. An Introduction. Springer. 2007.
- Bekey G. A. Automous Robots. From Biological Inspiration to Implementatio and Control. MIT Press, 2005.
- Murphy R. R. Introduction to AI Robotics. MIT press, 2000.
- H. Choset et al. Principles of Robot Motion. Theory, Algorithms and Implementation. MIT press, 2001.

Revistas

- International Journal of Advanced Robotic Systems (free, on-line) [https://us.sagepub.com/en-us/nam/international-journal-of-advanced-robotic-systems/journal202567]
- Robotics and Autonomous Systems [https://www.journals.elsevier.com/robotics-and-autonomous-systems/]
- Advanced Robotics [http://www.tandfonline.com/loi/tadr20]