Esta asignatura está destinada a introducir al/la alumno/a de informática en los aspectos fundamentales de la robótica. El aparato matemático que da soporte a estos conceptos será revisado superficialmente.



Tras cursar la asignatura se espera que el alumnado:

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

2) Conozca la estructura y características básicas de los robots móviles.

3) Sea capaz de programar robots móviles.

4) Conozca los conceptos relacionados con el comportamiento inteligente y con la comunicación persona-robot.



La parte práctica de la asignatura está basada en problemas/proyectos que permiten aplicar los conocimientos teóricos adquiridos, y dar una idea de las posibilidades y limitaciones de los robots y de su programación.

Tema 1. Introducción

1.1 Definiciones, antecedentes y evolución

1.2 Atributos, morfología y campos de aplicación

1.3 Tipos de robots. Taxonomía

1.4 Informática y Robótica

1.5 Problemas y proyectos de laboratorio





Tema 2. Hardware y software para robots

2.1 Sistemas empotrados de Tiempo Real

2.2 Software de control

2.3 Simuladores

2.4 Problemas y proyectos de laboratorio





Tema 3. Sensores

3.1 Sensores pasivos y activos

3.2 Características

3.3 Calibración de sensores

3.4 Técnicas avanzadas: Percepción y Fusión sensorial

3.5 Problemas y proyectos de laboratorio





Tema 4. Actuadores

4.1 Motores eléctricos

4.2 Transmisiones

4.3 Reducciones

4.4 Control PDI de motores eléctricos

4.5 Problemas y proyectos de laboratorio





Tema 5. Robots móviles

5.1 Características: Estructura; Sistema locomotor

5.2 Estrategias de comportamiento: Sistemas Deliberativos; Reactivos e Híbridos

5.3 Navegación: Mapping (Tipos de mapas. Posicionamiento absoluto y relativo); Planning (Planificación de trayectorias); Driving (Seguimiento de trayectorias y evitación de obstáculos)

5.4 Problemas y proyectos de laboratorio





Tema 6. Aspectos avanzados

6.1 Transportabilidad del software para robots. ROS

6.2 Sistemas multi-robot: Colaboración; Comportamiento social; Inteligencia distribuida; Interfaz persona-robot

6.3 Problemas y proyectos de laboratorio





Además de los problemas/proyectos propuestos en el laboratorio, los/as alumnos/as pueden proponer la realización de otras propuestas que, una vez acordadas con el profesor y adecuadamente especificadas, tendrán participación en el cálculo de la nota final de la asignatura.

Se va a emplear una metodología de aprendizaje basado en problemas y proyectos. Para desarrollar este tipo de metodología se emplean diferentes técnicas o actividades de aprendizaje activo y cooperativo. Esta asignatura se desarrolla completamente en el Laboratorio en la Facultad de Informática de la UPV/EHU. El objetivo es combinar las presentaciones teóricas con las prácticas/proyectos de laboratorio. Cada tema presentado y desarrollado en clase va acompañado por una práctica/proyecto de laboratorio en la que se aplican las propuestas presentadas teóricamente.



La presentación escrita y oral del resultado de cada una de 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.

En la convocatoria ordinaria el sistema de evaluación preferente será en la modalidad de evaluación continua. La nota se calcula de la siguiente manera:



- Prueba escrita a desarrollar: 40%

- Defensa oral / entrevista: 20%

- Trabajos en equipo (problemas, proyectos): 40%



Aunque las prácticas se realizan por parejas, su evaluación es individual. Para reconocer la participación de cada alumno/a al trabajo de grupo, se realizarán entrevistas personales y un examen de conocimientos adquiridos en las prácticas. Para realizar el examen de conocimientos es requisito haber entregado al profesorado en las fechas pactadas al inicio del cuatrimestre (evaluación continua) los trabajos prácticos requeridos en la asignatura. Para la modalidad de evaluación final, el alumnado tendrá que entregar los trabajos prácticos con sus correspondientes informes técnicos de los proyectos al menos dos semanas antes de la fecha de convocatoria ordinaria.



Para superar la asignatura, en cualquier modalidad, es necesario aprobar cada una de las partes de forma independiente.



El alumnado podrá renunciar a la evaluación continua antes de que se haya impartido un 50% de la asignatura mediante un escrito dirigido al profesorado.

Para el correcto desarrollo de la asignatura se requiere:

- un ordenador personal tipo PC,
- y software específico para los laboratorios.

Ambos recursos son provistos por el centro.

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 Implementation 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]