Esta asignatura está destinada a introducir al/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 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 mediante técnicas de software avanzadas.

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



La asignatura está basada en cinco prácticas que permiten aplicar los conocimientos teóricos adquiridos, y dar una idea de las posibilidades y limitaciones de los robots y de su programación.

TEORÍA



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



Tema 2. Hardware y software para robots

2.1 Sistemas empotrados de Tiempo Real

2.2 Software de control

2.3 Simuladores



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



Tema 4. Actuadores

4.1 Motores eléctricos

4.2 Transmisiones

4.3 Reducciones

4.4 Control PDI de motores eléctricos



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)



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







PRÁCTICAS

Además de las siguientes prácticas los/as alumnos/as pueden proponer la realización de otras propuestas por el alumnado 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 las 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

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 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.

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 (tanto en evaluación continua como final) los trabajos prácticos requeridos en la asignatura.



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.



NOTA: En caso de volver al confinamiento, las pruebas de evaluación (tanto continua como final) se realizarán de forma telemática a través de cuestionarios, entrevistas y/o entregas de eGela y mediante conexión BBC.

- 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]

Oinarrizko bibliografia

Barrientos L. F., Peñin C., Balaguer, R. Aracil. Fundamentos de Robótica. McGraw-Hill, 1997.



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



Murphy R. R. Introduction to AI Robotics. MIT press 2000.

Gehiago sakontzeko bibliografia

Fu, K.S. et al. Robótica: Control, Detección, Visión e Inteligencia. McGraw Hill, 1988.

Paul R. P. Robot Manipulators. Mathematics, Programming and Control. MIT Press, 1981.

H. Choset ety al. Principles of Robot Motion. Theory, Algorithms and Implementation. MIT press. 2001.

McFarland D, Bösser T. Intelligent behaviour in Animals and Robots. MIT Press, 1993.

Aldizkariak

International Journal of Advanced Robotic Systems (free, on-line)

Robotics and Autonomous Systems

Advanced Robotics