Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 99 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica y Computación
Áreas: Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial, Lenguajes y Sistemas Informáticos
Centro Escuela Politécnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Primer semestre
Docencia: Sin docencia (Extinguida)
Matrícula: No matriculable
Presentación
Los robots de servicios es un robot que opera de forma semi o totalmente autónoma para proporcionar servicios útiles al bienestar de los seres humanos y del equipamiento, excluyendo operaciones de manufactura. Los robots de servicios tienen numerosos campos de aplicación desde la ayuda doméstica o asistencial hasta su utilización en entornos de riesgo y profesionales. En esta asignatura se evaluarán distintos aspectos relacionados con la robótica de servicios. Por un lado, se estudiarán los aspectos principales de la robótica cognitiva, incluyendo el análisis de arquitecturas cognitivas y su aplicación a robótica humanoide. En un segundo bloque se analizará el concepto de interacción humano-robot y los distintos métodos disponibles para llevarla a cabo. Por último, se analizarán las aplicaciones de la robótica de servicios en distintos ámbitos: medicina, agricultura, seguridad, transporte, etc.
El planteamiento de esta materia es eminentemente práctico, de manera que el alumnado disponga de una amplia variedad de ejemplos que le permita alcanzar las competencias transversales y específicas de la materia.
La duración de la presente materia es de 48 horas de docencia expositiva (24) e interactiva (24), dejando la parte de actividades para la resolución de estas por parte del alumnado, fuera del horario académico.
Objetivos de la materia
Los objetivos, para el alumno, perseguidos en esta materia son:
Adquirir una visión general de las posibilidades presentes y a medio plazo de la robótica de servicios.
Conocer cuáles son las tecnologías y los recursos para abordar el desarrollo de los robots de servicio.
Conocer y saber aplicar las distintas técnicas de interacción hombre-robot (p.ej. gestos, habla, comunicación multimodal, etc.).
Conocer el estado del arte y perspectivas futuras en el campo de los robots personales y asistenciales.
Conocer los fundamentos científico-técnicos de los robots personales y asistenciales
Ser capaz de diseñar el interfaz hombre-robot adecuado para de las necesidades de una aplicación.
Conocer las nuevas aplicaciones y oportunidades de negocio de los robots de servicios en entornos como robótica médica, asistencial, humanoides, entretenimiento, educación, etc.
La memoria del título contempla para la asignatura los siguientes contenidos:
● De la robótica industrial a la de servicios.
● Interfaces multimodales hombre-máquina.
● Teleoperación de robots.
● Realidad aumentada.
● Reconocimiento/Síntesis de voz.
● Ademanes y expresiones faciales.
● Reconocimiento, detección y seguimiento de personas.
● Usos de los robots de servicio: inspección y mantenimiento, logística, almacenaje, reparto, agricultura, medicina, robótica doméstica.
● Casas inteligentes: integración de la robótica y la domótica.
● Robots Sociales.
● Conciencia de la situación en los robots de servicio
Estos contenidos serán desarrollados de acuerdo al siguiente temario articulado en torno a tres bloques principales:
BLOQUE 0 - Introducción a la robótica
● Tema 0. Introducción a la robótica de servicios
BLOQUE 1 – Robótica cognitiva
● Tema 1.1. Aspectos principales de la robótica cognitiva
● Tema 1.2. Humanoides
● Tema 1.3. Interacción cognitiva humano-robot
● Tema 1.4. Arquitecturas cognitivas
● Tema 1.5. Robótica social
BLOQUE 2 – Sistemas de interacción humano-robot
● Tema 2.1. Fundamentos de la interacción humano-máquina
● Tema 2.2. Sistemas de interacción mecánicos
● Tema 2.3. Sistemas de interacción táctiles
● Tema 2.4. Sistemas de interacción por gestos
● Tema 2.5. Sistemas de interacción por voz
● Tema 2.6. Sistemas de interacción ocular
● Tema 2.7. Sistemas de interacción basados en bioseñales
● Tema 2.8. Interacción multimodal
BLOQUE 3 – Aplicaciones de la robótica de servicios
● Tema 3.1. Robótica agrícola y forestal
● Tema 3.2. Robótica en la construcción
● Tema 3.3. Robótica para búsqueda y salvamento
● Tema 3.4. Vehículos inteligentes
● Tema 3.5. Robótica médica
● Tema 3.6. Robótica doméstica
● Tema 3.7. Robótica para la educación
Se trata de una asignatura principalmente práctica (mayor carga de horas interactivas que expositivas), en la que el alumnado verá los contenidos teóricos durante las sesiones expositivas pero que profundizará en ellos principalmente en las sesiones interactivas. Esta es la razón por la que el programa de prácticas mantiene una estructura pareja a los contenidos de la asignatura. El alumno irá desarrollando los contenidos una vez expuestos en las clases teóricas.
Los módulos de prácticas principales que se desarrollarán en la asignatura son:
● P1- Arquitecturas cognitivas.
● P2- Sistemas de interacción de robots mediante voz.
● P3- Sistemas de interacción de robots gestual.
● P4- Arquitectura de interacción humano-robot en el ámbito de la robótica de servicios.
Python y C++ serán los lenguajes de desarrollo empleados para la implementación de los algoritmos requeridos para las actividades. Se empleará software de código abierto para las actividades que requieran de software de terceros.
Bibliografía básica:
● Mckinnon, Peter: Robotics: Everything You Need to Know About Robotics from Beginner to Expert. CreateSpace Independent Publishing Platform. ISBN: 9781523731510.
● Hughes, Cameron., Hughes Tracey: Robot Programming: A Guide to Controlling Autonomous Robots. Paperback Publishing. ISBN: 9780789755001.
● Siciliano, Bruno: Springer handbook of robotics. Berlin: Springer, 2016. ISBN: 9783319325521
Bibliografía complementaria:
Los apuntes se complementan con lecturas de interés en alguno de los temas a partir de la siguiente bibliografía:
● Samani, Hooman. Cognitive Robotics. Boca Raton : CRC Press, 2016. ISBN: 0-429-06975-8
Básicas y Generales:
CG1: Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG2: Capacidad de resolución de problemas en el campo de la ingeniería robótica con creatividad, iniciativa, metodología y razonamiento crítico.
CG3: Capacidad de utilizar herramientas informáticas para el modelado, la simulación y el diseño de aplicaciones de ingeniería.
CG4: Saber las necesidades tecnológicas de la sociedad y la industria, y ser capaz de mejorar servicios y procesos de producción aplicando tecnología actual de robótica, mediante la elección, adquisición y puesta en marcha de sistemas robóticos en diferentes aplicaciones, tanto industriales como de servicios.
CG5: Ser capaz de obtener y analizar información sobre circuitos, elementos de máquinas, control automático, sensores y sistemas informáticos, con el fin último de lograr aplicaciones robóticas autónomas y flexibles.
CG6: Concebir, calcular, diseñar y poner en marcha algoritmos, equipos o instalaciones en el ámbito de la robótica, para aplicaciones industriales o de servicios, teniendo en cuenta aspectos de calidad, seguridad, criterios medioambientales, uso racional y eficiente de recursos.
CG7: Capacidad de trabajar en un grupo multidisciplinar y de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas relacionadas con la robótica y la electrónica.
CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3: Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4: Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
Transversales:
CT1: Capacidad de análisis y síntesis.
CT2: Capacidad para el razonamiento y la argumentación.
CT3: Capacidad de trabajo individual, con actitud autocrítica.
CT4: Capacidad para trabajar en grupo y abarcar situaciones problemáticas de forma colectiva.
CT5: Capacidad para obtener información adecuada, diversa y actualizada.
CT6: Capacidad para elaborar y presentar un texto organizado y comprensible.
CT7: Capacidad para realizar una exposición en público de forma clara, concisa y coherente.
CT8: Compromiso de veracidad de la información que ofrece a los demás.
CT9: Habilidad en el manejo de tecnologías de la información y de la comunicación (TIC).
CT10: Utilización de información bibliográfica y de Internet.
CT11: Utilización de información complementaria y/o puntual en lengua inglesa.
CT12: Capacidad para resolver problemas mediante la aplicación integrada de sus conocimientos.
Específicas:
CE2: Entender y saber aplicar en problemas de ingeniería los fundamentos físicos en los que se basa la ingeniería de la robótica: estática, cinemática, dinámica, electromagnetismo y circuitos eléctricos y electrónicos.
CE4: Conocer, saber utilizar e integrar los sistemas operativos y sistemas empotrados, así como sus características de multitarea o comunicación entre aplicaciones.
CE8: Conocer los distintos tipos de control para diseñar, analizar y programar sistemas robóticos.
CE9: Conocer los sensores habituales en robótica, su funcionamiento, así como los métodos y técnicas para el tratamiento de la información captada.
CE10: Analizar y entender la configuración de un sistema de control automático para proceder a su modificación o actualización mediante las técnicas que permitan diseñar, configurar y ajustar controladores.
CE12: Capacidad de conocer e implementar métodos de extracción de características a partir de la información percibida por cámaras y sensores 3D al desarrollo de aplicaciones en robots y sistemas inteligentes.
CE13: Saber seleccionar un robot para su implantación en una aplicación teniendo en consideración las especificaciones y los estándares existentes.
CE14: Capacidad de aplicar sistemas de navegación, localización y construcción de mapas en robots, y estar al corriente de las nuevas tendencias en robótica.
CE15: Conocer las técnicas de inteligencia artificial utilizadas en robótica industrial y de servicios, saber cómo utilizarlas en aplicaciones robóticas fijas y móviles.
CE17: Conocimiento de las características, funcionalidades y estructura de los Sistemas Operativos.
CE20: Ser capaz de establecer sistemas robóticos cooperativos y multirobot aplicando las técnicas adecuadas.
CE21: Tener capacidad para diseñar y proyectar sistemas robóticos y su implantación industrial y en el ámbito de los servicios.
CE22: Capacidad de diseñar robots y programar robots móviles.
CE23: Capacidad de diseñar robots y sistemas inteligentes orientados a la interacción con personas, y adaptados a entornos domésticos y urbanos.
CE24: Capacidad de diseñar y programar robots aéreos.
CE25: Capacidad de diseña Analizar y entender la configuración de un sistema de control automático para proceder a su modificación o actualización mediante las técnicas que permitan diseñar, configurar y ajustar controladores.
Los contenidos de la asignatura se impartirán indistintamente en las clases expositivas e interactivas. Las unidades teóricas y las prácticas se impartirán de manera alternativa a lo largo del semestre, con el objetivo de afianzar los conceptos impartidos en ellas y utilizar la teoría como la base real de las prácticas.
La realización de todas las prácticas es necesaria, al igual que la asistencia a clase, para aprobar la materia, puesto que teoría y prácticas se complementan y se imparten indistintamente en clases expositivas e interactivas.
Clases expositivas: las clases de teoría se articulará con apoyo de medios electrónicos como videos y diapositivas. A través de la herramienta de e-Learning de la USC (Campus virtual) se proporcionará al alumnado el material docente de la asignatura a medida que se vaya empleando y se utilizará sistemáticamente como estrategia de entrega de trabajos o prácticas. Además se realizarán visitas técnicas a empresas e instituciones que se dediquen a la creación o uso robots de servicios con el fin de trasladar los conocimientos adquiridos en el aula a entornos de aplicación reales.
Clases interactivas: a lo largo del semestre el alumnado tendrá que realizar diferentes ejercicios prácticos adecuados a los contenidos desarrollados hasta el momento de forma individual o en pequeños grupos.
Tutorías: las sesiones de tutorías servirán para resolver las dudas del alumnado en cuanto a los contenidos de la materia y ejercicios de prácticas. Estas tutorías serán tanto presenciales como virtuales a través de correo electrónico, campus virtual o la plataforma Microsoft Teams.
Curso Virtual: esta materia dispondrá de un curso virtual desarrollado sobre la plataforma de Campus virtual de la USC, usando además la herramienta colaborativa Microsoft Teams. Se facilitará al alumnado todo el material necesario en formato digital así como distintas herramientas de comunicación para el apoyo, tanto de la docencia como de las tutorías, incluyendo videoconferencia, chat, correo electrónico, foros, etc.
Los recursos necesarios para la materia son los siguientes:
● Ordenador personal
● Copias de los apuntes de la materia
● Acceso de los alumnos a la bibliografía en la Biblioteca o por Internet.
● OpenOffice o LibreOffice para la preparación de la documentación de las prácticas.
● Acceso al campus virtual de la USC
● Acceso a Microsoft Teams
● Software de Virtualización VMWare o VirtualBox.
Para superar la asignatura, el alumnado deberá aprobar por separado tanto el examen final como la práctica de la asignatura.
La asistencia a las clases interactivas y expositivas es obligatoria y se tendrá en cuenta para la evaluación de la materia. Será obligatorio la asistencia al menos al 80% de las sesiones (salvo causas muy justificadas, según normativa de la USC).
Se recomienda encarecidamente utilizar las tutorías, para la resolución de las dudas tanto de los problemas prácticos como de cualquier contenido de la materia.
Para superar la materia, el alumno tendrá que realizar todas las actividades que se propongan y superar los exámenes correspondientes.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións” de la USC.
Primera oportunidad: para superar la materia, el alumno deberá haber asistido a las clases, haber entregado y aprobado todo los trabajos y actividades propuestas (hasta un 100% de la calificación final) y superar un examen (hasta un 70% de la calificación final).
Las preguntas del examen podrán referirse tanto a los contenidos reflejados en los apuntes de la asignatura como a los contenidos prácticos trabajados por el alumno en las actividades entregadas. Estas pruebas podrán constar de preguntas tipo test, preguntas cortas y problemas de casos prácticos.
En todas las pruebas se evaluará el grado de asimilación de las competencias establecidas en el programa docente de la materia. No se realizará ningún examen parcial. Para superar la materia se tendrá que demostrar un conocimiento superior al 50% en la parte práctica e igual o superior al 50% en la parte teórica.
Segunda oportunidad: al margen de la evaluación continua, todos los alumnos tienen derecho a asistir al examen de la segunda oportunidad. Se mantiene la nota, y también su peso en la nota final, conseguida en cada una de las partes (asistencia a clase, entrega de actividades y las notas de la parte teórica, como de la parte práctica) durante el curso. Sin embargo, los alumnos podrán entregar en fecha previa el examen de la segunda oportunidad, aquellas actividades que no hubiesen alcanzado la nota de corte en la convocatoria anterior. Para superar la materia se tendrá demostrar un conocimiento de al menos el 50% en todos los tipos de evaluación
MODALIDAD PRESENCIAL Competencias Pond. mínima Pond. máxima
Trabajos (individuales o en grupo) CT1, CT5, CT10, CE5,
CE2, CE4, CE8, CE9,
CE20, CE21, CE22
CE23, CE24, CE25 10% 100%
Examen CT1, CT5, CT10, CE1,
CE14, CE17 10% 70%
Dispensa de asistencia:
En caso de dispensa de asistencia el alumno estará exento del cumplimiento del deber de asistencia a las clases presenciales pero será obligatoria la realización y entrega de las actividades prácticas propuestas, así como superar el examen final.
Los alumnos repetidores de años anteriores estarán exentos del cumplimiento del deber de asistencia a las clases presenciales. Para aprobar la materia deberán superar el examen teórico y los ejercicios prácticos como el resto de los alumnos.
La asignatura tiene asignados 6 créditos ECTS, que suponen una carga de trabajo aproximada de 150 horas. Depende del alumno organizar su tiempo de estudio de forma detallada, pero la recomendación general sería dedicarle entre 6.5 y 7.5 horas por semana (donde van incluidas las 4 horas de clase presencial).
Docencia:
● Clases expositivas: 18 horas
● Clases interactivas: 30 horas
● Tutorías en grupo (con grupos reducidos): 6 horas
● Tutorías individualizadas: 3 horas.
● Actividades de evaluación y revisión: 3 horas
TOTAL: 54 horas
Trabajo personal del alumno:
● Lectura y preparación de temas: 24 horas.
● Elaboración de las prácticas: 47 horas.
● Preparación de trabajos: 3 horas.
● Preparación de exámenes: 15 horas.
● Actividades de evaluación y revisión: 7 horas.
TOTAL: 96 horas.
Dado que emplea una metodología sostenida en la evaluación continua, es necesario un trabajo continuado con los contenidos de la asignatura. Es la forma que se ha previsto para poder ir superando las distintas actividades de evaluación que se proponen.
También se considera importante aprovechar al máximo las tutorías para la resolución inmediata de las dudas que surjan, ya sea en los contenidos expositivos o interactivos, o en las actividades formativas de las sesiones no presenciales.
Marcos Boullon Magan
- Departamento
- Electrónica y Computación
- Área
- Lenguajes y Sistemas Informáticos
- Correo electrónico
- marcos.boullon [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Ayudante Doctor LOU
Fernando Estevez Casado
Coordinador/a- Departamento
- Electrónica y Computación
- Área
- Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial
- Correo electrónico
- fernando.estevez.casado [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Contratado/a Interino/a por Vacante - T3
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-18:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego, Castellano | Aula 8 (Aulario 2) |
| 17.01.2023 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 (Aulario 2) |
| 20.06.2023 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 (Aulario 2) |