Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica e Computación
Áreas: Ciencia da Computación e Intelixencia Artificial, Linguaxes e Sistemas Informáticos
Centro Escola Politécnica Superior de Enxeñaría
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable
Presentación
Os robots de servizo son robots que funcionan de forma semi ou totalmente autónoma para proporcionar servizos útiles para o benestar dos seres humanos e dos equipos, excluídas as operacións de fabricación. Os robots de servizo teñen numerosos campos de aplicación, desde a axuda ou asistencia doméstica ata o seu uso en contornas de risco e profesionais. Neste curso avaliaranse diferentes aspectos relacionados coa robótica de servizos. Por unha banda, estudaranse os principais aspectos da robótica cognitiva, incluíndo a análise de arquitecturas cognitivas e a súa aplicación á robótica humanoide. Nun segundo bloque analizarase o concepto de interacción humano-robot e os diferentes métodos dispoñibles para levala a cabo. Por último, analizaranse as aplicacións da robótica de servizos en diferentes ámbitos: medicina, agricultura, seguridade, transportes, etc.
O enfoque desta materia é eminentemente práctico, polo que o alumnado dispón dunha gran variedade de exemplos que lle permiten acadar as competencias transversais e específicas da materia.
A duración desta materia é de 48 horas de docencia expositiva (24) e interactiva (24), quedando a parte de actividades para a resolución destas polo alumnado, fóra do horario académico.
Obxectivos da materia
Os obxectivos, para o alumno, que se persegue nesta materia son:
● Adquirir unha visión xeral das posibilidades presentes e a medio prazo da robótica de servizos.
● Coñecer as tecnoloxías e os recursos para abordar o desenvolvemento de robots de servizo.
● Coñecer e saber aplicar as diferentes técnicas de interacción humano-robot (ex. xestos, fala, comunicación multimodal, etc.).
● Coñecer o estado da arte e as perspectivas de futuro no ámbito dos robots persoais e de coidados.
● Coñecer os fundamentos científico-técnicos dos robots persoais e de asistencia
● Ser capaz de deseñar a interface humano-robot adecuada ás necesidades dunha aplicación.
● Coñecer as novas aplicacións e oportunidades de negocio dos robots de servizo en contornas como robótica médica, coidados, humanoides, entretemento, educación, etc.
A memoria do título contempla para a materia os seguintes contidos:
● Da robótica industrial aos servizos.
● Interfaces home-máquina multimodais.
● Teleoperación do robot.
● Realidade aumentada.
● Recoñecemento/Síntese da fala.
● Xestos e expresións faciais.
● Recoñecemento, detección e seguimento de persoas.
● Usos dos robots de servizo: inspección e mantemento, loxística, almacenamento, reparto, agricultura, medicina, robótica doméstica.
● Casas intelixentes: integración de robótica e domótica.
● Robots sociais.
● Sensibilización sobre a situación dos robots de servizos
Estes contidos desenvolveranse segundo a seguinte axenda articulada en torno a tres grandes bloques:
BLOQUE 0 - Introdución á robótica
● Tema 0. Introdución á robótica de servizos
BLOQUE 1 – Robótica cognitiva
● Tema 1.1. Principais aspectos da 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 da interacción home-máquina
● Tema 2.2. Sistemas de interacción mecánica
● Tema 2.3. Sistemas de interacción táctil
● Tema 2.4. Sistemas de interacción xestual
● Tema 2.5. Sistemas de interacción de voz
● Tema 2.6. Sistemas de interacción ocular
● Tema 2.7. Sistemas de interacción baseados en biosinais
● Tema 2.8. Interacción multimodal
BLOQUE 3 – Aplicacións de robótica de servizos
● Tema 3.1. Robótica agrícola e forestal
● Tema 3.2. Robótica na construción
● Tema 3.3. Robótica para a busca e salvamento
● Tema 3.4. Vehículos intelixentes
● Tema 3.5. Robótica médica
● Tema 3.6. Robótica doméstica
● Tema 3.7. Robótica para a educación
Trátase dunha materia principalmente de carácter práctico (maior carga de horas interactivas que as clases expositivas), na que o alumnado verá os contidos teóricos durante as clases lectivas pero afondará neles principalmente nas sesións interactivas. É por iso que o programa de prácticas mantén unha estrutura similar aos contidos da materia. O alumno desenvolverá os contidos unha vez expostos nas clases teóricas.
Os principais módulos prácticos que se desenvolverán no curso son:
● P1- Arquitecturas cognitivas.
● P2- Sistemas de interacción de robots de voz.
● P3- Sistemas de interacción de robots xestos.
● P4- Arquitectura de interacción humano-robot no ámbito da robótica de servizos.
Python e C++ serán as linguaxes de desenvolvemento empregadas para implementar os algoritmos necesarios para as actividades. Utilizarase software de código aberto para actividades que requiran software de terceiros.
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:
As notas compleméntanse con lecturas de interese nalgúns dos temas da seguinte bibliografía:
Samani, Hooman. Cognitive Robotics. Boca Raton : CRC Press, 2016. ISBN: 0-429-06975-8
Básicas e xerais
CG1: Coñecemento de materias e tecnoloxías básicas, que lles capacita para aprender novos métodos e tecnoloxías, ademais de proporcionarlles unha gran versatilidade para adaptarse a novas situacións.
CG2: Capacidade para resolver problemas no ámbito da enxeñaría robótica con creatividade, iniciativa, metodoloxía e razoamento crítico.
CG3: Capacidade para utilizar ferramentas informáticas para a modelización, simulación e deseño de aplicacións de enxeñería.
CG4: Coñecer as necesidades tecnolóxicas da sociedade e da industria, e ser capaz de mellorar os servizos e os procesos produtivos aplicando a tecnoloxía robótica actual, mediante a selección, adquisición e implantación de sistemas robóticos en diferentes aplicacións, tanto industriais como de servizos. .
CG5: Ser capaz de obter e analizar información sobre circuítos, elementos da máquina, control automático, sensores e sistemas informáticos, co fin último de conseguir aplicacións robóticas autónomas e flexibles.
CG6: Concibir, calcular, deseñar e poñer en marcha algoritmos, equipamentos ou instalacións no ámbito da robótica, para aplicacións industriais ou de servizos, tendo en conta aspectos de calidade, seguridade, criterios ambientais, uso racional e eficiente dos recursos.
CG7: Capacidade para traballar en grupo multidisciplinar e para comunicar, tanto por escrito como oralmente, coñecementos, procedementos, resultados e ideas relacionados coa robótica e a electrónica.
CB2: Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dun xeito profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse mediante a elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3: Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre cuestións relevantes de carácter social, científico ou ético.
CB4: Que o alumnado poida transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como non especializado.
CB5: Que o alumnado teña desenvolvido aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores cun alto grao de autonomía.
Transversais:
CT1: Capacidade de análise e síntese.
CT2: Capacidade de razoamento e argumentación.
CT3: Capacidade de traballo individual, con actitude autocrítica.
CT4: Capacidade para traballar en grupo e abordar situacións problemáticas de forma colectiva.
CT5: Capacidade para obter información adecuada, diversa e actualizada.
CT6: Capacidade para preparar e presentar un texto organizado e comprensible.
CT7: Capacidade para facer unha presentación en público de forma clara, concisa e coherente.
CT8: Compromiso coa veracidade da información ofrecida aos demais.
CT9: Capacidade para xestionar as tecnoloxías da información e da comunicación (TIC).
CT10: Uso da información bibliográfica e de Internet.
CT11: Uso de información complementaria e/ou puntual en inglés.
CT12: Capacidade para resolver problemas mediante a aplicación integrada dos seus coñecementos.
Específicas:
CE2: Coñecer e saber aplicar aos problemas de enxeñaría os fundamentos físicos nos que se basea a enxeñaría robótica: estática, cinemática, dinámica, electromagnetismo e circuítos eléctricos e electrónicos.
CE4: Coñecer, saber utilizar e integrar sistemas operativos e sistemas embebidos, así como as súas características de multitarefa ou comunicación entre aplicacións.
CE8: Coñecer os distintos tipos de control para deseñar, analizar e programar sistemas robóticos.
CE9: Coñecer os sensores habituais en robótica, o seu funcionamento, así como os métodos e técnicas de tratamento da información captada.
CE10: Analizar e comprender a configuración dun sistema de control automático para modificalo ou actualizalo mediante as técnicas que permitan deseñar, configurar e axustar controladores.
CE12: Capacidade para coñecer e implementar métodos de extracción de características a partir da información percibida por cámaras e sensores 3D ata o desenvolvemento de aplicacións en robots e sistemas intelixentes.
CE13: Saber seleccionar un robot para a súa implantación nunha aplicación tendo en conta as especificacións e normas existentes.
CE14: Capacidade para aplicar sistemas de navegación, localización e construción de mapas a robots, e para estar ao día das novas tendencias en robótica.
CE15: Coñecer as técnicas de intelixencia artificial empregadas en robótica industrial e de servizos, saber utilizalas en aplicacións robóticas fixas e móbiles.
CE17: Coñecemento das características, funcionalidades e estrutura dos Sistemas Operativos.
CE20: Ser capaz de establecer sistemas robóticos cooperativos e multirobot aplicando as técnicas adecuadas.
CE21: Ter capacidade para deseñar e proxectar sistemas robóticos e a súa implantación industrial e no ámbito dos servizos.
CE22: Capacidade para deseñar robots e programar robots móbiles.
CE23: Capacidade para deseñar robots e sistemas intelixentes orientados á interacción coas persoas, e adaptados a ambientes domésticos e urbanos.
CE24: Capacidade para deseñar e programar robots aéreos.
CE25: Capacidade de deseño Analizar e comprender a configuración dun sistema de control automático para modificalo ou actualizalo mediante as técnicas que permitan deseñar, configurar e axustar controladores.
Os contidos da materia impartiranse de forma indistinta nas clases expositivas e interactivas. As unidades teóricas e prácticas impartiranse alternativamente ao longo do cuadrimestre, co obxectivo de consolidar os conceptos impartidos nelas e utilizar a teoría como base real das prácticas.
É necesaria a realización de todas as prácticas, así como a asistencia a clase, para superar a materia, xa que a teoría e as prácticas se complementan e se imparten indistintamente en clases expositivas e interactivas.
Clases expositivas: as clases teóricas articularanse co apoio de medios electrónicos como vídeos e diapositivas. A través da ferramenta de e-Learning da USC (Campus Virtual), facilitarase ao alumnado o material didáctico da materia tal e como se utiliza e utilizarase de forma sistemática como estratexia de entrega de traballos ou prácticas. Ademais, realizaranse visitas técnicas a empresas e institucións que se dediquen á creación ou utilización de robots de servizos co fin de trasladar os coñecementos adquiridos na aula a contornos reais de aplicación.
Clases interactivas: ao longo do cuadrimestre o alumnado deberá realizar diferentes exercicios prácticos adecuados aos contidos desenvolvidos ata o momento, de forma individual ou en pequeno grupo.
Titorías: as titorías servirán para resolver dúbidas dos alumnos sobre os contidos da materia e exercicios prácticos. Estas titorías serán tanto presenciais como virtuais a través do correo electrónico, campus virtual ou a plataforma Microsoft Teams.
Curso Virtual: esta materia contará cun curso virtual desenvolvido na plataforma Campus Virtual da USC, utilizando tamén a ferramenta colaborativa Microsoft Teams. Facilitarase ao alumnado todo o material necesario en formato dixital así como diferentes ferramentas de comunicación de apoio tanto á docencia como ás titorías, incluíndo videoconferencia, chat, correo electrónico, foros, etc.
Os recursos necesarios para a materia son os seguintes:
● Ordenador persoal
● Copias dos apuntes da materia
● Acceso do alumnado á bibliografía na Biblioteca ou en Internet.
● OpenOffice ou LibreOffice para a elaboración da documentación das prácticas.
● Acceso ao campus virtual da USC
● Acceso ao Software de Virtualización Microsoft Teams
● VMWare ou VirtualBox.
Para superar a materia, o alumnado deberá superar por separado tanto o exame final como a práctica da materia.
A asistencia ás clases interactivas e expositivas é obrigatoria e terase en conta para a avaliación da materia. Será obrigatoria a asistencia como mínimo ao 80% das sesións (salvo por motivos moi xustificados, segundo a normativa da USC).
Recoméndase encarecidamente o uso das titorías, para a resolución de dúbidas tanto dos problemas prácticos como de calquera contido da materia.
Para superar a materia, o alumno deberá realizar todas as actividades que se propoñan e superar os exames correspondentes.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o disposto na USC “Normas de avaliación do rendemento académico do alumnado e revisión de cualificacións” da USC.
Primeira oportunidade: para aprobar a materia o alumno deberá ter asistido ás clases, entregado e aprobado todos os traballos e actividades propostos (ata o 100% da nota final) e superar un exame (ata o 70% da nota final).
As preguntas do exame poderán referirse tanto aos contidos reflectidos nas notas do curso como aos contidos prácticos traballados polo alumno nas actividades impartidas. Estas probas poden consistir en preguntas tipo test, preguntas curtas e problemas prácticos.
En todas as probas avaliarase o grao de asimilación das competencias establecidas na programación docente da materia. Non haberá exame parcial. Para aprobar a materia haberá que demostrar un coñecemento superior ao 50% na parte práctica e igual ou superior ao 50% na parte teórica.
Segunda oportunidade: ademais da avaliación continua, todos os estudantes teñen dereito a asistir ao exame de segunda oportunidade. Mantense a nota, e tamén o seu peso na nota final, obtida en cada unha das partes (asistencia a clase, entrega de actividades e notas da parte teórica, así como da parte práctica) durante o curso. Non obstante, o alumnado poderá presentar previamente o exame de segunda oportunidade, aquelas actividades que non alcanzaran a nota de corte na convocatoria anterior. Para superar a materia, o alumnado deberá demostrar un coñecemento mínimo do 50% en todo tipo de avaliación
MODALIDADE PRESENCIAL Competencias Pond. mínima. Pond. máximo
Traballo (individual ou en grupo) CT1, CT5, CT10, CE5,
CE2, CE4, CE8, CE9,
CE20, CE21, CE22
CE23, CE24, CE25 10% 100%
Exame CT1, CT5, CT10,
CE1, CE14, CE17 10% 70%
Exención de asistencia:
En caso de renuncia a asistencia, o alumno quedará exento do deber de asistencia ás clases presenciais, pero será obrigatoria a realización e entrega das actividades prácticas propostas, así como como para aprobar o exame final.
O alumnado repetidor de cursos anteriores estará exento do deber de asistencia ás clases presenciais. Para aprobar a materia deberán superar o exame teórico e os exercicios prácticos como o resto dos alumnos.
A materia ten asignado 6 créditos ECTS, que supoñen unha carga de traballo aproximada de 150 horas. Corresponde ao estudante organizar detalladamente o seu tempo de estudo, pero a recomendación xeral sería dedicar entre 6,5 e 7,5 horas semanais (onde se inclúen as 4 horas de clase presencial).
Docencia:
● Clases expositivas: 18 horas
● Clases interactivas: 30 horas
● Titorías en grupo (con grupos reducidos): 6 horas
● Titorías individualizadas: 3 horas.
● Actividades de avaliación e repaso: 3 horas
TOTAL: 54 horas
Traballo persoal do alumno:
● Lectura e preparación de temas: 24 horas.
● Elaboración de prácticas: 47 horas.
● Elaboración de traballos: 3 horas.
● Preparación do exame: 15 horas.
● Actividades de avaliación e repaso: 7 horas.
TOTAL: 96 horas.
Dado que utiliza unha metodoloxía sostida na avaliación continua, é necesario un traballo continuo cos contidos da materia. É o camiño que se planeou para poder superar as diferentes actividades de avaliación que se propoñen.
Tamén se considera importante aproveitar as titorías para a resolución inmediata das dúbidas que xurdan, ben nos contidos expositivos ou interactivos, ben nas actividades formativas das sesións non presenciais.
Marcos Boullon Magan
- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Linguaxes e Sistemas Informáticos
- Correo electrónico
- marcos.boullon [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Axudante Doutor LOU
Fernando Estevez Casado
Coordinador/a- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Ciencia da Computación e Intelixencia 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 | Galego, Castelán | 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) |