Na materia de Robótica estúdanse os principais conceptos de robótica autónoma, facendo énfase no deseño automático de estratexias de control. Para iso, o contido da materia parte das estratexias clásicas de control para chegar ás máis actuais baseadas en conceptos da intelixencia computacional, tales como as redes neuronais, os algoritmos evolutivos e a aprendizaxe por reforzo.
Competencias do título
Código
Competencias da titulación
A20
Coñecemento e aplicación dos principios fundamentais e técnicas básicas da programación paralela, concorrente, distribuída e de tempo real.
A21
Coñecemento e aplicación dos principios fundamentais e técnicas básicas dos sistemas intelixentes e a súa aplicación práctica.
A42
Capacidade para coñecer os fundamentos, paradigmas e técnicas propias dos sistemas intelixentes, e analizar, deseñar e construír sistemas, servizos e aplicacións informáticas que utilicen as ditas técnicas en calquera ámbito de aplicación.
A43
Capacidade para adquirir, obter, formalizar e representar o coñecemento humano nunha forma computable para a resolución de problemas mediante un sistema informático en calquera ámbito de aplicación, particularmente os relacionados con aspectos de computación, percepción e actuación en ambientes ou contornos intelixentes.
B1
Capacidade de resolución de problemas
B2
Traballo en equipo
B3
Capacidade de análise e síntese
B6
Toma de decisións
B7
Preocupación pola calidade
B9
Capacidade para xerar novas ideas (creatividade)
C6
Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C8
Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.
Resultados de aprendizaxe
Competencias de materia (Resultados de aprendizaxe)
Competencias da titulación
Coñecer os problemas a abordar á hora de desenvolver o sistema de control dun robot autónomo
A21 A42
B1 B3 B9
C8
Desenvolver un sistema de control autónomo para a súa operación nun contorno real
A21 A42 A43
B1 B2 B6 B7 B9
C8
Coñecer a problemática da representación do coñecemento en robótica autónoma
A43
B9
C8
Coñecer a problemática de sensorización/actuación en sistemas que operan no mundo real e en tempo real
A20
B1 B2 B6 B7
C8
Coñecer os problemas non resoltos dentro da Robótica Autónoma
A21 A42
B9
C6 C8
Contidos
Temas
Subtemas
Introdución á robótica autónoma
Que é un robot autónomo?
Control clásico e Cibernética
Intelixencia artificial
Robótica bio-inspirada
Elementos dun sistema robótico
Contornos reais
Embodiment
Sensores
Actuadores
Control en robótica autónoma:
- coñecemento vs. comportamento
- reactivo vs. deliberativo
Robótica baseada en coñecemento
Representación do coñecemento
Modelado do contorno. Mapas
Planificación
Robótica baseada en comportamento
Antecedentes
Comportamentos reactivos
Implementación de comportamentos
Aproximacións híbridas
Deliberativo e reactivo
Principais arquitecturas híbridas
Aprendizaxe en robótica autónoma
Aprendizaxe en sistemas de clasificación
Aprendizaxe por reforzo: Q-learning
Combinación de aprendizaxe por reforzo e conexionista
Robótica evolutiva
Algoritmos evolutivos
Principais problemas a resolver
Simulacion vs. realidade
Aproximacións híbridas: evolución e aprendizaxe
Sistemas multirobot
Coordinación
Composición do equipo
Obtención do control coordinado
Planificación
Metodoloxías / probas
Horas presenciais
Horas non presenciais / traballo autónomo
Horas totais
Prácticas de laboratorio
21
21
42
Proba mixta
3
18
21
Traballos tutelados
0
40
40
Sesión maxistral
21
21
42
Atención personalizada
5
0
5
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado
Metodoloxías
Metodoloxías
Descrición
Prácticas de laboratorio
Sesións de laboratorio nas que se realizará o deseño, implementación e validación do sistema de control dun robot autónomo nun robot real ou simulado, baixo a supervisión dun profesor.
Proba mixta
Realización de proba/s obxectiva/s sobre os contidos teóricos da materia
Traballos tutelados
Prácticas de programación sobre un simulador da plataforma robótica seleccionada polos profesores da asignatura. Estes traballos serán realizados polos alumnos de forma autónoma e o seu avance será tutorizado polos profesores
Sesión maxistral
Exposición oral por parte dos profesores da materia do temario teórico da materia
Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Traballos tutelados
Descrición
Durante as prácticas de laboratorio e os seminarios, o alumno poderá consultar ao profesor todas as dúbidas que lle xurdan sobre a realización do problema práctico formulado ou sobre o uso do simulador/robot real.
Traballos tutelados: é recomendable o uso de atención personalizada nestas actividades para resolver dúbidas conceptuais ou procedementais que poidan xurdir durante a resolución dos problemas prácticos. Ademais, a atención personalizada centrarase tamén na explicación, por parte do alumno, da solución proposta.
Avaliación
Metodoloxías
Descrición
Cualificación
Prácticas de laboratorio
Propoñeranse diversas prácticas de programación ó longo do curso que deberán ser realizadas e entregadas de forma presencial diante dos profesores da asignatura. Realizarase unha defensa destas prácticas conxuntamente coa dos traballos tutelados.
30
Proba mixta
Proba obxectiva que consistirá na realización dun exame individual e por escrito sobre os contidos teóricos da materia. Poderase realizar unha ou varias en función do desenvolvemento do curso.
50
Traballos tutelados
Propoñeranse un ou máis traballos ó longo do curso que serán desenvolvidos de forma autónoma por parte do alumno fora das clases e que terán que ser defendidos posteriormente.
20
Observacións avaliación
O seguimento continuado do traballo do alumno terá un peso dun 10% da nota total da asignatura, repartido entre as Prácticas de Laboratorio e os Traballos Tutelados
Fontes de información
Bibliografía básica
Bekey, A. (2005). Autonomous Robots. MIT Press
Arkin, R.C. (1998). Behavior Based Robotics. MIT Press
Santos, J., Duro, R.J. (2005). Evolución Artificial y Robótica Autónoma. RA-MA
Mataric, Maja J. (2007). The Robotics Primer. MIT Press
Bibliografía complementaria
Santos, J. (2007). Vida Artificial. Realizaciones Computacionales. ServicioPublicaciones UDC
Floreano, D. and Mattiussi, C. (2008). Bio-Inspired Artificial Intelligence. Tema 7. MIT Press
Salido, J. (2009). Cibernética aplicada. Robots educativos. Ra-Ma
Nolfi, S., Floreano, D. (2000). Evolutionary Robotics. MIT Press
Thurn, S., Burgard, W., Fox, D. (2005). Probabilistic Robotics. MIT Press
Sutton, R.S., Burton A.G. (1998). Reinforcement Learning. MIT Press
Pfeifer, R. and Scheier, C. (1999). Understanding Intelligence. MIT Press
Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Materias que continúan o temario
Sistemas Intelixentes/614G01020
Representación do Coñecemento e Razoamento Automático/614G01036
Desenvolvemento de Sistemas Intelixentes/614G01037
Aprendizaxe Automático/614G01038
Observacións
(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica
da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do
órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías