Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Desenvolvemento de Aplicacións en Robótica: Introdución a ROS Código 730556013
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinación
Mallo Casdelo, Alma María
Correo electrónico
alma.mallo@udc.es
Profesorado
Mallo Casdelo, Alma María
Correo electrónico
alma.mallo@udc.es
Web
Descrición xeral O obxectivo desta materia é introducir ao alumno no desenvolvemento de aplicacións de robótica utilizando o framework ROS e a linguaxe de programación Python.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Capacidade para alcanzar a optimización, eficiencia e sustentabilidade no desenvolvemento de sistemas robóticos e/ou industriais e/ou metaheurísticos. AI17
Adquirir un entendemento profundo dos principios básicos da robótica e as tecnoloxías innovadoras en automatización. AI23
Identificar as estruturas mecánicas básicas e avanzadas coas que se constrúen as distintas morfoloxías robóticas, así como as claves e parámetros do seu comportamento, e os modelos cinemáticos e dinámicos de robots. AI26
Avaliar e propoñer a configuración ROS, o seu sistema de paquetes, coas súas feramentas de compilación, xestión e instalación, e a súa forma de operar con base en espazos de traballo. AI50
Identificar os modos de comunicación entre nodos de ROS: topics e servizos; e visualizar as comunicacións entre nodos ROS. AI66
Programar utilizando o modelo de computación distribuída de ROS, mediante a imprementación de nodos. AI84

Contidos
Temas Subtemas
Os bloques ou temas seguintes desenvolven os contidos establecidos na ficha da memoria de verificación.

- Que é ROS. Motivación e conceptos básicos.
- Instalación. Distribucións, espazos de traballo e paquetes.
- Modelo computacional. Nodos e a súa xestión. Launch files e parámetros. Espazos de nomes.
- Modos de comunicación: publicador / subscriptor (topics) e cliente / servidor (servizos). Mensaxes, definición e utilización.
- Mecanismos de log en ROS e gravación / repetición de mensaxes como ferramenta de rexistro e réplica de experimentos.
Introdución a ROS. Definición.
Motivación.
Conceptos.
Compoñentes estándar.
ROS vs ROS 2.
Estrutura dun proxecto. Distribucións.
Paquetes.
Espazos de traballo.
Modelo computacional. Nodos.
Ficheiros de lanzamento.
Parámetros.
Espazos de nomes.
Modos de comunicación. Mensaxes.
Topics.
Servizos.
Rexistros. Rexistro de información.
Rexistro das publicacións en topics.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Proba mixta A23 A50 A66 2.5 0 2.5
Sesión maxistral A17 A23 A26 A50 A66 11 15.4 26.4
Prácticas de laboratorio A17 A26 A50 A66 A84 10 15.4 25.4
Traballos tutelados A17 A50 A66 A84 0 18.7 18.7
 
Atención personalizada 2 0 2
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Proba mixta Proba de avaliación que se realizará nas correspondentes oportunidades das convocatorias oficiais. Consistirá nunha proba escrita coa finalidade de comprobar o afianzamento dos conceptos teóricos máis importantes vistos na materia.
Sesión maxistral Actividade presencial na aula que serve para establecer os conceptos fundamentais da materia. Consiste na exposición oral facendo uso profuso de medios audiovisuais e buscando a participación dos alumnos mediante a formulación de casos prácticos e a realización de preguntas, co fin de facilitar a aprendizaxe e fomentar o espírito crítico.
Prácticas de laboratorio Mediante esta actividade os alumnos implementarán no laboratorio pequenos programas / sistemas que exemplificarán os conceptos vistos nas sesións maxistrais, de forma que poidan probar no mundo real algúns dos métodos e técnicas, e valorar de primeira man os problemas (e as súas implicacións) que xorden na implementación. Durante a súa realización, o alumno poderá expor dúbidas ao profesor ou consultar os materiais que estime oportuno.
Traballos tutelados Realización dun ou varios traballos ao longo do cuadrimestre, de forma autónoma e titorizados polos profesores, que implicarán levar á práctica os conceptos vistos nas sesións maxistrais. Polo menos o traballo final será realizado en grupo e os alumnos entregarán, en soporte informático, unha memoria e terán que realizar tamén unha presentación ante o profesor e os seus compañeiros de clase.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Traballos tutelados
Descrición
Trátase de orientar ao alumno naquelas cuestións relativas á materia impartida e que resulten de especial dificultade para a súa comprensión ou realización. As canles de información e contacto serán correo electrónico, Moodle e Teams. As titorías individualizadas se desenvolven durante as horas de titoría establecidas polo profesor.

Prácticas de laboratorio: a atención personalizada nas clases prácticas consistirá en resolver as dúbidas conceptuais ou procedementais que poidan xurdir durante a súa realización, modulando o tempo de atención a cada alumno en función das súas necesidades individuais.

Traballos tutelados: a atención personalizada nos traballos consistirá en titorías intermedias, durante o prazo habilitado para a súa realización, que se centrarán na revisión do traballo realizado ata ese momento, suxerindo cambios e aclarando dúbidas.

Consideracións para os alumnos con matrícula a tempo parcial: acordarase con cada un deles unha atención personalizada en todas as metodoloxías anteriores compatible coa dispoñibilidade horaria do profesor.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Traballos tutelados A17 A50 A66 A84 Desenvolvemento dun ou varios proxectos individuais ou en grupos reducidos. Será necesario entregar os materiais en tempo e forma seguindo as indicacións do enunciado. Polo menos o traballo final requirirá a exposición oral por parte de todos os integrantes do grupo de traballo, empregando para iso a presentación entregada. A non realización da presentación supoñerá unha nota de cero nesta actividade.

Nomenclatura empregada na sección de observacións para esta actividade:
TT: nota obtida no traballo tutelado.
60
Proba mixta A23 A50 A66 Proba final da materia que consistirá na realización dun exame individual. Esta proba terá preguntas de tipo teóricas e prácticas relacionadas cos conceptos estudados nas clases maxistrais, nas prácticas de laboratorio ou cos contidos dos traballos / proyectos tutelados.

Nomenclatura empregada na sección de observacións para esta actividade:
PM: nota obtida nesta proba.
40
 
Observacións avaliación
Para poder aprobar a materia o estudante deberá cumprir os seguintes requisitos (puntuación entre 0 e 10 en todas as actividades):
  1. Que a nota nos traballos tutelados sexa maior ou igual que 5.
  2. Que a nota na proba mixta sexa maior ou igual que 5.
Se non se cumpren todos os requisitos anteriores a cualificación será de suspenso e a nota numérica máxima que se poderá obter, na oportunidade correspondente, será de 4,5 puntos. Se se cumpren os requisitos esixidos, a nota final calcularase da seguinte forma:
  • NOTA FINAL = 0,4*PM + 0,6*TT
Notas sobre as actividades:
  • No caso dos alumnos matriculados a tempo parcial, ofreceráselles a posibilidade de pasar a parte da puntuación dos traballos tutelados á proba mixta. Igualmente cos alumnos que se presenten na convocatoria de decembro. Por iso, é necesario que os estudantes se poñan en contacto cos profesores ao comezo do curso.
  • No caso de que o alumno non supere a materia na convocatoria ordinaria, deberá repetir na convocatoria extraordinaria aquelas actividades que non foron superadas coas modificacións que se indiquen. 

Todos os aspectos relacionados con “dispensa académica”“dedicación ao estudo”“permanencia” e “fraude académica” rexeranse de acordo coa normativa académica vixente da UDC.

Fontes de información
Bibliografía básica Rico, F. M. (2022). A concise introduction to robot programming with ROS2.. CRC Press.
Mahtani, A., Sánchez, L., Fernández, E., & Martinez, A. (2016). Effective robotics programming with ROS. Third Edition.. Packt Publishing Ltd.
Joseph, L. (2018). Robot Operating System (ROS) for Absolute Beginners.. New York: Apress.

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Python para Enxeñeiros Introdutorio/770538011

Materias que continúan o temario
Desenvolvemento de Aplicacións en Robótica: ROS Avanzado/770538014

Observacións

Para axudar a conseguir unha contorna sustentable e cumprir co obxectivo da acción número 5 ("Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social") do "Plan de Acción Green Campus Ferrol" a entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:

  1. Solicitarase en formato virtual e/ou soporte informático.
  2. Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos.
  3. De realizarse en papel:
    • Non se empregarán plásticos.
    • Realizaranse impresións a dobre cara.
    • Empregarase papel reciclado.
    • Evitarase a impresión de borradores.


(*)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