Robòtica ( ROB )

Professors

Responsable:	Josep Fernàndez Ruzafa (josep.ruzafaupc.edu).
Altres:	Alicia Casals Gelpi (alicia.casalsupc.edu) Joan Aranda López (joan.arandaupc.edu).

Objectius Generals

Adquirir els coneixements bàsics sobre els robots manipuladores i mòbils fent èmfasis en els aspectes informàtics de la percepció, de la planificació i de l'actuació. Conèixer les principals àrees d'aplicació de la robòtica i les seves demandes, tant en l'àmbit industrial, com dels serveis. Adquirir la capacitat de dissenyar i desenvolupar sistemes basats en robots que permetin automatitzar una tasca o procés.

Objectius Específics

Coneixements

1. Conèixer l'evolució, estat actual i tendències de la robòtica.
2. Conèixer els elements que formen un sistema robot, les diferents alternatives, i el seu funcionament.
3. Conèixer les diferents formes de programació del robots i les seves característiques.
4. Conèixer els diferents nivells de planificació i control del moviment del robot.
   
5. Conèixer les tècniques que permeten definir, calcular i generar trajectòries adequades per als robots, i la seva implementació algorítmica.
   
6. Conèixer els sensors i sistemes de percepció per a la interacció amb l'entorn per les aplicacions més freqüents.
7. Conèixer la problemàtica i les estratègies de la navegació de vehicles guiats i autònoms.
8. Saber com s'utilitzen les tècniques de planificació en el camp de la robòtica.
   
9. Conèixer els requeriments sensorials dels robot mòbils.
   
10. Conèixer els requeriments de les aplicacions més habituals de la robòtica
11. Conèixer els factors que incideixen sobre la fiabilitat d'un robot i com minimitzar el seu efecte.
12. Conèixer els aspectes relatius a la seguretat de sistemes robòtics.
13. Conèixer la metodologia del desenvolupament d'un projecte de robotització.

Habilitats

1. Saber discriminar quines tasques són susceptibles de ser robotitzades.
2. Ser capaç d'identificar els requeriments d¿una tasca que ha de ser robotitzada.
3. Disseny de projectes de robotització d'una tasca determinada.
4. Ser capaç de seleccionar el robot més adequat per a cada problema.
5. Tenir criteri per comparar i avaluar els diferents sistemes i llenguatges de programació de robots. Seleccionar la forma de programació més adequada per a cada aplicació.
6. Saber programar i utilitzar els robots per donar solució a la tasca proposada.
7. Saber integrar la informació subministrada pels sensors en el programa del robot.
8. Tenir criteri per triar els tipus de sensors necessaris per a cada aplicació.

Competències

1. Capacitat per dissenyar sistemes, components o processos que s'ajustin a unes necessitats, utilitzant els mètodes, tècniques i eines més adients en cada cas.
2. Capacitat per relacionar i estructurar informació de diverses fonts, per integrar idees i coneixements.
3. Capacitat per treballar en equips de caire multidisciplinar.
4. Disposició i capacitat per actualitzar-se al llarg de la carrera professional, quant a coneixements, procediments i tècniques.
5. Documentar una aplicació desenvolupada. Conèixer el llenguatge tècnic i ser capaç de comunicar-se amb altres professionals.
   
6. Capacitat per resoldre problemes poc estructurats.

Continguts

Hores estimades de:

Metodologia docent

(Informació no introduïda)

Mètode d'avaluació

L'avaluació de l'assignatura es realitza a partir de 2 exàmens (parcial i final), les activitats de laboratori i activitats de caràcter voluntari (participació a classe, treball específic o resolució de problemes).

La nota de l'assignatura de Robòtica (NA) s'obté aplicant la fórmula:

NA= mínim (10, màxim (0.2*P + 0.5*F + 0.3*(L + T), 0.7*F + 0.3*(L + T))

On:
L : Nota de laboratori
F : Nota del Examen Final.
P : Nota del Examen Parcial.
T : Nota de participació en classe i realització de problemes pràctics o treballs específics (de caràcter voluntari). La nota pot anar de 0 a 3.

Bibliografía bàsica

• Barrientos A., Peñin L.F., Balaguer C. i Aracil R. Fundamentos de Robótica , Mc.Graw Hill, 1997.
• Torres Fernando, Pomares Jorge ,Gil Pablo et al. Robots y Sistemas Sensoriales , Prentice Hall, 2002.
• McKERROW Ph. J. Introduction to Robotics , Addison-Wesley, 1991.
• Murphy, Robin Introduction to AI Robotics, MIT Press, 2000.
• Siegwart R., Nourbakhsh I. Introduction to Autonomous Mobile Robots, The MIT Press, 2004.

Bibliografía complementària

• GROOVER WEISS, NAGEL ODREY Robótica industrial: tecnología, programación y aplicaciones , Mc Graw Hill, 1989.
• FU K.S. , GONZALEZ R.C. , LEE C.S.G. Robòtica: Control, detección e inteligència , Mc.Graw Hill, 1988.

Enllaços web

1. http://www.roboticsonline.com/
   Portal que agrupa els fabricants i usuaris de sistemes i components robots.



2. http://www.ri.cmu.edu/
   Robotics Institute de la Carnegie Mellon University.



3. http://www.ifr.org
   Federació Internacional de Robòtica. Entitat que promou, la recerca i desenvolupamnet, l'us i la coperació internacional, en tots els àmbits de la robòtica.



4. http://www-pagines.fib.upc.edu/~rob/
   Web de l'assignatura Robòtica de la FIB. *** En construcció ****



5. http://www.euron.org
   Portal de la Xarxa Europea de promoció de la Robòtica tant en l'àmbit formatiu com d'investigació.

Capacitats prèvies

Àrea de Matemàtiques

* Conèixer i saber aplicar el concepte de derivada i derivada parcial.
* Saber els mètodes elementals de representació gràfica de funcions (asímptotes, màxims, mínims, ...).
* Conèixer les propietats elementals de les funcions trigonomètriques.
* Conèixer els conceptes bàsics de manipulació i operació amb matrius.

Àrea de Física

* Conèixer el conceptes i les lleis bàsiques de l'electricitat, el magnetisme i l'electromagnetisme (llei de Coulomb, llei d'Ohm, camp elèctric i magnètic, carga elèctrica, dipol magnètic, potencial elèctric, diferencia de potencial, tensió elèctrica, corrent, resistència i conductància elèctrica, i les seves unitats en el sistema M.K.S.
* Conèixer els trets més significatius del comportament físic dels dispositius semiconductors: la unió PN, el transistor bipolar i el transistor MOS.

Àrea de Llenguatges i Sistemes Informàtics

* Saber especificar, dissenyar e implementar algoritmes senzills amb un llenguatge de programació imperatiu.
* Saber construir programes correctes, eficients i estructurats.
* Conèixer els conceptes de llenguatges interpretats i llenguatges compilats.
* Conèixer els algoritmes de busqueda en estructures de dades (taules, llistes, arbres, ...).

Àrea de Arquitectura i Tecnologia de Computadors

* Conèixer a nivell funcional les diferents portes lògiques.
* Saber analitzar e implementar sistemes lògics combinacionals i seqüencials simples.
* Saber minimitzar i sintetitzar funcions lògiques.
* Conèixer la estructura bàsica d'un computador.
* Conèixer el subsistema de entrada/sortida i interrupcions del computador.
* Conèixer que és un sistema operatiu i les seves funcions.
* Conèixer el concepte de procés, concurrència, i comunicació i sincronització entre processos.