Robòtica Mòbil

Objectius

L'objectiu de l'assignatura Robòtica Mòbil és que els alumnes coneguin els diferents components de software d'un sistema de navegació autònoma per a robots mòbils. La interacció d'aquests components entre ells i amb els elements de hardware del robot permetran aconseguir una aplicació de navegació autònoma.

Resultats d'aprenentatge

• Coneix components i estructures, cinemàtica i dinàmica de robots mòbils, llenguatges de programació, sistemes de percepció i control, planificació de trajectòries i mapatge i aplicacions. (64)
• Analitza, desenvolupa i resol sistemes de robotització. (65)
• Planteja i resol problemes en equip i analitza els resultats críticament. (70, 72)
• Exposa eficaçment de forma oral els resultats obtinguts en pràctiques i treballs. (73)
• Utilitza els criteris de sostenibilitat i de respecte mediambiental en el disseny de les tecnologies de l'enginyeria. (77)

Competències

Generals

• Combinar el coneixement científic amb les habilitats tècniques i els recursos tecnològics per resoldre les dificultats de la pràctica professional.

Específiques

• Utilitzar eines de modelatge de sistemes dinàmics i tècniques de simulació. Comprendre i aplicar les propietats de sensors, actuadors i condicionadors de senyal, amb el propòsit d'aplicar la programació d'autòmats programables, de control numèric i de robots per desenvolupar sistemes robòtics complexos que millorin el procés i el producte final.

Bàsiques

• Saber aplicar els coneixements a la feina i en la vocació d'una manera professional i posseir les competències que se solen demostrar mitjançant l'elaboració i defensa d'arguments i la resolució de problemes en l'àrea d'estudi pròpia.
• Ser capaç de transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic especialitzat i no especialitzat.

Transversals

• Actuar amb esperit i reflexió crítics davant el coneixement en totes les seves dimensions. Mostrar inquietud intel·lectual, cultural i científica i compromís cap al rigor i la qualitat en l'exigència professional.
• Emprar diferents formes de comunicació, tant orals com escrites o audiovisuals, en la llengua pròpia i en llengües estrangeres, amb un alt grau de correcció en l'ús, la forma i el contingut.
• Esdevenir l'actor principal del propi procés formatiu amb l'objectiu d'aconseguir una millora personal i professional i d'adquirir una formació integral que permeti aprendre i conviure en un context respectuós amb la diversitat lingüística, amb realitats socials, culturals, de gènere i econòmiques diverses.
• Interactuar en contextos globals i internacionals per identificar necessitats i noves realitats que permetin transferir el coneixement cap a àmbits de desenvolupament professional actuals o emergents, amb capacitat d'adaptació i d'autodirecció en els processos professionals i de recerca.

Continguts

1. Actuació
   1. Locomoció i representació de robots
   2. Cinemàtica de robots i vehicles amb rodes
2. Percepció
   1. Sensors i percepció per a la navegació autònoma
   2. Localització: estimació
   3. Localització: odometria i mapes
   4. Mapatge i localització simultània: SLAM
3. Raonament
   1. Planificació local, global i simbòlica
4. Casos d'ús, seguretat i ètica
5. Programació de robots
   1. Sistema operatiu per a robots (ROS)
   2. Simulació amb ROS

Avaluació

• Pràctiques obligatòries (60%)

• Projecte final (40%)

Tant les pràctiques com el projecte final són de caràcter obligatori, això vol dir que per aprovar l'assignatura s'han de lliurar tots els treballs i obtenir una mitjana de 5 o superior.

En cas de no lliurar algun treball, es perdrà el dret a la recuperació de l'assignatura.

La recuperació consistirà en un examen que reemplaça la nota del projecte final.

Metodologia

• Dues classes setmanals de dues hores
• Aprenentatge autodidacta
• Aprenentatge cooperatiu
• Classe invertida
• Els alumnes redacten informes tècnics amb la resolució dels exercicis.
• Els alumnes presenten en públic un projecte desenvolupat en equips.
• Els alumnes avaluen (parcialment) la presentació dels seus companys

Bibliografia

Bàsica

• Thrun, S., Burgard, W., Fox, D. (2005). Probabilistic Robotics. The MIT Press.
• Siegwart, R., Nourbakhsh, I. R., i Scaramuzza, D. (2011). Introduction to autonomous mobile robots (2 ed.). MIT press.
• Simon, D. (2006). Optimal State Estimation. Wiley Interscience.