Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 51
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: Con docencia
Matrícula: Matriculable
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. Nesta materia 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. A continuación analizarase o concepto de interacción humano-robot. Por último, analizaranse as aplicacións da robótica de servizos en diferentes ámbitos civiles.
O enfoque é eminentemente práctico, para que o alumnado dispoña dunha gran variedade de exemplos que lle permita acadar as competencias transversais e específicas da materia.
* Obxectivos da materia
Os obxectivos que se perseguen 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 (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 á de servizos. Interfaces multimodais home-máquina. Teleoperación de robots. Realidade aumentada. Recoñecemento/Síntesis de voz. Ademáns e expresións faciais. Recoñecemento, detección e seguimento de persoas. Usos dos robots de servizo: inspección e mantemento, loxística, almacenaxe, reparto, agricultura, medicina, robótica doméstica. Casas intelixentes: integración da robótica e a domótica. Robots sociais. Conciencia da situación nos robots de servizo.
Estes contidos desenvolveranse segundo a seguinte axenda articulada en torno a tres grandes bloques:
BLOQUE 0 - Introdución (2 HP, 2 HNP)
- Tema 0. Introdución á robótica de servizos
BLOQUE 1 - Aplicacións de robótica de servizos (4 HP, 4 HNP)
- Tema 1.1. Sector agrícola e forestal
- Tema 1.2. Sector de emerxencias
- Tema 1.3. Sector clínico
- Tema 1.4. Fogar
- Tema 1.5. Vehículos intelixentes
BLOQUE 2 - Sistemas de interacción humano-robot (8 HP, 8 HNP)
- Tema 2.1. Fundamentos da interacción entre persoa e robot
- Tema 2.2. Sistemas de interacción verbal
- Tema 2.3. Sistemas de interacción non verbal
- Tema 2.4. Arquitecturas emocionais
BLOQUE 3 - Robótica cognitiva (10 HP, 10 HNP)
- Tema 3.1. Fundamentos da robótica cognitiva
- Tema 3.2. Principais liñas de investigación
- Tema 3.3. Arquitecturas cognitivas
- Tema 3.4. Habilidades cognitivas nos robots
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. Xestión do contorno no ámbito da robótica de servizos (6 HP, 12 HNP)
P2. Interacción humano-robot para tarefas compartidas (6 HP, 12 HNP)
P3. Arquitecturas cognitivas (6 HP, 12 HNP)
P4. Sistemas de interacción de robots de voz (6 HP, 12 HNP)
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
[1] Christoph Bartneck, Tony Belpaeme, Friederike Eyssel, Takayuki Kanda, Merel Keijsers, Selma Šabanovi. "Human-Robot Interaction, An Introduction". Cambridge University Press. 2020. ISBN: 9781108676649
[2] Siciliano, Bruno. "Springer handbook of robotics". Berlin: Springer, 2016. ISBN: 9783319325521
* Bibliografía complementaria
[3] Samani, Hooman. "Cognitive Robotics". Boca Raton: CRC Press, 2016. ISBN: 0-429-06975-8
[4] "Fundamentals of agricultural and field robotics / edited by Manoj Karkee, Qin Zhang". Ed Cham, Switzerland : Springer. 2021. ISBN : 3-030-70399-1
[5] "Innovation in agricultural robotics for precision agriculture : a roadmap for integrating robots in precision agriculture / edited by Avital Bechar". Cham, Switzerland : Springer. 2021. ISBN : 3-030-77036-2
[6] "Autonomous vehicles. Volume 1 : using machine intelligence / edited by Romil Rawat". Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Incorporated. 2023. ISBN : 9781119871958
O alumno que supere o curso con éxito será capaz de:
* Coñecemento
Con62. Coñecer as posibilidades presentes e perspectivas futuras a medio prazo da robótica de servizos, persoal e asistencial.
Con63. Describir os fundamentos científico-técnicos dos robots personais e asistenciais
Con64. Identificar as novas aplicacións e oportunidades de negocio dos robots de servizos en contornos como a robótica médica, asistencial, humanoides, entretemento, educación, etc.
* Destreza
H/D68. Deseñar e aplicar as distintas técnicas de interacción home-robot.
H/D69. Empregar as tecnoloxías e os recursos para abordar o desenvolvemento dos robots de servizo.
* Competencia
Comp18. Ter capacidade para deseñar e proxectar sistemas robóticos e a súa implantación industrial e no ámbito dos servizos.
Comp21. Capacidade de deseñar robots e sistemas intelixentes orientados á interacción con persoas, e adaptados a entornos domésticos e urbáns.
As seguintes metodoloxías de ensino serán desenvolvidas durante as clases da materia para obter los coñecementos, destrezas e competencias indicadas:
- Lección maxistral, aula invertida, aprendizaxe baseada na investigación (Con62, Con63, Con64).
- Seminarios, resolución de problemas, debates, foros de discusión (Comp18, Comp21).
- Prácticas en aula de informática, prácticas de laboratorio o talleres, aprendizaje colaborativo, aprendizaxe baseada en proxectos, design thinking, resolución autónoma de problemas, portafolio, presentacións (H/D68, H/D69).
- Prácticas de campo, visita técnicas a empresas ou administracións, estudos de casos (Comp18).
Os contidos da materia impartiranse indistintamente nas clases expositivas e interactivas. As unidades teóricas e as prácticas impartiranse de maneira alterna ao longo do semestre, co obxectivo de afianzar os conceptos impartidos nelas e utilizar a teoría como a base real das prácticas. A realización das prácticas é necesaria, do mesmo xeito que a asistencia a clase, para aprobar a materia, debido a que teoría e prácticas compleméntanse.
Clases expositivas: as clases de teoría articularanse con apoio de medios electrónicos como vídeos e diapositivas. A través da ferramenta de e-Learning da USC (Campus virtual) proporcionarase ao alumnado o material docente da materia a medida que se vaia precisando. De ser posible, 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. Para o desenvolvemento das prácticas proporcionarase ao alumnado os recursos software precisos (contorno e librerías).
Titorías: as sesións de titorías servirán para resolver as dúbidas do alumnado en canto aos contidos da materia e exercicios de prácticas. Estas titorías serán tanto presenciais como virtuais a través de correo electrónico, campus virtual ou a plataforma Microsoft Teams.
Curso Virtual: Esta materia dispoñerá dun curso virtual desenvolto sobre a plataforma de Campus virtual da USC, usando ademais a ferramenta colaborativa Microsoft Teams. Facilitaráselle ao alumnado todo o material necesario en formato dixital e distintas ferramentas de comunicación para o apoio, tanto da docencia virtual como das titorías, incluíndo videoconferencia, chat, correo electrónico, foros...
Os recursos necesarios para a materia son os seguintes:
- Computador persoal
- Entorno de desenvolvemento (proporcionarase ao alumnado)
- Copias dos apuntes da materia
- Acceso dos alumnos á bibliografía na Biblioteca ou por Internet.
- OpenOffice ou LibreOffice para a preparación da documentación das prácticas.
- Acceso ao campus virtual da USC
- Acceso a Microsoft Teams
Para superar a materia, o alumnado deberá aprobar por separado tanto a teoría como a práctica.
A asistencia ás clases interactivas e expositivas é obrigatoria e terase en conta para a avaliación da materia. Será obrigatorio a asistencia polo menos ao 80% das sesións (salvo causas moi xustificadas, segundo normativa da USC).
As clases prácticas realizaranse ao longo do curso durante as sesións interactivas. O alumnado recibirá diferentes exercicios que serán desenvolvidos no transcurso das sesións interactivas. A evolución do alumno no ámbito práctico da materia será avaliada coa entrega e defensa destes exercicios.
Non se realizará ningún exame parcial.
As preguntas do exame final centraranse nos contidos específicos, que se desenvolveron na materia, en relación ás súas competencias, e que poderán ser adquiridos polo alumno tanto na parte expositiva como na interactiva. O exame poderá constar de preguntas tipo test, preguntas curtas e problemas de casos prácticos. No exame avaliarase o grao de asimilación dos obxectivos establecidos no programa docente da materia.
O exame final será o 40% da nota final da materia, os exames de prácticas outro 50% e a avaliación continua o 10% restante. Para poder superar a materia, establecendo unha avaliación sobre 10 puntos, será necesario obter polo menos un 5 en cada unha das partes principais (exame final e de laboratorio).
* Non presentado
O alumno recibirá a cualificación de "non-presentado" cando non faga o exame final.
* Segunda oportunidade
Aparte 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 dúas partes (teoría, laboratorios) durante o curso. En segunda oportunidade, o exame final será o 50% da nota final da materia e os laboratorios o outro 50%. Para poder superar a materia, establecendo unha avaliación sobre 10 puntos, será necesario obter polo menos un 5 en cada unha das partes.
* Dispensa de asistencia
Os estudantes que teñan concedida a dispensa de asistencia pola Comisión de Título segundo o disposto no "Regulamento de asistencia a clase", deben ter en conta que están exentos do cumprimento do deber de asistencia, pero para aprobar a materia seguirá sendo obrigatorio a realización, entrega e superación das actividades propostas, así como superar o exame final. Este examen e os criterios de avaliación serán os mesmos que para o resto dos alumnos.
* Alumnos repetidores
Os alumnos repetidores de anos anteriores estarán exentos do cumprimento do deber de asistencia ás clases presenciais. Para aprobar a materia deberán superar o exame teórico e os exames de laboratorio como o resto dos alumnos.
* Realización fraudulenta de exercicios ou probas
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recolleito na "Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións" da USC.
* Avaliación das competencias
En xeral o desenvolvemento das actividades prácticas, así como a preparación dos temas teóricos permitirá ao alumnado traballar as competencias básicas, xerais e transversais da materia, e acadar os resultados da aprendizaxe previstos.
Mediante o exame final se medirá o grao de comprensión dos coñecementos (Con62, Con63, Con64) explicados durante as clases expositivas e a capacidade de aplicar dichos coñecementos na resolución de problemas concretos (Comp18, Comp21), mentres que se vai realizar unha evaluación contínua das destrezas (H/D68, H/D69) e competencias (Comp18, Comp21) adquiridas nas sesións de clases interactivas.
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).
* Traballo presencial na aula
- Clases expositivas: 24 horas
- Clases interactivas: 24 horas
- Titorías en grupo (con grupos reducidos): 6 horas
- Titorías individualizadas: 3 horas
TOTAL: 57 horas
* Traballo persoal do estudante
- 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: 4 horas
TOTAL: 93 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
Juan Antonio Corrales Ramon
Coordinador/a- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Ciencia da Computación e Intelixencia Artificial
- Teléfono
- 982823203
- Correo electrónico
- juanantonio.corrales [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 8 (Aulario 2) |