5.58.4.1 Robótica (12 horas) [Habilidades AG-C09,AG-C11]

Referencias Bibliográficas: [Siegwart et al., 2011,Craig, 2017]

Temas

1. Visión general: problemas y progreso:
   1. Sistemas robóticos de última generación, incluyendo sus sensores y una visión general de su procesamiento sensorial
   2. Arquitecturas de control de robots, por ejemplo, control deliberativo versus reactivo y vehículos de Braitenberg
   3. Modelado del mundo y modelos del mundo
   4. Incertidumbre inherente en la percepción y en el control
2. Sensores y efectores:
   1. Sensores: por ejemplo, LIDAR, sonar, visión, profundidad, estereoscópico, cámaras de eventos, micrófonos, háptica
   2. Efectores: por ejemplo, ruedas, brazos, pinzas
3. Marcos de coordenadas, traslación y rotación (2D y 3D)
4. Espacio de configuración y mapas ambientales
5. Interpretación de datos sensoriales inciertos
6. Localización y mapeo
7. Navegación y control
8. Cinemática directa e inversa
9. Planificación de trayectorias de movimiento y optimización de trayectorias
10. Manipulación y agarre
11. Control y dinámica de articulaciones
12. Control basado en visión
13. Coordinación y colaboración múltiple de robots
14. Interacción humano-robot:
    1. Espacios de trabajo compartidos
    2. Equipos humano-robot e HRI físico
    3. Robots de asistencia social
    4. Predicción de movimiento/tarea/meta
    5. Colaboración y comunicación (explícita vs implícita, verbal o simbólica vs no verbal o visual)
    6. Confianza
15. Aplicaciones y Problemas Sociales, Económicos y éticos:
    1. Implicaciones sociales, económicas, de derecho al trabajo
    2. Implicaciones éticas y de privacidad de las aplicaciones robóticas
    3. Responsabilidad en robótica autónoma
    4. Armas autónomas y ética
    5. Supervisión y control humano

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Listar capacidades y limitaciones de los sistemas robóticos de última generación actuales, incluyendo sus sensores y el procesamiento sensorial crucial que informa a esos sistemas [Listar/Enumerar]
2. Integrar sensores, actuadores y software en un robot diseñado para emprender una tarea específica [Aplicar]
3. Programar un robot para realizar tareas simples usando arquitecturas de control deliberativas, reactivas y/o híbridas [Aplicar]
4. Implementar algoritmos fundamentales de planificación de movimiento dentro de un espacio de configuración de robot [Aplicar]
5. Caracterizar las incertidumbres asociadas con sensores y actuadores robóticos comunes; articular estrategias para mitigar estas incertidumbres [Caracterizar]
6. Listar las diferencias entre las representaciones del entorno externo de los robots, incluyendo sus fortalezas y limitaciones [Listar/Enumerar]
7. Comparar y contrastar al menos tres estrategias para la navegación de robots dentro de entornos conocidos y/o desconocidos, incluyendo sus fortalezas y limitaciones [Comparar]
8. Describir al menos un enfoque para coordinar las acciones y percepción de varios robots para realizar una única tarea [Describir]
9. Comparar y contrastar un enfoque de coordinación multirobot y un enfoque de colaboración humano-robot y atribuir sus diferencias a diferencias entre los entornos del problema [Comparar]
10. Analizar los problemas sociales, económicos y éticos de una aplicación robótica del mundo real [Analizar]