L’assignatura té com a objectiu transmetre els conceptes fonamentals de la robòtica assistencial, orientada a proporcionar suport a les persones en activitats de la vida diària. Aquestes aplicacions inclouen la millora de capacitats motores i cognitives, la reducció de l’ansietat, l’acompanyament o l’ajuda en tasques rutinàries.
Atès que es tracta d’una robòtica centrada en les persones, els aspectes socials tenen un paper fonamental, i els sistemes robòtics han de ser capaços d’interactuar adequadament amb els usuaris.
L’assignatura s’inicia amb un repàs dels conceptes bàsics de robòtica per establir una base comuna. Posteriorment, s’introdueixen els conceptes propis de la robòtica assistencial, les seves característiques i aplicacions principals. Finalment, es revisen treballs de recerca actuals amb l’objectiu d’entendre l’estat de l’art i la seva rellevància.
En finalitzar el curs, l’estudiant serà capaç d’identificar problemes susceptibles de ser abordats mitjançant robòtica assistencial i dissenyar solucions bàsiques adaptades a les necessitats dels usuaris.
Professors Titulars
Professors Docents
Es recomana haver cursat o conèixer conceptes bàsics d’introducció a la robòtica, programació, entorns Linux, ROS i Python.
L’objectiu de l’assignatura és introduir l’estudiant en l’àmbit de la robòtica assistencial, proporcionant una visió global dels seus fonaments, aplicacions i reptes actuals. Es pretén que l’alumne comprengui el paper dels robots en l’assistència a les persones, especialment en contextos on intervenen factors socials i d’interacció persona-robot. Així mateix, l’assignatura busca desenvolupar la capacitat d’analitzar sistemes existents i dissenyar solucions bàsiques de robòtica assistencial orientades a necessitats reals dels usuaris.
Part I. Revisió conceptes
1. Robòtica bàsica
1.1. Què és un robot?
1.2. Components principals
1.3. Locomoció
1.4. Manipulació
1.5. Sensors
1.6. Arquitectures de control
2. Mètodes de recerca
2.1. Mètodes quantitatius vs mètodes qualitatius
2.2. Mètodes qualitatius
2.2.1.Etnografies o observacions de participants
2.2.2.Grups focals
2.2.3.Entrevistes
2.3. Mètodes quantitatius
2.3.1.Estudis de casos
2.3.2.Estudis de camp
2.3.3.Enquestes
2.3.4 Experiments
Part II. Robòtica assistencial
1. Introducció a la robótica assistencial
1.1. Què és la robòtica assistencial?
1.2. Interacció i adaptació
1.3. Breu repàs històric
2. Human-Robot Interaction
2.1. Què és?
2.2. Diseny
2.3. Interacció espaial
2.4. Comunicació noverbal
2.4.1.Comunicació paraverbal
2.4.2.Expressió corporal
2.4.3.Expressió facial
2.5. Comunicació verbal
2.6. Emocions
2.7. Mitjans de comunicació alternatius
2.7.1.Tacte
2.7.2.Pantalles i GUIs
2.7.3.Informació fisiològica
3. Àrees d'aplicacions de la robòtica assistencial
3.1. Salut
3.2. Assistència domèstica
3.3. Educació
3.4. Serveis
3.5. Indústria
3.6. Oficines
3.7. Acompanyament/entreteniment
Part III. Revisió de treballs de recerca en robòtica assistencial
Articles científics a determinar al llarg del curs, cobrint les àrees detallades en Part II: seccions 2 i 3
L'assignatura es desenvolupa mitjançant l'ús de les següents metodologies: Part I i Part II: sessió magistral. Explicacions acompanyades de transparencies i vídeos. Part III: lectura i anàlisi d'articles científics (fora de l'aula) i discusió dels mateixos (presencial a l'aula). Pràctica: es treballarà en grups petits amb un dels robots de gama alta del laboratori: el robot indústrial UR3 (Universal Robots, braç robòtic) i/o el robot Nao (Softbank Robotics, humanoide). La pràctica consisteix en el disseny i desenvolupament d'una aplicació d'assistència a les persones.
L'avaluació de l'assignatura es divideix en dos àmbits: articles i pràctica.
ARTICLES
Nota article = 60% anàlisi escrit + 40% contribució a classe
PRÀCTICA
Nota pràctica = 40% funcionalitat + 40% interacció + 20% desenvolupament
FINAL
Per calcular la nota final, s'ha d'aprovar la nota d'articles i de pràctica per separat: Nota final = 50% nota articles + 50% nota pràctica
L'estudiant ha de ser capaç de:
- Identificar els elements claus per a la robòtica assistencial.
- Identificar les necessitats d'un perfil d'usuari donat.
- Desenvolupar un projecte en l'àmbit de la robòtica assistencial per a donar solució a unes necessitats específiques
- Comprendre, criticar i defensar idees de l'estat de l'art en robòtica.
[1] Matari, Maja. (2007) The Robotics Primer, The MIT press.
[2] Feil-Seifer, David & J Matari?, Maja. (2005). Defining Socially Assistive Robotics. Proceedings of the IEEE 9th International Conference on Rehabilitation Robotics. pp 465 - 468. 10.1109/ICORR.2005.1501143.
[3] Christoph Bartneck, Tony Belpaeme, Friederike Eyssel, Takayuki Kanda, Merel Keijsers and Selma Sabanovi? Human- Robot Interaction. An Introduction (2019). Cambridge University Press (https://www.human-robot-interaction.org)
[1] Thomaz, A., Hoffman, G., & Cakmak, M. (2016). Computational Human-Robot Interaction. Foundations and Trends® in Robotics, 4(2-3), 105-223.
[2] Articles científics actuals seleccionats pel professorat al llarg del curs, en funció dels temes treballats a classe.