La asignatura tiene como objetivo transmitir los conceptos fundamentales de la robótica asistencial, orientada a proporcionar apoyo a las personas en actividades de la vida diaria. Estas aplicaciones incluyen la mejora de capacidades motoras y cognitivas, la reducción de la ansiedad, el acompañamiento o la ayuda en tareas rutinarias.
Dado que se trata de una robótica centrada en las personas, los aspectos sociales tienen un papel fundamental, y los sistemas robóticos deben ser capaces de interactuar adecuadamente con los usuarios.
La asignatura comienza con un repaso de los conceptos básicos de robótica para establecer una base común. Posteriormente, se introducen los conceptos propios de la robótica asistencial, sus características y principales aplicaciones. Finalmente, se revisan trabajos de investigación actuales con el objetivo de entender el estado del arte y su relevancia.
Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de identificar problemas susceptibles de ser abordados mediante robótica asistencial y diseñar soluciones básicas adaptadas a las necesidades de los usuarios.
Profesores Titulares
Profesores Docentes
Se recomienda haber cursado o conocer conceptos básicos de introducción a la robótica, programación, entornos Linux, ROS y Python.
El objetivo de la asignatura es introducir al estudiante en el ámbito de la robótica asistencial, proporcionando una visión global de sus fundamentos, aplicaciones y retos actuales. Se pretende que el alumno comprenda el papel de los robots en la asistencia a las personas, especialmente en contextos donde intervienen factores sociales y de interacción persona-robot. Asimismo, la asignatura busca desarrollar la capacidad de analizar sistemas existentes y diseñar soluciones básicas de robótica asistencial orientadas a necesidades reales de los usuarios.
Parte I. Fundamentos de la robótica asistencial
1. Introducción a la robótica asistencial
1.1. ¿Qué es la robótica asistencial?
1.2. Interacción y adaptación
1.3. Breve repaso histórico
2. Interacción persona-robot
2.1. ¿Qué es la HRI?
2.2. Diseño de la interacción
2.3. Interacción espacial
2.4. Comunicación no verbal
• Comunicación paraverbal
• Expresión corporal
• Expresión facial
2.5. Comunicación verbal
2.6. Emociones
2.7. Medios alternativos de comunicación
• Tacto
• Pantallas e interfaces gráficas
• Información fisiológica
3. Áreas de aplicación de la robótica asistencial
3.1. Salud
3.2. Asistencia domiciliaria
3.3. Educación
3.4. Servicios
3.5. Industria
3.6. Oficinas
3.7. Acompañamiento y entretenimiento
Parte II. Investigación en robótica asistencial
Métodos de investigación
1.1. Métodos cuantitativos y cualitativos
1.2. Métodos cualitativos
• Observación de participantes
• Etnografías
• Entrevistas
• Grupos focales
1.3. Métodos cuantitativos
• Estudios de caso
• Estudios de campo
• Encuestas
• Experimentos
Revisión de la literatura
2.1. Búsqueda bibliográfica
2.2. Bases de datos científicas
2.3. Estrategias de búsqueda
2.4. PRISMA
2.5. Gestión bibliográfica
Lectura crítica de artículos
3.1. Identificación del problema
3.2. Diseño experimental
3.3. Métodos de evaluación
3.4. Resultados y limitaciones
3.5. Discusión crítica
Parte III. Proyecto de robótica asistencial
1. Estado del arte de un perfil de usuario
1.1. Búsqueda bibliográfica
1.2. Análisis de los trabajos existentes
1.3. Presentación de resultados
2. Diseño de una actividad asistencial
2.1. Definición de objetivos
2.2. Diseño de la interacción
2.3. Desarrollo de la propuesta
3. Implementación
3.1. Introducción a Unity
3.2. Desarrollo de la actividad
3.3. Validación de la propuesta
La asignatura se estructura en tres bloques principales que combinan la adquisición de conocimientos teóricos, la introducción a metodologías de investigación y el desarrollo de un proyecto aplicado en robótica asistencial.
En una primera fase, se presentarán los fundamentos de la robótica asistencial, sus principales áreas de aplicación y los conceptos básicos de Human-Robot Interaction (HRI). Este bloque proporcionará a los estudiantes los conocimientos necesarios para comprender los diferentes mecanismos de interacción entre personas y robots, así como los criterios de diseño empleados en este tipo de sistemas.
Posteriormente, se introducirán los principales métodos de investigación utilizados en el ámbito de la robótica asistencial, haciendo especial énfasis en las metodologías cuantitativas y cualitativas, los procedimientos de revisión bibliográfica y la lectura crítica de artículos científicos. Los estudiantes aprenderán a realizar búsquedas bibliográficas utilizando bases de datos especializadas, a gestionar las referencias bibliográficas y a identificar los diferentes diseños experimentales y metodologías de evaluación empleadas en la literatura científica.
A partir de estos conocimientos, cada grupo de trabajo desarrollará un estado del arte sobre un perfil de usuario asignado. Esta revisión permitirá identificar las soluciones existentes, los mecanismos de interacción utilizados, las metodologías de evaluación aplicadas y las oportunidades de mejora detectadas en la literatura. Los resultados se presentarán y discutirán en clase mediante exposiciones orales y debate crítico entre los diferentes grupos.
Finalmente, cada grupo diseñará e implementará una actividad asistencial adaptada al perfil asignado utilizando Unity. El desarrollo del proyecto se llevará a cabo de forma incremental mediante diversos puntos de control (checkpoints), en los que los estudiantes presentarán el estado de su trabajo, recibirán retroalimentación del profesorado y de sus compañeros, e incorporarán las mejoras necesarias antes de la entrega final.
La evaluación de la asignatura se basa en la evaluación continua del trabajo desarrollado a lo largo del semestre y se divide en cuatro evidencias de evaluación.
ESTADO DEL ARTE Y PROPUESTA DE LA ACTIVIDAD
Los estudiantes elaborarán, en grupo, un documento que incluirá:
• La revisión de la literatura sobre el perfil de usuario asignado.
• El análisis crítico de los trabajos identificados.
• La identificación de las estrategias de interacción, metodologías de evaluación y principales resultados descritos en la literatura.
• La propuesta de la actividad asistencial que se desarrollará durante la práctica, justificada a partir del estado del arte.
PRESENTACIÓN ORAL DEL ESTADO DEL ARTE
Cada grupo presentará oralmente los resultados de su revisión bibliográfica, analizando un mínimo de cuatro artículos científicos relevantes. Se valorará la capacidad de síntesis, el análisis crítico, la justificación de las conclusiones y la calidad de la presentación oral.
DESARROLLO DEL PROYECTO (CHECKPOINTS)
A lo largo del semestre se realizarán diversos puntos de control (checkpoints) durante los cuales los grupos presentarán el estado de desarrollo del proyecto. Se valorará el progreso continuado, la planificación del trabajo, la incorporación de la retroalimentación recibida en las revisiones y el grado de consecución de los objetivos establecidos en cada checkpoint.
PRÁCTICA FINAL
Se valorará el desarrollo final de la actividad asistencial implementada con Unity, teniendo en cuenta su funcionalidad, la calidad del diseño de la interacción, la adecuación al perfil de usuario asignado y la coherencia con las conclusiones obtenidas en el estado del arte.
La evaluación de la asignatura mide el grado de consecución de las competencias en cuatro dimensiones: investigación científica, pensamiento crítico, diseño de interacción y desarrollo de sistemas asistenciales.
Los resultados de aprendizaje se evalúan según el nivel de dominio demostrado en cada una de las evidencias de evaluación.
Capacidad de investigación y análisis de literatura científica
El estudiante debe demostrar la capacidad de:
• Formular preguntas de investigación claras y pertinentes en el ámbito de la robótica asistencial.
• Diseñar estrategias de búsqueda bibliográfica estructuradas (bases de datos, palabras clave, criterios de inclusión/exclusión).
• Aplicar correctamente procesos sistemáticos de revisión de literatura (PRISMA o equivalente).
• Seleccionar y justificar artículos científicos relevantes.
• Identificar metodologías experimentales utilizadas en HRI.
Este resultado se refleja principalmente en AVAL 1 y AVAL 2.
Capacidad de análisis crítico y síntesis científica
El estudiante debe ser capaz de:
• Analizar de forma crítica trabajos científicos, más allá del resumen descriptivo.
• Identificar limitaciones metodológicas (muestra, sesgos, diseño experimental).
• Comparar estudios y extraer tendencias generales del campo.
• Detectar vacíos de investigación y oportunidades de mejora.
• Sintetizar información de múltiples fuentes de forma coherente.
Este resultado se refleja en AVAL 1 y AVAL 2.
Comprensión y diseño de interacción humano-robot (HRI)
El estudiante debe demostrar la capacidad de:
• Identificar diferentes modalidades de interacción (verbal, no verbal y multimodal).
• Comprender mecanismos de adaptación del sistema al usuario.
• Analizar y diseñar estrategias de comunicación en sistemas asistenciales.
• Definir flujos de interacción coherentes con el perfil de usuario.
• Considerar aspectos cognitivos, emocionales y contextuales en el diseño.
Este resultado se refleja en AVAL 1, AVAL 2 y AVAL 4.
Capacidad de diseño de experimentos y evaluación en robótica asistencial
El estudiante debe ser capaz de:
• Identificar metodologías de evaluación utilizadas en HRI (UX, usabilidad, aceptación tecnológica, medidas objetivas y subjetivas).
• Relacionar resultados experimentales con decisiones de diseño.
• Comprender cómo se valida una solución asistencial en entornos reales o simulados.
• Incorporar criterios de evaluación en el diseño de la propuesta.
Este resultado se refleja principalmente en AVAL 1 y AVAL 4.
Capacidad de diseño e implementación de un sistema asistencial
El estudiante debe demostrar la capacidad de:
• Diseñar una actividad asistencial coherente con un perfil de usuario.
• Implementar un sistema funcional en un entorno de desarrollo (Unity).
• Desarrollar interfaces de usuario claras y accesibles.
• Integrar lógica de sistema, interacción y flujos de usuario.
• Garantizar la funcionalidad y estabilidad del sistema desarrollado.
Este resultado se refleja en AVAL 3 y AVAL 4.
Capacidad de comunicación científica y trabajo colaborativo
El estudiante debe demostrar la capacidad de:
• Comunicar resultados de investigación de forma estructurada y comprensible.
• Realizar presentaciones orales claras y críticas.
• Argumentar decisiones de diseño ante preguntas.
• Participar activamente en discusiones científicas.
• Contribuir al trabajo colaborativo dentro del grupo.
Este resultado se refleja en AVAL 2 y AVAL 3.
[1] Mataric, M. (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] Artículos científicos actuales seleccionados por el alumnado y/o el profesorado a lo largo del curso, en función de los temas trabajados en clase.