Grado en Ingeniería Multimedia - Mención en Videojuegos

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Robótica asistencial

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Descripción
El objetivo de la asignatura es el de transmitir conceptos del área de la robótica asistencial, dedicada a proporcionar asistencia o soporte a las personas en actividades del día a día para. Algunos ejemplos donde se aplican dicha robótica son mejorar las capacidades motoras, cognitivas, reducción de la ansiedad, acompañamiento, ayuda en la realización de tareas rutinarias, etc. Al ser una robótica dirigida a las personas, los aspectos sociales toman gran protagonismo y, en consecuencia, los robots tienen que ser capaces de responder a dicha característica intrínseca de las personas. Para comenzar, daremos un repaso global a conceptos de la robótica en general para familiarizarnos con la terminología. A continuación, se hará una introducción a la robótica asistencial: ¿Qué es? ¿Qué la caracteriza? ¿Qué aplicaciones se llevan a cabo? Finalmente, y como bloque principal de la asignatura, se revisarán trabajos académicos realizados a nivel internacional para profundizar conceptos y entender la relevancia y utilidad básica de los mismos. De esta manera, se pretende que el alumno sea capaz al final del curso de identificar situaciones que requieran de la robótica asistencial, así como ser capaces de diseñar las funcionalidades y características básicas que el sistema robótico deberá cubrir para ayudar a solucionar algunas de las necesidades de los usuarios finales.
Tipo asignatura
Optativa
Semestre
Primero
Créditos
4.00

Profesores Titulares

Selene Caro Via
Profesor/a

Profesores Docentes

Jordi Capella Vera
Conocimientos previos

Introducción a la robótica, programación, Linux, ROS, python

Objetivos

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura son:
RA.1 Conocimientos básicos de robótica en general.
RA.2 Conocimientos básicos de diseño y métodos de investigación.
RA.3 Caracterización de la robótica asistencial
RA.4 Identificación de aspectos sociales esenciales presentes en interacciones entre personas y robots.
RA.5 Aplicaciones de la robótica asistencial.
RA.6 Revisión de algunos de los avances científicos de la robótica asistencial, análisis de sus características y discusión de sus contribuciones.
RA.7 Diseño, implementación y evaluación de un sistema robótico asistencial.

Contenidos

PARTE I. Revisión de conceptos

1. Robótica en general
1.1. ¿Qué es un robot?
1.2. Componentes de un robot
1.3. Locomoción
1.4. Manipulación
1.5. Sensores
1.6. Arquitecturas de control

2. Métodos de investigación
2.1. Métodos cualitativos vs métodos cuantitativos
2.1.1.Etnografías u observaciones de participantes
2.1.2.Grupos focales
2.1.3.Entrevistas
2.2. Métodos cuantitativos
2.2.1.Estudios de casos
2.2.2.Estudios de campo
2.2.3.Encuestas
2.2.4.Experimentación

PARTE II. 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?
2.2. Diseño
2.3. Interacción espacial
2.4. Comunicación noverbal
2.4.1.Comunicación paraverbal
2.4.2.Expresión corporal
2.4.3.Expresión facial
2.5. Comunicación no verbal
2.6. Emociones
2.7. Medios de comunicación alternativos
2.7.1.Tacto
2.7.2.Pantallas y GUIs
2.7.3.Información fisiológica
3. Áreas de aplicación de la robótica asistencial
3.1. Salud
3.2. Asistencia doméstica
3.3. Educación
3.4. Servicios
3.5. Industria
3.6. Oficinas
3.7. Acompañamiento/entretenimiento

PARTE III. Revisión de trabajos de investigación en robótica asistencial

(Revisión de artículos científicos a determinar a lo largo del curso cubriendo las secciones 2 y 3 de la Parte II.)

Metodología

La asignatura se desarrolla mediante el uso de las siguientes metodologías:

Parte I y Parte II: sesión magistral. Explicación acompañada de transparencias y videos.

Parte III: lectura y análisis de artículos de investigación (fuera del aula) y discusión de los mismos (presencial en el aula)

Práctica: se trabajará en grupos reducidos con unos de los robots de gama alta del laboratorio: el robot industrial UR3 (Universal Robots, brazo robótico) y/o el robot Nao (Softbank Robotics, humanoide). La pràctica consiste en el diseño y desarrollo de una aplicación de asistencia a las personas.

Evaluación

ARTÍCULOS
La asignatura se evalúa de forma continua a través de los artículos analizados a lo largo del curso.

PRÁCTICA
Desarrollo de una aplicación de robótica asistencial

Criterios evaluación

La evaluación de la asignatura se divide en dos bloques: artículos y práctica.

ARTÍCULOS

Nota artículo = 60% análisis escrito + 40% contribución en clase

PRÁCTICA

Nota práctica = 40% funcionalidad + 40% interacción + 20% desarrollo

FINAL

Para calcular la nota final, es necesario aprobar las notas individuales por separado:

Nota final = 50% nota artículos + 50% nota práctica

Bibliografía básica

[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)

Material complementario