Para cursar esta asignatura con éxito, es crucial contar con un dominio de las Matemáticas. Esto incluye álgebra, cálculo y, de manera fundamental, álgebra lineal, ya que estos conocimientos son la base para la representación del espacio y la orientación. También se requiere una base en Física para el análisis del movimiento (cinemática) y las fuerzas (dinámica) que rigen el control robótico.
Desde la perspectiva de la Ingeniería, será de utilidad que los estudiantes posean conocimientos previos en diseño mecánico para entender los componentes físicos, las cadenas cinemáticas y los grados de libertad (DoF). En el ámbito de la ingeniería eléctrica y electrónica, es necesario comprender los sistemas de control y la integración de sensores (ej. codificadores para la posición articular) y actuadores (ej. servomotores). Por último, se necesitan bases de Informática y programación para el desarrollo de las prácticas de la asignatura.
Finalmente, es de gran utilidad estar familiarizado con el contexto médico, especialmente con los principios de Cirugía Mínimamente Invasiva (MIS), que son la aplicación principal de los sistemas robóticos en salud.
Los objetivos de la asignatura de Robótica Médica son los siguientes:
? Obtener los conocimientos generales básicos sobre la robótica.
? Obtener los conocimientos sobre las plataformas robóticas más utilizadas en el mercado.
? Aprender sobre el uso de las técnicas y nuevas herramientas de software para el diseño de sistemas robóticos.
Módulo 1. Introducción a la robótica
1. Introducción
2. Definición de robot
3. La robótica como campo multidisciplinar
4. Historia de la robótica
Módulo 2. Tipos de robot
1. Clasificación de robots
2. Robótica industrial
3. Robótica móvil
4. Otros tipos
Módulo 3. Diseño de sistemas robóticos
1. Representación matemática del espacio
2. Cadena cinemática
3. Configuraciones típicas de robots
4. Ejemplo: Universal Robots UR3e
5. Apéndice: Cuaterniones
6. Apéndice: Matrices de transformación
Módulo 4. Control robótico
1. Cinemática
2. Dinámica: fuerzas y pares
3. Planificación de trayectorias
Módulo 5. Sensores y actuadores robóticos
1. Introducción
2. Sensores
3. Actuadores
4. Efector final
5. Transmisión y reductor
Módulo 6. Robótica para aplicaciones de salud y asistencia
1. Introducción
2. Historia
3. Clasificación de robots médicos
4. Niveles de autonomía en robótica quirúrgica
5. Investigación futura
6. Apéndice: Implicaciones éticas, legales y sociales (IELS)
La metodología utilizada en la asignatura Robótica médica combina las clases magistrales con una serie de seminarios co-impartidos por profesionales en el campo de la robòtica médica, así como un número de prácticas de evaluación continuada que el alumno debe resolver con la ayuda de compañeros y el equipo docente de la asignatura. Los contenidos teóricos adquiridos en las clases presenciales se refuerzan con la realización de las prácticas en grupos, que se van entregando durante el curso.
En esta asignatura se utiliza una plataforma virtual como medio de comunicación entre el alumno y el profesor. En esta plataforma se van publicando los materiales que se van necesitando a lo largo del curso (contenido teórico, manuales de uso de herramientas, enunciados de sesiones prácticas, contenidos de apoyo, etc.).
La asignatura se evalúa mediante dos bloques principales. El primero es la Teoría, valorada a través de un Examen Final, de asistencia obligatoria. Este examen consistirá en preguntas tipo test que cubren todo el temario del curso y el conocimiento adquirido en las prácticas. El segundo bloque son las Prácticas, que consisten en 5 trabajos (P1-P5) aplicados sobre robots físicos. La evaluación de estas prácticas se realiza mediante entrevistas personales y una demostración en directo del funcionamiento de su código en el robot.
La calificación final se compone de un 50% de la nota de Teoría y un 50% de la nota de Prácticas. La nota de Teoría es la calificación obtenida en el Examen Final. La nota de Prácticas se calcula como la media aritmética de las 5 prácticas entregadas. Para superar la asignatura, la nota final debe ser igual o superior a 5. Los alumnos que no aprueben el examen final dispondrán de una convocatoria extraordinaria. Es importante destacar que las notas, tanto de teoría como de prácticas, no se guardan de un curso académico para el siguiente.
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Universal Robots Academy (https://academy.universal-robots.com/)