Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
ROBÓTICA AUTÓNOMA
Código:
42361
Tipología:
OPTATIVA
Créditos ECTS:
6
Grado:
346 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA (AB)
Curso académico:
2018-19
Centro:
604 - ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA INFORMATICA (AB)
Grupo(s):
17 
Curso:
4
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Inglés
Segunda lengua:
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
S
Página web:
Bilingüe:
N
Profesor: ISMAEL GARCIA VAREA - Grupo(s): 17 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
ESII/1.D.1
SISTEMAS INFORMÁTICOS
2548
ismael.garcia@uclm.es
Consultar https://www.esiiab.uclm.es/pers.php?codpers=ivarea

2. REQUISITOS PREVIOS

Students should have a solid background in computer programming and algorithms, and basic knowledge in calculus, linear algebra, and statistics. Such a background and knowledge should have been obtained through completion of the corresponding first year courses. Assignments will require the use of the C++ or Python programming languages. Experience with any modern procedural language (e.g. C++) should be sufficient.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

This course will introduce students to the fundamental constraints, technologies, and algorithms of autonomous robotics. The focus will be on computational aspects of autonomous wheeled mobile robots. The most important themes will be mobility, perception, and navigation. Assignments will require the implementation of behaviours for the Adept Mobilerobots Pioneer 3DX and 3AT robots, and for the Pepper SoftBank Robotics Robot.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
CM2 Capacidad para conocer los fundamentos teóricos de los lenguajes de programación y las técnicas de procesamiento léxico, sintáctico y semántico asociadas, y saber aplicarlas para la creación, diseño y procesamiento de lenguajes.
CM4 Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación.
CM7 Capacidad para conocer y desarrollar técnicas de aprendizaje computacional y diseñar e implementar aplicaciones y sistemas que las utilicen, incluyendo las dedicadas a extracción automática de información y conocimiento a partir de grandes volúmenes de datos.
INS4 Capacidad de resolución de problemas aplicando técnicas de ingeniería.
PER1 Capacidad de trabajo en equipo.
PER2 Capacidad de trabajo en equipo interdisciplinar.
PER3 Capacidad de trabajo en un contexto internacional.
SIS3 Aprendizaje autónomo.
SIS8 Capacidad de iniciativa y espíritu emprendedor.
UCLM1 Dominio de una segunda lengua extranjera en el nivel B1 del Marco Común Europeo de Referencia para las Lenguas.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Diseñar y programar comportamientos básicos y avanzados que permitan a un robot desenvolverse de forma autónoma en un entorno determinado.
Mejorar las destrezas comunicativas del alumno en lengua inglesa.
Resultados adicionales
Descripción
6. TEMARIO
  • Tema 1: Introduction
    • Tema 1.1: Introduction to autonomous robotics
  • Tema 2: Mobility
    • Tema 2.1: Methods of locomotion
    • Tema 2.2: Locomotion concepts
    • Tema 2.3: Mobile robots kinematics
    • Tema 2.4: Simple control systems
  • Tema 3: Perception
    • Tema 3.1: Sensor and ranging technologies
    • Tema 3.2: Robot vision
    • Tema 3.3: Modelling uncertainty
  • Tema 4: Localization
    • Tema 4.1: Belief representation and odometry error model
    • Tema 4.2: Probabilistic map based localization and Markov localization
    • Tema 4.3: Monte-Carlo localization methods
    • Tema 4.4: Kalman filter localization methods
  • Tema 5: Advanced Topics
    • Tema 5.1: Obstacle avoidance
    • Tema 5.2: Path planning
    • Tema 5.3: Simultaneous localization and mapping (SLAM)
7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Rec Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Aprendizaje basado en problemas (ABP) SIS3 INS4 CM4 0.72 18 S S N
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Trabajo en grupo INS4 CM7 CM4 PER1 CM2 1.2 30 S S N
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Aprendizaje basado en problemas (ABP) SIS3 INS4 CM4 1.2 30 S S S
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA] Trabajo en grupo INS4 PER2 UCLM1 PER3 CM4 PER1 1.8 45 S S S
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación SIS3 CM4 SIS8 0.48 12 S S N
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Resolución de ejercicios y problemas SIS3 INS4 CM4 SIS8 0.6 15 S S S
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90
Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria
Rec: Actividad formativa recuperable
8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
  Valoraciones  
Sistema de evaluación Estudiante presencial Estud. semipres. Descripción
Resolución de problemas o casos 40.00% 0.00% Evaluation Activities: ESC
A group project will be proposed to be developed from the mitdterm to the end of the semester.The project will consist on the solution of a practical problem that afterwards will be implemented in the real robots.

The final grade and they will be evaluated according to the correctness of the adopted solution, the implementation carried out, the validation of the proposal and the documentation of the project.
Realización de prácticas en laboratorio 50.00% 0.00% Evaluation Activities: LAB 40%, INF 10%
Five practical assignment will be proposed throughout the entire course, to be developed in the laboratory. Each assignment will consist in the implementation of different behaviors and tested on the real Pioneer 3DX robots and 3AT.

Each assignment will account on a 10% of the final grade and they will be evaluated according to:
- The implementation actually performs what is supposed to do (LAB 4%).
- The quality of the adopted solution (LAB 4%).
- The quality of the document presented with the solution (INF 2%).
Presentación oral de temas 10.00% 0.00% Evaluation activities: PRES

This task will consist in the oral presentation (at the end of the course) of all the work carried out in the subject.
Total: 100.00% 0.00%  

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
Assessment criteria in the regular exam session:

A total of 5 group assigments will be proposed corresponding to a total of the 90% of the final mark.
Each group assignments will be evaluated according the following criteria:
- Quality of the proposed solution (8%)
- Quality of the implementation adopted (4%)
- Demonstration of the program functionality within the robot (4%)
- Quality of the deliverable with proposed solution to the problem (2)%

A final presentation of the work carried out during the course, which will be evaluated according to the quality of the presentation and defense, and will correspond to the 10% of the final mark.
Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
Assessment criteria in the extra exam session:

The same criteria will be applied in that case.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Assessment criteria in the special exam session for completion of studies:

A written exam covering all the theoretical and practical aspects of the subject, with a 100% mark.
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 30
Elaboración de memorias de Prácticas [AUTÓNOMA][Trabajo en grupo] 45
Presentación de trabajos o temas [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 12
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Resolución de ejercicios y problemas] 15
Comentarios generales sobre la planificación:
This subject is given in three weekly 1,5h sessions. This course schedule is APPROXIMATED. It could vary throughout the academic course due to teaching needs, bank holidays, etc. A weekly schedule will be properly detailed and updated on the online platform (Campus Virtual). Note that all the lectures, practice sessions, exams and related activities performed in the bilingual groups will be entirely taught in English. Some activities could extraordinarily be scheduled during the evening if needed.
Tema 1 (de 5): Introduction
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 2
Grupo 17:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 2 (de 5): Mobility
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 4
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 4
Grupo 17:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 3 (de 5): Perception
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 6
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 6
Grupo 17:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 4 (de 5): Localization
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 6
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 6
Grupo 17:
Inicio del tema: Fin del tema:
Tema 5 (de 5): Advanced Topics
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Aprendizaje basado en problemas (ABP)] 6
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Trabajo en grupo] 6
Grupo 17:
Inicio del tema: Fin del tema:
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
Bekey, George A. Autonomous robots : from biological inspiration to implement The Mit Press 0-262-02578-7 2005 Ficha de la biblioteca
Craig, John J. Introduction to robotics : mechanics and control Addison-Wesley 0-201-09528-9 1989 Ficha de la biblioteca
Fahimi, Farbod Autonomous robots : modeling, path planning, and control Springer 978-0-387-09537-0 2009 Ficha de la biblioteca
Holland, John Designing mobile autonomous robots Elsevier 0-7506-7683-3 2004 Ficha de la biblioteca
Nehmzow, Ulrich Mobile robotics : a practical introduction Springer 1-85233-726-5 2003 Ficha de la biblioteca
Niku, Saeed B. (Saeed Benjamin) Introduction to robotics : analysis, control, applications Wiley 978-0-470-60446-5 2010 Ficha de la biblioteca
Thrun, Sebastian Probabilistic robotics The MIT Press 0-262-20162-3 2005 Ficha de la biblioteca
 



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