Recursos y herramientas didácticas para el aprendizaje de la robótica

Este artículo analiza diferentes experiencias docentes que tienen como finalidad el aprendizaje de la robótica en el mundo universitario. Estas experiencias se plasman en el desarrollo de varios cursos y asignaturas sobre robótica que se imparten en la Universidad de Alicante. Para el desarrollo de estos cursos, los autores han empleado varias plataformas educativas, algunas de implementación propia, otras de libre distribución y código abierto. El objetivo de estos cursos es enseñar el diseño e implementación de soluciones robóticas a diversos problemas que van desde el control, programación y manipulación de brazos robots de ámbito industrial hasta la construcción y/o programación de mini-robots con carácter educativo. Por un lado, se emplean herramientas didácticas de última generación como simuladores y laboratorios virtuales que flexibilizan el uso de brazos robots y, por otro lado, se hace uso de competiciones y concursos para motivar al alumno haciendo que ponga en práctica las destrezas aprendidas, mediante la construcción y programación de mini-robots de bajo coste.

RASMA: plataforma para la creación de animaciones Stop-motion con asistencia robótica

En este artículo se describe el concepto de plataforma RASMA, Robot-Assisted Stop-Motion Animation, cuya finalidd es facilitar la tarea de generar los fotogramas necesarios para crear una secuencia animada en 2D. Se describen tanto la generación de trayectorias que deben seguir los objetos (en Unity 3D o en Adobe Flash Player), como la exportación/importación de los ficheros de datos en XML, la planificación de las trayectorias del robot, la toma de fotogramas y el ensamblado final de toda la secuencia.

Metodología docente para la incorporación de laboratorios virtuales en el plan de estudios del master universitario en automática y robótica

En este artículo se describe la metodología empleada para el desarrollo y coordinación de las asignaturas obligatorias del Máster Universitario en Automática y Robótica de la Universidad de Alicante. Se ha trabajado en adecuar las guías docentes a la metodología mediante el trabajo colaborativo de los distintos profesores coordinadores de las asignaturas con el objetivo de garantizar que todos los conceptos necesarios sean cubiertos y complementados entre las asignaturas, apoyándose en mapas conceptuales. Otro aspecto en el que se ha hecho un especial énfasis en la metodología propuesta ha sido introducir como parte de las actividades teóricas y/o prácticas el uso de laboratorios virtuales remotos. Los laboratorios virtuales sirven de apoyo a la teoría para mostrar simulaciones y resultados prácticos mediante la interacción con equipamiento real. Además, muchas de estas herramientas admiten que el alumnado pueda trabajar a distancia desde sus casas, lo que redunda en la posibilidad de autoaprendizaje e incluso la realización de prácticas a distancia.

Docencia virtual y autoaprendizaje mediante un laboratorio virtual remoto de un sistema de bombeo en el Máster Universitario en Automática y Robótica

En este artículo se describe un laboratorio remoto empleado en el aprendizaje práctico de la asignatura "Sistemas de Control Automático", que se imparte en el Máster Universitario en Automática y Robótica de la Universidad de Alicante. La aplicación desarrollada permite a los estudiantes practicar a distancia diferentes conceptos teóricos utilizando un modelo hardware de un proceso industrial real consistente en un sistema de bombeo. En el artículo se describe las características más importantes de este laboratorio remoto, destacando su capacidad para realizar la evaluación automática del estudiante. La aplicación propone un conjunto de experiencias prácticas que los alumnos deben resolver haciendo uso del laboratorio remoto. Además, la aplicación ofrece una retroalimentación que guía al estudiante en los conceptos para mejorar en su aprendizaje. Esta información puede ser utilizada por los estudiantes para llevar a cabo un auto-aprendizaje. El documento concluye con un estudio que describe el impacto educativo acerca del uso de esta herramienta en el aprendizaje de los estudiantes.

Experiencias sobre el uso de la plataforma Arduino en prácticas de Automatización y Robótica

En los últimos años las plataformas de hardware libre han adquirido gran relevancia en el desarrollo de prototipos y en la educación en tecnología. Una plataforma de hardware libre es básicamente un diseño de sistema un electrónico microprocesador que sus autores difunden libremente y puede ser utilizado sin tener que pagar licencias. Ente la multitud de plataformas disponibles, destaca Arduino. Se caracteriza por su bajo precio, y que el software necesario para hacer funcionar la plataforma es libre y gratuito. Todo ello hace que estos dispositivos sean fácilmente accesibles por estudiantes. Este trabajo describe la aplicación de hardware libre a experimentos de laboratorio en asignaturas de ingeniería de la UA, especialmente del máster en Automática y Robótica, en las que se controlan sistemas industriales o robóticos. Esto contrasta con los experimentos clásicos en los que se emplean sistemas caros y difícilmente accesibles por el alumno. Además, los experimentos deben ser atractivos y de aplicaciones reales, para atraer el interés del alumno, con el objetivo principal de que aprenda más y mejor en el laboratorio.

La enseñanza de robótica en el Máster en Automática y Robótica mediante un robot modular

Este trabajo muestra cómo se realiza la enseñanza de robótica mediante un robot modular y los resultados educativos obtenidos en el Máster Universitario en Automática y Robótica de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. En el artículo se describen los resultados obtenidos con el uso de este robot modular tanto en competencias genéricas como específicas, en las enseñanzas de electrónica, control y programación del Máster. En este artículo se exponen los objetivos de aprendizaje para cada uno de ellos, su aplicación a la enseñanza y los resultados educativos obtenidos. En los resultados del estudio, cabe destacar que el alumno ha mostrado mayor interés y ha fomentado su aprendizaje autónomo. Para ello, el robot modular se construyó con herramientas para fomentar este tipo de enseñanza y aprendizaje, tales como comunicaciones interactivas para monitorizar, cambiar y adaptar diversos parámetros de control y potencia del robot.

Red de investigación en Visión Artificial y Robótica. Establecimiento de contenidos e implantación y seguimiento del plan de evaluación

Se presenta en esta memoria el trabajo desarrollado durante el curso 2013/14 por los componentes de la “Red de investigación en Visión Artificial y Robótica. Establecimiento de contenidos e implantación y seguimiento del plan de evaluación”. Código de Red ICE 3031. Este ha sido el primer curso en el que se imparte la asignatura a estudio y nuestros esfuerzos han estado orientados tanto a la valoración de los materiales elaborados en los años precedentes como al seguimiento y ponderación del sistema de evaluación propuesto para la asignatura de Visión Artificial y Robótica y que consiste en la evaluación continua de trabajos desarrollados por los estudiantes a lo largo de todo el cuatrimestre. Además, estos trabajos han de ser expuestos oralmente en el aula. Para ello, el alumno ha de desarrollar también las transparencias que le sirvan para apoyar su presentación.

Desarrollo de un robot modular para la enseñanza en el Máster en Automática y Robótica

Este trabajo presenta el diseño, construcción y programación de un robot modular para el desarrollo tanto de competencias genéricas como específicas, en las enseñanzas de electrónica, control y programación del Master de Automática y Robótica de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. En este trabajo se exponen los diferentes módulos propuestos, así como los objetivos de aprendizaje para cada uno de ellos. Uno de los factores más importantes a destacar en el presente estudio es el posible desarrollo de la creatividad y el aprendizaje autónomo. Para ello, se desarrollará especialmente un módulo de comunicación por bluetooth que servirá para monitorizar, cambiar y adaptar on-line diversos parámetros de control y potencia del robot. Además, dicha herramienta se ha introducido como parte de la metodología en las asignaturas del Máster de Electromecánica y Sistemas de Control Automático. En esta memoria se mostrarán los distintos resultados obtenidos durante y en la finalización de este trabajo.

Coordinación, seguimiento y gestión de calidad del Máster Universitario en Automática y Robótica

En la presente memoria se describe la red docente creada con el objetivo de llevar a cabo el seguimiento y aplicación del sistema interno de garantía de calidad de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante al Máster Universitario en Automática y Robótica. En esta red han participado todos los profesores con docencia en el Máster y han trabajado coordinadamente con el objetivo de recoger los principales indicadores de calidad del Máster atendiendo a distintos criterios. Estos indicadores han servido, por un lado, para comprobar la existencia o no de deficiencias en la implantación e impartición del Título. Por otro lado, estos indicadores han servido como base para la elaboración de la documentación requerida para la reacreditación del Máster ante la ANECA. En la presente memoria se describe la coordinación llevada a cabo así como las principales conclusiones extraídas de la red así como del propio informe de reacreditación.

Construção e validação de um sistema de observação em competição no futebol de bolas paradas

Tendo em conta a importância assumida das bolas paradas (BP), como elementos decisivos no desenvolvimento e decisão nos jogos de futebol, o objetivo do estudo foi construir e validar um Sistema de Observação em Competição no Futebol de Bolas Paradas (SOCFutBP), de acordo com a metodologia observacional e suportado por um software de análise de jogo (VideObserver). O estudo foi constituído por uma amostra de 80 ações de bolas paradas observadas numa das partes de um jogo de futebol do Campeonato Nacional de Juvenis de Sub-17. A metodologia de desenvolvimento do sistema de observação adotou os seguintes passos: definição de critérios (e respetivas categorias); seleção e adequação do instrumento; aperfeiçoamento e validação facial do sistema; validação propriamente dita do sistema (intra e inter-observadores) e aplicação do estudo piloto. O Sistema de Observação em Competição de Futebol de Bola Paradas (SOCFutBP) foi construído e validado apresentando dez critérios adequados e ajustados para a recolha e análise de dados no âmbito da investigação focada nas bolas paradas no Futebol, uma vez que todos os critérios apresentaram valores de K superiores a 0,75 na fiabilidade intra-observador e inter-observadores.

Projeto de um dispositivo biomecânico para ciclismo adaptado em alta competição

Este projeto tem o seu enquadramento no âmbito da biomecânica desportiva, aplicada ao ciclismo adaptado. Numa linha de apoio a um ciclista amputado transtibial, atleta da Seleção Nacional de ciclismo adaptado, foi desenvolvido um dispositivo de apoio para a prática da modalidade na classe C2 da União Ciclista Internacional, que consiste em pedalar com uma só perna. O protótipo do dispositivo foi desenvolvido em material compósito, otimizado com vista à redução da sua massa, testado em ambiente laboratorial e experimentado em contexto real. A disponibilização deste dispositivo ao atleta será seguramente uma mais-valia e um passo importante com vista à sua representação de Portugal nos Jogos Para-Olímpicos de 2016.

Competição espacial no mercado de revenda da gasolina: uma análise nas principais cidades do Rio Grande do Norte

This study aims to analyze the relationship between average price with the concentration in the markets (municipalities) in the state of Rio Grande do Norte, is using a little tool applied to the Brazilian market is the spatial econometric model. A data base contains all the stations of the major cities in the state of Rio Grande do Norte and includes 142 observations on stations was used. Theoretical models predict the relationship between the number of competitors in a market and the average price; these theoretical models include: the monopolistic competition of Perloff and Salop (1985), and the search-theoretic, of Carlson and McAfee (1983) and Varian (1980). The empirical results showed that a higher density within a geographic area is associated with a lower average price, thus converging with the monopolistic competition model and with the search-theoretic of Carlson and McAfee (1983). The parameters varied little with the inclusion / exclusion of control variables, showing the robustness of them.

Preferência e competição alimentar em um grupo de Sapajus flavius em fragmento de Mata Atlântica em Caaporã – Paraíba – Brasil

Feeding is the primary selective pressure in all forms of animals. Nutritional ecological models predict consequences of preferred and non-preferred food consumption on behavioural, physiological and morphological adaptations. At same time, socioecological models infer socio-organizarion patterns based on feeding competition faced by animals. A list of preferred foods, and inferences regarding the intensity of feeding competition and its behavioural consequences are information of much importance for management of populations in fragments. In this work we observed the feeding behavior and spatial positioning of a group of more than 100 blond capuchin monkeys (Sapajus flavius) that inhabit a fragment of Atlantic forest, surrounded by sugarcane plantation. We compared the consumption of different food items with their monthly availability in the area to define the preferred and fallback food items. We recorded the vocalizations of aggression and the inter-individual distance (area of Minimum Convex Polygon/n individuals) to infer the type of food competition experienced by animals. In the year studied the fruit feeding time correlated with top consumed fruit productivity, indicating preference for fruits. Our data indicate that the species Elaeis sp., Cecropia palmata, Inga spp. and Simarouba amara are the preferred food items in the diet. Available all year round and uniformly distributed, sugarcane was a regular item in the diet and its was characterized as a staple fallback food for this group. Although fruits are preferential food items, direct competition rate did not correlate to fruit productivity in the area, maintaining the high rates throughout the year (2.45 events/ hour). The inter-individual distance index positively correlated with rain fall indicating scramble food competition. The number of neighbours of females carrying infants was smaller when fruit productivity is low, indicating that females carrying infants are suffering increased indirect competition. Our data indicates that blond capuchins in this fragment make use of sugar cane as a staple fallback food, which evidence the importance of sugar cane landscape for the survival of this critically endangered capuchin species in fragmented habitats in Northeast Brazil. A preliminary list of preferred and important foods is offered, and can assist in the choice of trees for reforestation, better fragments to be preserved and areas of release and translocation of animals. We did not observe an increase of contest competition while using preferred foods, but when using staple FBF. This may be due the altered environment, which results in high competition food throughout the year. Both the food preference as the social and behavioral consequences of high food competition experienced by animals in this fragment must be accompanied over the years to ensure the survival of this population.

Preferência e competição alimentar em um grupo de Sapajus flavius em fragmento de Mata Atlântica em Caaporã – Paraíba – Brasil

Feeding is the primary selective pressure in all forms of animals. Nutritional ecological models predict consequences of preferred and non-preferred food consumption on behavioural, physiological and morphological adaptations. At same time, socioecological models infer socio-organizarion patterns based on feeding competition faced by animals. A list of preferred foods, and inferences regarding the intensity of feeding competition and its behavioural consequences are information of much importance for management of populations in fragments. In this work we observed the feeding behavior and spatial positioning of a group of more than 100 blond capuchin monkeys (Sapajus flavius) that inhabit a fragment of Atlantic forest, surrounded by sugarcane plantation. We compared the consumption of different food items with their monthly availability in the area to define the preferred and fallback food items. We recorded the vocalizations of aggression and the inter-individual distance (area of Minimum Convex Polygon/n individuals) to infer the type of food competition experienced by animals. In the year studied the fruit feeding time correlated with top consumed fruit productivity, indicating preference for fruits. Our data indicate that the species Elaeis sp., Cecropia palmata, Inga spp. and Simarouba amara are the preferred food items in the diet. Available all year round and uniformly distributed, sugarcane was a regular item in the diet and its was characterized as a staple fallback food for this group. Although fruits are preferential food items, direct competition rate did not correlate to fruit productivity in the area, maintaining the high rates throughout the year (2.45 events/ hour). The inter-individual distance index positively correlated with rain fall indicating scramble food competition. The number of neighbours of females carrying infants was smaller when fruit productivity is low, indicating that females carrying infants are suffering increased indirect competition. Our data indicates that blond capuchins in this fragment make use of sugar cane as a staple fallback food, which evidence the importance of sugar cane landscape for the survival of this critically endangered capuchin species in fragmented habitats in Northeast Brazil. A preliminary list of preferred and important foods is offered, and can assist in the choice of trees for reforestation, better fragments to be preserved and areas of release and translocation of animals. We did not observe an increase of contest competition while using preferred foods, but when using staple FBF. This may be due the altered environment, which results in high competition food throughout the year. Both the food preference as the social and behavioral consequences of high food competition experienced by animals in this fragment must be accompanied over the years to ensure the survival of this population.