Iniciación del alumno al campo de la investigación en una asignatura multidisciplinar orientada a la robótica

La asignatura de libre elección en la que se realizó la experiencia que se indica pretende ser un trampolín de iniciación para aquellos alumnos de la Universidad Europea de Madrid que tengan inquietud por descubrir el mundo de la robótica. Con una clase de alumnos procedentes de muchas titulaciones distintas, Licenciado en Odontología, Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, Ingeniero Industrial, Ingeniero Informático, Ingeniero en Telecomunicaciones, Técnicos en Obras Públicas y alumnos internacionales, el reto de hacer de la asignatura algo interesante para ellos implicaba saber adaptarse a distintos niveles tanto disciplinar (varias carreras) como académico (los alumnos eran tanto de los primeros cursos como de los últimos). Basándose en el uso del portafolio y el aprendizaje basado en problemas se fueron inculcando los conocimientos básicos necesarios para desarrollar lo que sería el final de la asignatura. Este objetivo final es el que hizo que los alumnos vieran de cerca la labor de un investigador y un grupo de trabajo multidisciplinar. El reto consistió en que debían hacer una solicitud 'ficticia' de un proyecto PROFIT. Los PROFIT constituyen programas de ayuda y fomento a la investigación técnica convocados por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio. Las plantillas son accesibles desde Internet y de esta forma los alumnos pudieron realizar una memoria clara y precisa de sus proyectos. Además, como elemento final de evaluación se invitó a dos profesores expertos en robótica de otra universidad al día de la presentación en el que los alumnos entregaban la memoria y defendían sus trabajos. Tres profesores en total, dos de otra universidad y el profesor de la asignatura asistieron a su defensa y pusieron de manera independiente los trabajos en orden según sus preferencias, al ser 5 grupos la nota debía ponerse entre 10, 9, 8, 7 y 6. La media de la decisión de los tres profesores configuró la nota final

Enseñanza-aprendizaje constructivista a través de la robótica educativa

Una propuesta para la enseñanza – aprendizaje constructivista en robótica. La competencia de “ordenar tareas a robots para que realicen determinados comportamientos (con un objetivo en mente)” puede ser el objeto de una ensenanza (por parte del profesor) y un aprendizaje (por parte del alumno) constructivista

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.

Desarrollo de una herramienta virtual destinada al diseño de una plataforma robótica reconfigurable.

[ES]Este proyecto tiene como objeto aumentar el conocimiento concerniente a mecanismos robóticos reconfigurables, así como ponerlo en práctica. Estos mecanismos pueden lograr rápidas transiciones y son capaces de adaptarse a sí mismos a muchos entornos diferentes, conduciendo a una reducción de costes y requerimientos de espacio. Para ello, se estudia el estado del arte, de manera que se pueda reunir información sobre las principales aplicaciones y oportunidades que este campo ofrece en diferentes áreas. A continuación, se requiere llevar a cabo un análisis cinemático de un robot específico, y junto a métodos de planificación de trayectorias, su implementación en un software gráfico para simular su movimiento. La herramienta de software “Matlab” va a ser la que permitirá llevar a cabo toda la programación y representación a lo largo de todo el proyecto.

Análisis de las capacidades del software de simulación robótica RobotStudio.

[ES]Por parte del Departamento de Ingeniería Mecánica existe la necesidad de profundizar en el conocimiento a la hora de utilizar softwares de simulación robótica. En este Trabajo de Fin de Grado en concreto se ha seleccionado el software RobotStudio como objeto de análisis con el cual se pretende destacar las opciones y capacidades de mayor interés que dicho software ofrece. El objetivo principal de este Trabajo de Fin de Grado es sintetizar los conocimientos obtenidos sobre el manejo del programa a través de la realización de una serie de tareas o simulaciones de creciente grado de complejidad con el mismo; para que dichos conocimientos puedan ser empleados posteriormente como apoyo didáctico en las clases teóricas impartidas por los profesores, así como en un entorno más profesional destinado a la práctica industrial.

Agrupamento espacial em robótica de enxame.

Os Sistemas Multi-Robôs proporcionam vantagens sobre um robô individual, quando da realização de uma tarefa com maiores velocidade, precisão e tolerância a falhas. Os estudos dos comportamentos sociais na natureza têm permitido desenvolver algoritmos bio-inspirados úteis na área da robótica de enxame. Seguindo instruções simples e repetitivas, grupos de robôs, fisicamente limitados, conseguem solucionar problemas complexos. Quando existem duas ou mais tarefas a serem realizadas e o conjunto de robôs é heterogêneo, é possível agrupá-los de acordo com as funcionalidades neles disponíveis. No caso em que o conjunto de robôs é homogêneo, o agrupamento pode ser realizado considerando a posição relativa do robô em relação a uma tarefa ou acrescentando alguma característica distintiva. Nesta dissertação, é proposta uma técnica de clusterização espacial baseada simplesmente na comunicação local de robôs. Por meio de troca de mensagens entre os robôs vizinhos, esta técnica permite formar grupos de robôs espacialmente próximos sem precisar movimentar os robôs. Baseando-se nos métodos de clusterização de fichas, a técnica proposta emprega a noção de fichas virtuais, que são chamadas de cargas, sendo que uma carga pode ser estática ou dinâmica. Se uma carga é estática permite determinar a classe à qual um robô pertence. Dependendo da quantidade e do peso das cargas disponíveis no sistema, os robôs intercambiam informações até alcançar uma disposição homogênea de cargas. Quando as cargas se tornam estacionárias, é calculada uma densidade que permite guiar aquelas que estão ainda em movimento. Durante as experiências, foi observado visualmente que as cargas com maior peso acabam se agrupando primeiro enquanto aquelas com menor peso continuam se deslocando no enxame, até que estas cargas formem faixas de densidades diferenciadas para cada classe, alcançando assim o objetivo final que é a clusterização dos robôs.

Localização colaborativa em robótica de enxame.

Diversas das possíveis aplicações da robótica de enxame demandam que cada robô seja capaz de estimar a sua posição. A informação de localização dos robôs é necessária, por exemplo, para que cada elemento do enxame possa se posicionar dentro de uma formatura de robôs pré-definida. Da mesma forma, quando os robôs atuam como sensores móveis, a informação de posição é necessária para que seja possível identificar o local dos eventos medidos. Em virtude do tamanho, custo e energia dos dispositivos, bem como limitações impostas pelo ambiente de operação, a solução mais evidente, i.e. utilizar um Sistema de Posicionamento Global (GPS), torna-se muitas vezes inviável. O método proposto neste trabalho permite que as posições absolutas de um conjunto de nós desconhecidos sejam estimadas, com base nas coordenadas de um conjunto de nós de referência e nas medidas de distância tomadas entre os nós da rede. A solução é obtida por meio de uma estratégia de processamento distribuído, onde cada nó desconhecido estima sua própria posição e ajuda os seus vizinhos a calcular as suas respectivas coordenadas. A solução conta com um novo método denominado Multi-hop Collaborative Min-Max Localization (MCMM), ora proposto com o objetivo de melhorar a qualidade da posição inicial dos nós desconhecidos em caso de falhas durante o reconhecimento dos nós de referência. O refinamento das posições é feito com base nos algoritmos de busca por retrocesso (BSA) e de otimização por enxame de partículas (PSO), cujos desempenhos são comparados. Para compor a função objetivo, é introduzido um novo método para o cálculo do fator de confiança dos nós da rede, o Fator de Confiança pela Área Min-Max (MMA-CF), o qual é comparado com o Fator de Confiança por Saltos às Referências (HTA-CF), previamente existente. Com base no método de localização proposto, foram desenvolvidos quatro algoritmos, os quais são avaliados por meio de simulações realizadas no MATLABr e experimentos conduzidos em enxames de robôs do tipo Kilobot. O desempenho dos algoritmos é avaliado em problemas com diferentes topologias, quantidades de nós e proporção de nós de referência. O desempenho dos algoritmos é também comparado com o de outros algoritmos de localização, tendo apresentado resultados 40% a 51% melhores. Os resultados das simulações e dos experimentos demonstram a eficácia do método proposto.

JUBA-II. La enseñanza experiencial en un concurso de robótica

La enseñanza utilizando proyectos es una metodología activa de aprendizaje de gran eficiencia. En este trabajo se expone la experiencia de los alumnos que han participado en un proyecto muy especial, la construcción de un robot para el concurso internacional, “Laureate Award for Excellence in Robotic Engineering”. Los alumnos expondrán el bagaje competencial que llevaron al proyecto, de dónde provenía (formal o informal, reglado o no reglado, teórico o experiencial) y cómo ha contribuido este proyecto al refuerzo y adquisición de nuevas competencias y talentos, que contribuyen a una formación integral, poliédrica; tanto desde el punto de vista profesional, como personal.

A robótica educativa no ensino e aprendizagem de conceitos de programação e algoritmos

Relatório da Prática de Ensino Supervisionada, Ensino de Informática, Universidade de Lisboa, 2013

Contribuições para a localização e mapeamento em robótica através da identificação visual de lugares

Tese de doutoramento, Informática (Engenharia Informática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Robótica móvel: sistema de condução autónoma

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo Automação e Electrónica Industrial

Cap a una política d'exàmens eficaç dins dels estudis de primer grau acadèmic d'ensenyament: ensenyament primari

La formació de mestre d’ensenyament primari ha desenvolupat el procediment d’avaluació per reconèixer les competències adquirides pels estudiants que entren en el si de l’Escola Superior Catòlica de Lovaina des de 2003. En aquest article se’n descriu l’origen i l’operativitat

Docència: L'ACME a l'Escola Politècnica Superior. Presentació de la plataforma ACME (Avaluació Continuada i Millora de l'Ensenyament), desenvolupada pel Departament d'Informàtica i Matemàtica Aplicada de l'UdG

La plataforma ACME (Avaluació Continuada i Millora de l’Ensenyament), desenvolupada en el nostre departament, és una plataforma virtual de suport a la docència de les matemàtiques de l’EPS des de ja fa uns anys. Actualment es fa servir en totes les titulacions d’àmbit tecnològic i científic de la Universitat de Girona. L’esperit de la plataforma és el de funcionar com a quadern d’activitats de l’alumne

Perquè hem tingut èxit en el disseny ECTS d'una assignatura de màster en un entorn multicultural

En aquest treball presentem la nostra experiència en el disseny d’una assignatura compartida entre el màster europeu Erasmus Mundus en Visió per Computador i Robòtica (VIBOT) i el màster local en Informàtica Industrial i Automàtica, ambdós oficials. En l’assignatura s’ha treballat amb estudiants procedents dels cinc continents, barrejant en grups de treball estudiants estrangers i nacionals. Els resultats han estat molt bons. Ens avalen tant les enquestes realitzades pels estudiants com els resultats acadèmics que han aconseguit. En aquest article presentem el disseny que vam fer de l’assignatura; detallem els objectius que ens vam marcar i descrivim el pla d’activitats que vam preveure perquè els estudiants no es poguessin escapar d’aprendre, i tot això en un entorn internacional. Finalment, reflexionem sobre, segons el nostre criteri, quina és la clau de l’èxit

Les Imatges digitals en l'ensenyament de la Història de l'art: base de dades d'imatges d'art contemporani

L’objectiu d’aquesta comunicació és presentar el treball que s’ha vingut desenvolupant al llarg dels darrers anys en els estudis d’Història de l’art de la Universitat de Girona, i més concretament entorn de l’àrea de coneixement d’Art contemporani. Aquest treball, emmarcat en diversos programes d’innovació docent, va consistir, en una primera fase, en la digitalització del material visual utilitzat en la docència (les anteriors diapositives); i en la fase que actualment estem desenvolupant, en la creació i posta en marxa d’una Base d’imatges d’art contemporani en línia, que està actualment en fase de proves. Des del punt de vista docent, aquest projecte posa èmfasi en l’aspecte que nosaltres considerem clau en l’àmbit de la nostra tasca docent: el que hem intentat és crear una eina que faciliti la tasca dels nostres estudiants posant a la seva disposició tot el material visual treballat a les classes, de manera que el seu procés d’aprenentatge esdevingui molt més autònom i individualitzat. La valoració que els estudiants han fet de les fases del projecte executades fins ara ha estat molt positiva, i per això creiem que aquest projecte continua essent vàlid per al seu desenvolupament futur. Així mateix, aquesta eina s’està mostrant també molt útil pel que fa a temes de recerca, tant per als docents com per els estudiants, i voldríem aprofundir també en aquesta direcció. En la propera fase el que pretenem és afavorir molt més la implicació de l’estudiant, ja que posant al seu abast més recursos, esperem que els utilitzi també de forma més autònoma i creativa, i que això tingui una repercussió positiva en el seu procés d’aprenentatge. Així mateix, i partint del fet que tot aquest material serà disponible on-line, pretenem explorar les possibilitats de connectar el nostre recurs amb altres de similars que puguin altres universitats, amb l’objectiu d’optimitzar-ne l’ús i les potencialitats