240AR057 - Interacción Humano- Robot y Teleoperación

Transcripción

1 Unidad responsable: ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona Unidad que imparte: ESAII - Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial Curso: Titulación: 2016 MÁSTER UNIVERSITARIO EN AUTOMÁTICA Y ROBÓTICA (Plan 2012). (Unidad docente Optativa) Créditos ECTS: 4,5 Idiomas docencia: Inglés Profesorado Responsable: Otros: Pere Ponsa Asensio Human centred design: Pere Ponsa Alicia Casals Capacidades previas Conocimientos previos en teoría de control, robótica, modelado y simulación mediante MATLAB y SIMULINK Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 2. El/la estudiante será capaz de identificar, obtener modelos, realizar simulaciones, analizar y validar sistemas dinámicos sencillos en la representación adecuada para el propósito deseado (análisis, identificación, simulación y diseño). 1. El/la estudiante será capaz de analizar y determinar los modelos cinemáticos y dinámicos de los robots, y diseñar sistemas de control de movimientos y de fuerza. Genéricas: 3. Capacidad de realizar investigación, desarrollo e innovación en el ámbito de la ingeniería de sistemas, de control y la robótica, así como de dirigir el desarrollo de soluciones de ingeniería en entornos nuevos o poco conocidos, relacionando creatividad, innovación y transferencia de tecnología 4. Tener los adecuados conocimientos matemáticos, analíticos, científicos, instrumentales, tecnológicos, de información y de gestión. Metodologías docentes Método expositivo/lección magistra. Aprendizaje basado en proyectos/problemas Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al finalizar la asignatura, capacitación para: Describir los componentes de un sistema de teleoperación Aplicar métodos cualitativos y cuantitativos Desarrollar soluciones tecnológicas Modelar la interacción entre un sistema automatizado y la persona usuaria Diseño de interfaz Aportar métricas para la evaluación de sistemas interactivos Investigar los factores que permiten una interacción ergonómica entre la persona y el sistema robótico Identificar estrategias de control 1 / 5

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 112h 30m Horas grupo grande: 0h 0.00% Horas grupo mediano: 20h 15m 18.00% Horas grupo pequeño: 20h 15m 18.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 72h 64.00% 2 / 5

3 Contenidos Teleoperación Actividades dirigidas: 2h Cronologia histórica. Sistema de teleoperación. Definiciones. Componentes. Relacionar los componentes de un sistema de teleoperación. Los conceptos y esquemas se evaluan dentro del examen escrito. Ejercicios de control bilateral con joystick de realimentación de fuerzas. y MATLAB SImulink (3D Animation). Identificar un sistema de teleoperación y reconocer los componentes y sus relaciones. Diseño y evaluación de interfaces Dedicación: 13h 20m Actividades dirigidas: 5h Aprendizaje autónomo: 8h 20m Interfaz física. La mano y el cuerpo humano como interfaz. Interfaces gestuales. Sensor Kinect.Leap motion. Memoria y presentación oral: sensor Kinect aplicado en sistemas robóticos Conocer el componente que facilita el diálogo entre la persona y el sistema. Factores humanos Actividades dirigidas: 2h Sensación. Canales sensoriales. Modelo de procesamiento de la información. Percepción. Modelos mentales. Memoria, Actuación motora. Los conocimientos se evaluan dentro del examen escrito. Aprender la importancia de la persona que gobierna la tecnologia. 3 / 5

4 Interacción háptica Dedicación: 13h 20m Actividades dirigidas: 5h Aprendizaje autónomo: 8h 20m Definición de háptica. Normativa estándard y diseño de guía.. Realimentaciñon háptica. Los conocimientos se evaluan en el examen escrito. Actividades pràcticas con interfaz Phantom. Aprender la importancia del canal táctil/háptico en telerrobótica. Arquitecturas persona y sistemas automatizados Grupo grande/teoría: 2h La persona en el lazo de control. Niveles de automatización. Traded control. Shared control. Control supervisor humanno. Los esquemas de estructuras se evaluan dentro del examen escrito. Reconocer las estructuras de control en función del contexto y su utilización. Campos de aplicación Clases teóricas: 2h Manipulación de material radioactivo. Telerrobótica médica, submarina, espacio. Supervisión de UAV. Supervisión de procesos. El enlace entre los fundamentos y campos de aplicación se evaluan en el examen escrito. Aprender las ambitos de aplicacion de los sistemas de teleoperación. 4 / 5

5 Sistema de calificación Examen escrito Pere: 30% Trabajo Pere: 20% Examen escrito Alicia: 30% Prácticas: 20% Bibliografía Básica: Kortum, Philip. HCI Beyond the GUI. Burlington, MA: Morgan Kaufmann Publishers, ISBN Brewster, Stephen. Murray-Smith, Roderick. Haptic Human Computer Interaction [en línea]. Berlin: Springer, 2001 [Consulta: 10/12/2013]. Disponible a: < ISBN Wigdor, Daniel; Wixon, Dennis. Brave NUI World. Burlington: Morgan Kaufmann Publishers, ISBN Complementaria: Webb, Jarrett, Ashley, James. Beginning Kinect Programming with the Microsoft Kinect SDK. New York: Apress, ISBN Khaled, Nassim. Virtual Reality and Animation for MATLAB and Simulink Users. New York: Springer, ISBN / 5