UWSim, un simulador submarino conectado a la nube como herramienta educacional

Javier Pérez, David Fornas, Raúl Marín, Pedro J. Sanz

Resumen

La creciente demanda social de nuevas aplicaciones de la robótica, desde robots domésticos a coches autónomos, confirma la conveniencia de utilizar dicha tecnología como factor motivante en el contexto educacional. Así, el presente trabajo analiza cómo canalizar esta motivación hacia fines productivos, poniendo el énfasis en las posibilidades que ofrecen los simuladores de robots submarinos. En particular, se propone un entorno de aprendizaje en la nube con un simulador capaz de evaluar al alumno como eje central del sistema. Utilizando este tipo de herramientas tan solo es necesario un dispositivo capaz de acceder a Internet a través de un navegador para alcanzar una cantidad virtualmente ilimitada de recursos. Como caso de estudio, se detallan las mejoras implementadas, en una aplicación de seguimiento de tuberías submarinas, creando un entorno de comparación en la nube que permite a los alumnos competir por obtener el mejor resultado posible. Finalmente, es importante destacar que se aporta una primera experiencia de aplicación en un contexto de enseñanza real de la herramienta propuesta, demostrándose la viabilidad e idoneidad de la misma para el aprendizaje de robótica y ROS.


Palabras clave

Robótica; Educación; Benchmarking; Vehículos autónomos; Sistemas marinos; Ayudas educacionales; Telerobótica

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Referencias

Bale, K., 2012. osgocean.

Blasco, X., García-Nieto, S., Reynoso-Meza, G., 2012. Control autónomo del seguimiento de trayectorias de un vehículo cuatrirrotor. simulación y evaluación de propuestas. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI 9 (2), 194–199. https://doi.org/10.1016/j.riai.2012.01.001

Center, U. D. C.-S., 2015. Roboblockly. URL: http://roboblockly.ucdavis.edu/

Cerezo, F., Sastrón, F., 2015. Laboratorios virtuales y docencia de la automática en la formación tecnológica de base de alumnos preuniversitarios. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI 12 (4), 419–431. https://doi.org/10.1016/j.riai.2015.04.005

Cervera, E., Martinet, P., Marin, R., Moughlbay, A. A., del Pobil, A. P., Alemany, J., Esteller, R., Casa˜n, G., 2016. The robot programming network. Journal of Intelligent & Robotic Systems 81 (1), 77–95. https://doi.org/10.1007/s10846-015-0201-7

Cook, D., Vardy, A., Lewis, R., 2014. A survey of auv and robot simulators for multi-vehicle operations. En: 2014 IEEE/OES Autonomous Underwater Vehicles (AUV). IEEE, pp. 1–8. https://doi.org/10.1109/AUV.2014.7054411

Coumans, E., 2012. Bullet physics engine.

Craighead, J., Murphy, R., Burke, J., Goldiez, B., 2007. A survey of commercial & open source unmanned vehicle simulators. En: Proceedings 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE, pp. 852–857. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2007.363092

Eguchi, A., 2016. Robocupjunior for promoting stem education, 21st century skills, and technological advancement through robotics competition. Robotics and Autonomous Systems 75, 692–699. https://doi.org/10.1016/j.robot.2015.05.013

Foundation, O. S. R., 2015. Cloudsim.

García, J. C., Sanz, P. J., Cervera, E., 11/2011 2011. Using humanoids for teaching robotics and artificial intelligence issues. the uji case study. En: III Workshop de robótica: robótica experimental. Sevilla (Spain).

Gómez-Estern, F., Ló0pez-Martínez, M., de la Pe-a, D. M., 2010. Sistema de evaluación automática víaweb en asignaturas prácticas de ingeniería. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI 7 (3), 111– 119.

Haynes, C., Edwards, J., 2015. First robotics competition [competitions]. Robotics & Automation Magazine, IEEE 22 (1), 8–10. https://doi.org/10.1109/MRA.2014.2385560

Kalwa, J., Pascoal, A., Ridao, P., Birk, A., Eichhorn, M., Brignone, L., Caccia, M., Alvez, J., Santos, R., 2012. The european r&d-project morph: Marine robotic systems of self-organizing, logically linked physical nodes. IFAC Proceedings Volumes 45 (5), 349–354.

Lane, D. M., Maurelli, F., Kormushev, P., Carreras, M., Fox, M., Kyriakopoulos, K., 2012. Persistent autonomy: the challenges of the pandora project. IFAC Proceedings Volumes 45 (27), 268–273. https://doi.org/10.3182/20120919-3-IT-2046.00046

LLC, M. S., 2006. Rovsim.

Matsebe, O., Kumile, C., Tlale, N., 2008. A review of virtual simulators for autonomous underwater vehicles (auvs). IFAC Proceedings Volumes 41 (1), 31–37.

Osfield, R., Burns, D., et al., 2004. Open scene graph.

Pavin, A., Inzartsev, A., Eliseenko, G., Lebedko, O., Panin, M., 2015. A reconfigurable web-based simulation environment for auv. En: OCEANS 2015- MTS/IEEE Washington. IEEE, pp. 1–7. https://doi.org/10.23919/OCEANS.2015.7404470

Pérez, J., Sales, J., Marín, R., Cervera, E., Sanz, P. J., 09/2014 2014. Configuración y ejecución de benchmarks de intervención robótica submarina en uwsim mediante herramientas web. En: XX Jornadas de Automática 2014.

Perez, J., Sales, J., Penalver, A., Fornas, D., Javier Fernandez, J., Garcia, J. C., Sanz, P. J., Marin, R., Prats, M., 2015. Exploring 3-d reconstruction techniques: A benchmarking tool for underwater robotics. Robotics & Automation Magazine, IEEE 22 (3), 85–95. https://doi.org/10.1109/MRA.2015.2448971

Pérez, J., Sales, J., Prats, M., Martí, J. V., Fornas, D., Marín, R., Sanz, P. J., 2013. The underwater simulator uwsim-benchmarking capabilities on autonomous grasping. En: ICINCO (2). pp. 369–376.

Prats, M., Pérez, J., Fernández, J., Sanz, P., 2012. An open source tool for simulation and supervision of underwater intervention missions. En: Intelligent Robots and Systems (IROS), 2012 IEEE/RSJ International Conference on. pp. 2577–2582. https://doi.org/10.1109/IROS.2012.6385788

Quigley, M., Conley, K., Gerkey, B., Faust, J., Foote, T., Leibs, J., Wheeler, R., Ng, A. Y., 2009. Ros: an open-source robot operating system. En: ICRA workshop on open source software. Vol. 3. Kobe, p. 5.

Tellez, R., 2017. A thousand robots for each student: Using cloud robot simulations to teach robotics. En: Robotics in Education. Springer, pp. 143–155. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42975-5_14

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1. Use of the benchmark for PID control in engineering studies at the University of Almería ⁎ ⁎This work has been partially funded by the following projects: DPI2014-55932-C2-1-R, DPI2014-56364-C2-1-R and DPI2017-84259-C2-1-R (financed by the Spanish Ministry of Economy Industry and Competitiveness and EU-ERDF funds).
Ángeles Hoyo, José Luis Guzmán, Manuel Berenguel
IFAC-PapersOnLine  vol: 51  num.: 4  primera página: 456  año: 2018  
doi: 10.1016/j.ifacol.2018.06.137



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