Entorno Docente Universitario para la Programación de los Robots

José María Cañas Plaza, Alberto Martín Florido, Eduardo Perdices García, Francisco Rivas Montero, Roberto Calvo Palomino

Resumen

Se presenta un entorno docente de robótica universitaria orientado al aprendizaje práctico. Es software libre, multiplataforma (Linux, Windows, MacOS) y hace énfasis en la programación de la inteligencia de los robots. Consta de una colección de prácticas variadas, cercanas a las aplicaciones robóticas que están llegando a la sociedad recientemente (coches autónomos, drones, aspiradoras...).Utiliza el simulador Gazebo como referencia y Python como lenguaje. Para cada práctica se ha programado una aplicación académica que realiza tareas auxiliares como la interfaz gráfica, la conexión con sensores y actuadores concretos, la temporización, etc. y aloja al código del estudiante, que así se concentra en los algoritmos de percepción y control. Cada aplicación está formada por una parte específica preparada, que queda oculta, y el código del estudiante, que simplemente rellena un sencillo fichero plantilla con la lógica del robot. Se ha utilizado con éxito en varios cursos de grado, de máster y cursos de introducción a la robótica.

Palabras clave

Programación de robots y sistemas multi-robot; Robots móviles y vehículos autónomos inteligentes; Herramientas docentes y laboratorios en automática; Prácticas docentes

Texto completo:

PDF

Referencias

Aliane, N., 2011. Teaching fundamentals of robotics to computer scientists. Computer Applications in Engineering Education 19, 615-620. DOI: 10.1002/cae.20342 https://doi.org/10.1002/cae.20342

Berenguel, M., Rodrı́guez, F., J.C. Moreno, J. G., González, R., 2016. Tools and methodologies for teaching robotics in computer science & engineering studies. Computer Applications in Engineering Education 24(2), 202-214. DOI: 10.1002/cae.21698 https://doi.org/10.1002/cae.21698

Blank, D., Kumar, D., Meeden, L., Yanco, H., 2004. Pyro: A python-based versatile programming environment for teaching robotics. Journal of Educational Resources in Computing. https://doi.org/10.1145/1083310.1047569

Blank, D., Kumar, D., Meeden, L., Yanco, H., 2006. The pyro toolkit for ai and robotics. AI Magzine 27(1).

Cañas, J., Agüero, C., Barrera, P., Matellán, V., Morales, R., 2007. Robótica Móvil y Programación en Educación Secundaria, Robocampeones 2007. ISBN: 978-84-690-9401-3.

Cañas, J., Cazorla, M., Matellán, V., 2009. Uso de simuladores en docencia de robótica móvil. IEEE Revista Iberoamericana de Tecnologı́as del Aprendizaje 4(4), 268-277. DOI: ISSN: 1932-8540

Cañas, J., Martı́n, L., Vega, J., 2014. Innovating in robotics education with gazebo simulator and jderobot framework. In: Proceedings of XXII Congreso Universitario de Innovación Educativa en Enseñanzas Técnicas, CUIEET-2014. pp. 1483-1496.

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

Corke, P., 1996. A robotics toolbox for matlab. IEEE Robotics and Automation Magazine 3, 24-32. https://doi.org/10.1109/100.486658

Corke, P., 2011. Robotics, Vision and Control: Fundamental Algorithms in MATLAB (Springer Tracts in Advanced Robotics). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-20144-8

Corke, P., 2015. Robotics, toolbox for matlab (release 9)). http://www.petercorke.com/, accessed: 2016-09-15.

Corke, P., Greener, E., Philip, R., jun 2016. An innovative educational change. IEEE Robotics & Automation Magazine, 81-89. DOI: 10.1109/MRA.2016.2548779 https://doi.org/10.1109/MRA.2016.2548779

Detry, R., Corke, P., Freese, M., 2014. TRS: An open-source recipe for teaching/learning robotics with a simulator. http://ulgrobotics.github.io/trs, accessed: 2016-09-15.

Fabregas, E., Farias, G., Dormido-Canto, S., Guinaldo, M., Sánchez, J., Dormido, S., 2016. Platform for teaching mobile robotics. J. Intell. Robot Syst. 81, 131-143. DOI: 10.1007/s10846-015-0229-8 https://doi.org/10.1007/s10846-015-0229-8

Gil, A., Reinoso, O., Marı́n, J., Paya, L., Ruiz, J., 2015. Development and deployment of a new robotics toolbox for education. Computer Applications in Engineering Education 23, 443-454. DOI: 10.1002/cae.21615 https://doi.org/10.1002/cae.21615

González, R., Mahulea, C., Kloetzer, M., 2015. A matlab-based interactive simulator for mobile robotics. In: IEEE CASE'2015: Int. Conf. on Autom. Science and Engineering. https://doi.org/10.1109/CoASE.2015.7294097

GTRob, C., 2008. Libro blanco de la robótica: De la investigación al desarrollo tecnológico y aplicaciones futuras. CEA - GTRob, España.

Guyot, L., Heiniger, N., Michel, O., Rohrer, F., 2011. Teaching robotics with an open curriculum based on the e-puck robot, simulations and competitions. In: Stelzer, R., Jafarmadar, K. (Eds.), Proceedings of 2nd International Conference on Robotics in Education (RiE 2011). INNOC - Austrian Society for Innovative Computer Sciences, pp. 53-58.

Guzmán, J., Berenguel, M., Rodrı́guez, F., Dormido, S., 2008. An interactive tool for mobile robot motion planning. Robotics and Autonomous Systems 56,396-409. https://doi.org/10.1016/j.robot.2007.10.001

Jara, C., Candelas, F., Pomares, J., Torres, F., 2013. Java software platform for the development of advanced robotic virtual laboratories. Computer Applications in Engineering Education 21, 14-30. DOI: 10.1002/cae.20542 https://doi.org/10.1002/cae.20542

Jara, C. A., Candelas, F. A., Puente, S., Torres, F., 2011. Hands-on experiences of undergraduate students in automatics and robotics using a virtual and remote laboratory. Computers & Education 57 (4), 2451-2461. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2011.07.003

Jiménez, E., Bravo, E., Bacca, E., 2010. Tool for experimenting with concepts of mobile robotics as applied to children education. IEEE Trans. Education 53 (1), 88-95. https://doi.org/10.1109/TE.2009.2024689

Joseph, L., 2015. Learning Robotics using Python. Packt Publishing, UK.

López-Nicolás, G., Romeo, A., Guerrero, J., june 2009. Simulation tools for active learning in robot control and programming. In: Proceedings of 20th EAEEIE Annual Conference: Innovation in Education for Electrical and Information Engineering. IEEE. https://doi.org/10.1109/EAEEIE.2009.5335490

López-Nicolás, G., Romeo, A., Guerrero, J., 2014. Active learning in robotics based on simulation tools. Computer Applications in Engineering Education 22, 509-515. DOI: 10.1002/cae.20576 https://doi.org/10.1002/cae.20576

Mateo, T., Andújar, J., 2011. 3D-RAS: A new educational simulation tool for kinematics analysis of anthropomorphic robotic arms. Int. J. Eng. Educ. 27 (2), 225-237.

Mateo, T., Andújar, J., december 2012. Simulation tool for teaching and learning 3d kinematics workspaces of serial robotic arms with up to 5-dof. Comput. Appl. Eng. Educ. 20 (4), 750-761. https://doi.org/10.1002/cae.20433

Simmons, R., Fernandez, J., Goodwin, R., Koenig, S., O'Sullivan, J., June 2000. Lessons learned from xavier. IEEE Robotics and Automation Magazine 7 (2), 33-39. https://doi.org/10.1109/100.848266

Soto, A., Espinace, P., Mitnik, R., 2006. A mobile robotics course for undergraduate students in computer science. In: Proceedings of IEEE 3rd Latin American Robotics Symposium, LARS'06. IEEE, pp. 187-192. https://doi.org/10.1109/LARS.2006.334322

Thrun, S., 2006. Teaching challenge. IEEE Robotics and Automation Magazine 13 (4). https://doi.org/10.1109/RA-M.2006.250538

Touretzky, D., 2013. Robotics for computer scientists: what's the big idea? Computer Science Education 23(4), 349-367. DOI: 0.1080/08993408.2013.847226 https://doi.org/10.1080/08993408.2013.847226

Abstract Views

3861
Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM




Creative Commons License

Esta revista se publica bajo una Licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-CompartirIgual 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)

Universitat Politècnica de València     https://doi.org/10.4995/riai

e-ISSN: 1697-7920     ISSN: 1697-7912