Última actualización: 30/01/2024


Curso Académico: 2023/2024

Robots Humanoides
(14936)
Máster Universitario en Robótica y Automatización (Plan: 296 - Estudio: 77)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: GONZALEZ VICTORES, JUAN CARLOS

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática

Tipo: Optativa
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Materias básicas de programación, control y robots industrales.
Objetivos
El objetivo es introducir a la robótica de humanoides. Se realiza un repaso histórico de esta área de la robótica, analizando la evolución humana y centrándose en el diseño de robots bio (humano) inspirados. Se analizan los modelos cinemáticos de los humanos y nuestro andar, tanto desde el punto de vista energético como de eficacia temporal y ergonomía en aplicaciones de servicios en entornos comunes. Todo ello, lleva a demostrar la necesidad de los robots humanoides de tamaño natural. Hay que destacar la complejidad de unos robots con >20 GDL que necesitan un diseño y control tanto en el espacio como en el tiempo. Los robots más avanzados (como Atlas © de Boston Dynamics) utilizan estrategias bien conocidas como las que se estudian en esta asignatura. La asignatura se centra en el estudio de los modelos de humanoides y de su control que se basa tanto en métodos más clásicos como en modelos tipo lógica Lie y el producto de exponenciales (POE). Así mismo, se introducen los conceptos principales del control de humanoides como el Zero Moment Point (ZMP) de estabilidad global postural y el Whole Body Motion (WBM). En la parte dinámica se estudian modelos de masas distribuidos y de masas concentradas. Entre estos últimos están los modelos de simple y doble péndulo invertido (LIPM) y el modelo denominado ¿car-table¿. Otra parte de la asignatura se dedica a la generación de pasos del robot (gait) tanto cuasi-estático como dinámico. Además, se describen las arquitecturas de control tanto hardware como software, las interfases hombre-máquina, los SO y lenguajes de programación de humanoides, y mecanismos de aprendizaje máquina que poco a poco irán sustituyendo los mecanismos convencionales más pre-programados.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción 2. Estado del arte de humanoides 3. Definiciones y clasificación de criterios de estabilidad. 4. Cinemática 4.1 Cinemática del bipedismo 4.2 Modelos D-H 4.3 Modelo basados en Logica Lie y POE 5. Dinámica 5.1 Modelos clásicos 5.2 Modelos de péndulos invertidos 5.3 Modelos "car-table" 6. Generación de pasos de humanoides 7. Habilidades de manipulación 8. Arquitectura de control: hardware y software 9.Generación de tareas: habilidades, aprendizaje, etc. 10. HMI y colaboración
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Las tutorías serán después de las clases
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60
Bibliografía básica
  • IEEE-RAS. Humanoids 2014, 2015, 2016. IEEE Explore. 2016

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.