Laboratorio de Robótica y Visión Artificial

Cursos que se imparten

Robótica I (Modelado y control de robots)

Motivación: La Robótica, si bien es una disciplina con una cierta antigüedad y madurez consolidada por más de medio siglo de trabajos tecnológicos y científicos, sigue siendo un área de trabajo dinámica en pleno desarrollo, en donde las constantes son el modelado, el control de movimientos y la percepción exteroceptiva. Mientras que las novedades son: el modelado 3D y simulaciones realistas con mundos virtuales interactivos, el control de comportamiento, percepción visual avanzada e integración sensorial, los robots de servicio, especialmente los de tipo humanoide, así como todas sus aplicaciones.

Objetivos: Este curso persigue como principal objetivo introducir al estudiante en el complejo y vasto mundo de la Robótica, incluyendo la clásica Robótica Industrial así como la muy actual Robótica de Servicios, de manera que conozca con cierto nivel de detalle aspectos esenciales como el modelado, simulación, análisis, control percepción y programación de robots, sin perder de vista las principales aplicaciones de los robots.

Programa Resumido:

i)    Introducción: De los robots manipuladores industriales a los robots de servicio

ii)   Anatomía de un robot. Sistemas de: Comunicación Humano-Robot, de Control de movimientos y del comportamiento, de Percepción y Mecánico

iii)  Aplicaciones de los robots de servicio: Humanoides futbolistas, Robot@home, voladores, acuáticos, médicos, etc.

iv)   Modelado de robots: Modelos geométricos, Cinemática, Dinámica, Simulación

v)   Control de movimientos: Control Automático: Robustez, Estabilidad, Servomecanismos. Control de posición y velocidad, Control de la tarea.

vi)   Control del Comportamiento: Planificación, Aprendizaje, Diagnóstico, Resolución heurística de problemas

 

Visión Artificial I (Proc.de Imágenes)

Motivación: La Visión por Computadora (VC) utiliza técnicas provenientes de la Óptica, de la Electrónica, del Procesamiento de Señales, de las Ciencias de la Computación, de la Inteligencia Artificial y aún de la Ingeniería Mecánica cuando se utiliza en el contexto de la Robótica. Por otro lado, las aplicaciones de la VC no dejan de aumentar y cada vez son más las áreas de la actividad humana que incorporan algún aspecto de percepción visual, siendo la Robótica una de las que utilizan con más intensidad y amplitud la gran diversidad de técnicas que ofrece la VC. Este marcado carácter multidisciplinario de la VC, así como la gran cantidad de aplicaciones que tiene, hace que su estudio se convierta en un reto muy motivador para los estudiantes de posgrado en Control Automático.

Objetivos: Proporcionar una amplia introducción a la VC y a su aplicación en diferentes áreas del Control Automático, especialmente en Robótica, permitiendo al estudiante una comprensión y una asimilación de la esencia de esta fascinante especialidad. Además, gracias a la cantidad y diversidad de ejemplos que serán tratados a lo largo del curso, los estudiantes asistentes podrán resolver problemas de implementación de sistemas de VC tanto en Robótica como en aplicaciones de cualquier otra índole y, sobretodo, le permitirá seguir en el futuro la rápida evolución que, como a todas las áreas tecnológicas, caracteriza a la Visión por Computadora. Para cumplir con estos objetivos el curso tendrá una componente experimental importante, por lo que será necesario contar con antecedentes en el uso y programación en MatLab^â (Image Processing Toolbox) y/o OpenCV, así como en lenguaje C o C++.

Programa Resumido:

i)    Introducción a la Visión por Computadora

ii)   Adquisición de imágenes. Procesos de formación de imágenes, de su captura, digitalización, transmisión y almacenamiento.

iii) Procesamiento de imágenes: Operadores aritméticos y lógicos, Modificaciones del Histograma, Filtraje por convolución, Filtros estadísticos, Operaciones Morfológicas y Transformaciones geométricas.

 

Visión Artificial II (Análisis de Imágenes)

Motivación: El Análisis de Imágenes es uno de los aspectos de la VA con mayor interés, pues ofrece una amplia gama de problemas de investigación . En esta área hay mayores oportunidades de contribuir que en el PDI, además, sus aplicaciones no dejan de crecer. En VA para la Robótica hay muchos problemas de interés basados en el Análisis de Imágenes

 

Objetivos:

i)    Presentar la importancia del Análisis de Imágenes (ADI) dentro de un Sistema de VA.

ii)   Presentar las diferentes tareas que se deben realizar como parte del Análisis de Imágenes.

iii)  Presentar las diferentes fases de interés en el mundo de los datos en un Sistema de VA.

iv)  Desarrollar los temas de interés  de ADI para los proyectos en curso sobre Humanoides, desde el punto de vista de las aplicaciones .

 

Contenido Resumido:

i)   Constitución de un Sistema de Visión Artificial. Mundo de las imágenes y mundo de los datos.

ii)  Problemas tratados en el mundo de los datos. Visualización, Procesamiento y Comunicación de datos.  Aplicaciones: Reconstrucción 3D, Movimiento.

iii)  Detección y Apareamiento de Puntos. Detector de Esquinas de Harris, Susan, Haralick, Sift, Fast. Apareamiento por Correlación.

iv)   Reconstrucción 3D. Monocular: Kanatani, Homografías, Perspectiva Inversa, Cosenos Directores. Estereoscopía: Geometría Epipolar, Matriz Fundamental, Homografías.

v)  Análisis de Movimiento. Flujo Óptico, Structure from Motion. Aplicaciones a Robótica.

vi)   Percepción visual para Humanoides (SLAM, Fútbol, etc.)