Interacción persoa-robot

O1 - Comprender a necesidade de considerar as necesidades e as capacidades do usuario no centro do deseño da interacción entre robot e persoa.
O2 - Comprender aspectos do deseño do comportamento do robot en relación coa interacción multi-modal co usuario.
O3 - Coñecer métodos de deseño e avaliación da interacción persoa-robot.
O4 - Deseño e implementación de escenarios interactivos cun sistema robótico.
O5 - Planificar o deseño da avaliación en IPR.

Os contidos xerais indicados na memoria do grao son: Deseño centrado no usuario de sistemas robóticos interactivos. Interacción multimodal. Arquitecturas de control e planificación de robots sociais. Métodos de valiación extrínseca de la IPR. Robots industriais colaborativos.

Ditos contidos desenvolveranse na materia a través de 6 temas:
- Tema 1: Introducción á IPR (HRI). Principios de deseño de robots sociais.
- Tema 2: Comunicación persoa-robot multimodal.
- Tema 3: Interfaces naturais de usuario.
- Tema 4: Arquitecturas de control e planificación.
- Tema 5: Avaliación mediante estudos de usuarios e aspectos éticos.
- Tema 6: Robótica colaborativa industrial.
Os contidos teóricos destes 6 temas desenvolveranse durante as clases expositivas (24 horas presenciais e 24 horas non presenciais, distribuídas de maneira equitativa entre os devanditos temas).

Tamén se desenvolverán 2 prácticas durante as clases interactivas (24 horas presenciais e 48 horas non presenciais) para ilustrar de xeito experimental os conceptos dos temas teóricos:
- Práctica 1: Programación de comportamentos interactivos con robots móbiles. Ilustrará os conceptos dos temas 1-6, con 12 horas presenciais e 24 horas non presenciais.
- Práctica 2: Programación de comportamentos interactivos con robots sociais. Ilustrará os conceptos dos temas 1-6, con 12 horas presenciais e 24 horas non presenciais.

Bibliografía básica:
- Christoph Bartneck, Tony Belpaeme, Friederike Eyssel, Takayuki Kanda, Merel Keijsers, Selma Sabanovic. Human-Robot Interaction: An Introduction. Cambridge University Press, 2020. ISBN: 978-1108735407. https://www.human-robot-interaction.org/
- Bruno Siciliano, Oussama Khatib. Springer Handbook of Robotics, 2nd Edition. Springer, 2016. ISBN: 978-3-319-32552-1.

Bibliografía complementaria:
- Cynthia L. Breazeal. Designing Sociable Robots. The MIT Press, 2002. ISBN: 0-262-02510-8.
- Oliver Korn. Social Robots: Technological, Societal and Ethical Aspects of Human-Robot Interaction. Springer Nature Switzerland, 2019. ISBN: 978-3-030-17106-3.

Ao terminar con éxito esta materia, os estudantes obtendrán os resultados da aprendizaxe seguintes:
Coñecemento:
- Con88. Saber identificar as necesidades e capacidades do usuario a considerar no deseño da interacción persoa-robot e as distintas técnicas de avaliación.
- Con89. Distinguir as áreas crave de aplicación das técnicas de control e planificación de robots sociais e robots industriais colaborativos.
Destreza:
- H/D92. Desenvolver aplicacións prácticas simples de comportamentos interactivos de robots sociais baseados en interfaces multimodales.
- H/D93. Implementar algoritmos de interacción segura con robots colaborativos industriais.
Competencia:
- Comp02. Programar algoritmos coas estruturas de datos adecuadas para a resolución de problemas no ámbito da robótica.
- Comp19. Entender e saber programar as técnicas de análises, procesado, detección, recoñecemento e seguimento de patróns nos distintos tipos de sinais procedentes de diferentes sensores e cámaras dentro da contorna dun robot.
- Comp21. Capacidade de deseñar robots e sistemas intelixentes orientados á interacción con persoas, e adaptados a contornas domésticas e urbanas.

As seguintes metodoloxías de ensino serán desenvolvidas durante as clases da materia para obter los coñecementos, destrezas e competencias indicadas:
- Lección maxistral (Con88, Con89).
- Seminarios, resolución de problemas, debates, foros de discusión, presentacións, aprendizaxe baseada na investigación, aula invertida (Comp21).
- Prácticas en aula de informática, prácticas de laboratorio o talleres, aprendizaje colaborativo, aprendizaxe baseada en proxectos, design thinking, resolución autónoma de problemas, portafolio, (H/D92, Comp02, Comp19).
- Prácticas de campo, visita técnicas a empresas ou administracións, estudos de casos (H/D93).

A avaluación da materia constará de dúas partes diferenciadas coa ponderación seguinte:
- Avaluación teórica (40% da nota): Estará composta de dúas probas. A primeira proba será unha presentación oral (con un peso de 30%) donde cada grupo de alumnos designado durante a primera sesión de prácticas realizará una análise dun artigo científico/técnico demostrando a capacidade de extrapolar as competencias (Comp21) e destrezas (H/D93) adquiridas a sistemas interactivos diferentes dos vistos en teoría. A segunda proba será un examen final individual (con un peso de 10%) sobre os coñocementos (Con88, Con89) da materia.
- Traballos e actividades prácticos (60% da nota): Realizarase unha evaluación contínua das destrezas (H/D92) e competencias (Comp02, Comp19) adquiridas nas 2 prácticas desenvolvidas durante as clases interactivas. Cada grupo de alumnos designado durante a primeira clase presentará un informe realizado de maneira colaborativa. O peso da nota de cada práctica será proporcional ao número de horas presenciais de traballo.

A asistencia tanto ás clases teóricas como prácticas será obrigatoria para o aprobado da materia agás en casos de ausencia xustificados. Para aqueles alumnos que teñan dispensa, o sistema de avaliación será o mismo aínda que non terán obriga de asistir ás clases teóricas. Os repetidores non terán obrigación de asistir ás clases teóricas e poderán non asistir ás clases prácticas se superaron a parte práctica da materia nunha convocatoria anterior e deciden gardar dita nota.

Avaliación de segunda oportunidade e repetidores: Os alumnos deberán recuperar cada parte (teoría ou prácticas) suspensa. Se unha das dúas partes foi aprobada anteriormente, o alumno poderá optar por gardar a nota correspondente e só recuperar a parte suspensa. Para recuperar a parte práctica, os alumnos deberán entregar en data previa ao exame teórico aquelas actividades que lles expoña o profesor correspondentes ás prácticas que non superasen anteriormente. Poderá haber unha defensa das devanditas actividades co profesor. Para recuperar a parte teórica, haberá una presentación oral do traballo de análise dun artigo e un exame sobre os contidos teóricos,do mesmo xeito que ocorría na primeira oportunidade. Porén, todas estas actividades de recuperación serán individuais.

O alumno recibirá a cualificación de "non presentado" cando non faga algunha das probas da parte teórica ou cando non presente ningunha práctica.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o establecido na “Normativa de avaliación do rendemento académico dous estudantes e de revisión dás cualificacións”.

A materia ten unha carga de traballo de 6 ECTS dividida da seguinte forma:

- 1. Traballo na aula (60 horas presenciais)
1.1. Clases expositivas teóricas (en grupo grande): 24 horas
1.2. Prácticas (con grupos pequenos): 24 horas
1.3. Titorías de grupo: 3 horas
1.4. Titorías individualizadas: 4 horas
1.5. Actividades de avaliación: 5 horas

- 2. Traballo persoal do alumnado (90 horas non presenciais)
2.1. Lectura, revisión de temas e exercicios de teoría: 24 horas
2.2. Preparación de exercicios e informes de prácticas: 48 horas
2.3. Preparación de titorías de grupo: 10 horas
2.4. Preparación de titorías individualizadas: 3 horas
2.5. Preparación de probas de avaliación: 5 horas

Para desenvolver os 5 obxectivos da materia, os alumnos deberán revisar as bases obtidas nas seguintes materias:
- Ser capaz de deseñar e implementar solucións de detección visual para recoñecemento de obxectos, escenas, caras ou xestos que permitan guiar/comunicarse a/con un robot. (“Visión Artificial”, Semestre 5).
- Comprender, analizar e utilizar métodos de fusión e integración multisensorial. (“Percepción e Procesado de Sinais”, Semestre 4).
- Saber os tipos de control de forza existentes en robótica así como ser capaz de implementar o máis axeitado dependendo do problema a resolver. (“Robótica Industrial”, Semestre 5).

Debido á alta correlación existente entre os conceptos tratados nas clases de teoría e os contidos das prácticas, recoméndase aos alumnos constancia no estudo da materia, acudindo ás sesións de prácticas cos conceptos teóricos revisados e os exercicios resoltos. A realización das prácticas axudará ao afianzamento dos conceptos teóricos e á súa utilización en situacións reais. As últimas sesións de teoría e prácticas dedicadas á análise dun artigo científico/técnico axudará ao alumnado a desenvolver as súas capacidades de investigación e innovación.

O idioma de impartición da materia será castelán e/o galego.