OBJECTIVOS DA DISCIPLINA

Compreender os conceitos básicos de Robótica e o enquadramento da Inteligência Artificial na Robótica.
Estudar métodos de percepção e interpretação sensorial (com ênfase na visão por computador) que permitam criar estados do mundo precisos e métodos de controlo de robôs móveis.
Estudar os métodos que permitam a robôs móveis navegarem em ambientes conhecidos ou desconhecidos usando algoritmos de Planeamento e Navegação.
Estudar os fundamentos da robótica cooperativa e da construção de equipas de robôs.
Analisar as principais competições robóticas nacionais e internacionais, os simuladores robóticos mais realistas e as plataformas robóticas mais avançadas disponíveis no mercado (com ênfase nos robôs EcoBes, NXT MindStorms e AIBO ERS210A e ERS-7).

CONTEÚDO DA DISCIPLINA

Conceitos Básicos de Robótica e enquadramento da Inteligência Artificial na Robótica.
Arquitecturas baseadas em Agentes para Robôs.
Percepção e interpretação sensorial: Distância, visão e localização.
Introdução à Visão por Computador: Imagem Digital, Modelos de Cor, Processamento de Imagem, Análise de Imagem.
Controlo de Robôs móveis: Locomoção e Acção.
Criação, representação a actualização de Estados do Mundo.
Geração Automática de Planos: Análise Meios-Fins, Planeamento Linear, Não-Linear, Hierárquico e Parcialmente Ordenado.
Algoritmos de navegação em ambientes conhecidos/Desconhecidos: Diagramas de Voronoi, Algoritmos A* e D*, decomposição celular.
Planeamento e Aprendizagem: Generalização de Planos.
Robótica cooperativa: Introdução à cooperação entre robôs para a realização de tarefas em equipa.
Competições Robóticas Nacionais e Internacionais: RoboCup, RoboOlympics, Fira Cup, Festival Nacional de Robótica, Micro-Rato, Robô Bombeiro.
Simuladores robóticos: Soccerserver 2D e 3D, RoboCup Rescue, Ciber-Rato.
Plataformas Robóticas: NXT MindStorms, EcoBes, ERS210A e ERS-7 (AIBOS da Sony): Arquitecturas de Hardware e Software.
Programação de robôs utilizando a linguagem RCODE e utilizando o OPEN-R SDK e a linguagem C++.

1º Mini Projecto

Tema: Elaboração de uma apresentação PowerPoint sobre um Tema Actual da Robótica

Descrição Geral:

 Elaboração de uma apresentação PowerPoint 15-20 minutos, (15-30 slides) sobre um dos temas sugeridos (grupos 2/3 pessoas). Esclarecimentos adicionais e bibliografia sobre os temas podem ser obtidos junto dos docentes da disciplina.

Apresentações serão efectuadas nas Aulas de 11 e 18 de Outubro de 2007, no horário 17h00m-20h00m.

Temas:

Tema 1: Robôs Humanóides: Asimo, Cog, QRIO

Tema 2: O Kit NXT (Lego MindStorms)

Tema 3: Kits Robóticos

Tema 4: Lojas On-line de Material Robótico e Plataformas Robóticas: Com rodas e pernas

Tema 5: Mascotes Robóticas (“Robotic Pets”): Tamagotchi, Furby, Techno, Poo-Chi, Furby2 e Outros

Tema 6: Automóveis Robóticos Inteligentes, Condução Autónoma e o DARPA Grand Challenge

Tema 7: RoboOlympics, Manitoba Robot Games e Eventos Semelhantes

Tema 8: Robots de Combate (Battlebots RobotWars e Outras Competições Robóticas Semelhantes)

Tema 9: Competições de Futebol Robótico FIRA

Tema 10: Manipuladores Robóticos

Tema 11: Visões de Filmes e Livros sobre Robótica Inteligente no Futuro

Tema 12: Simuladores de Robótica Móvel

Tema 13: UAVs - Unmanned Aircraft Vehicle

Tema 14: Robótica Submarina

Tema 15: Cadeiras de Rodas Robóticas

Tema 16: Robôs reconfiguráveis

Tema 17: Robôs na Exploração de Marte

Tema 18: Swarming Robotics

Tema 19: MicroRobótica e NanoRobótica

Tema 20: Microsoft Robotics Studio

Tema 21: Novos sensores em Robótica

Trabalho Prático Final:

Tema 1: Aprendizagem utilizando o Simulador de Humanoides 3D (Código FC Portugal)

Tema 2: Futebol Robótico com o Simulador 2D - SoccerServer (Código UVA Basic)

Tema 3: Condução Autónoma utilizando Mind Storms (Mind Storms e Sensores Auxiliares NIAD&R)

Tema 4: Competição Robótica Nacional utilizando AIBO (AIBOS ERS7 e ER210 NIAD&R)

Tema 5: Robótica Cooperativa com os EcoBes (EcoBes e Setup do NIAD&R)

Tema 6: Competição Robótica (Sumo) utilizando o Microsoft Robotics Studio (MRS e Simulador de Sumo)

Tema 7: Projecto Hoshimi: Construção de Agente para a Competição (Simulador e Ferramentas Hoshimi Project)