Resumen de Contribuciones a la robótica como herramienta para la enseñanza técnica superior en informática electrónica y automática
- español
Esta tesis tiene por objeto el desarrollo de métodos, aplicaciones, demostraciones y técnicas relacionadas con la creación y el uso de sistemas robóticos integrados que permitan su aplicación en la enseñanza y en la investigación aplicada, especialmente en el ámbito de la formación profesional superior de las familias profesionales de informática y comunicaciones y de electricidad y electrónica. Además, dichos métodos, aplicaciones, demostraciones y técnicas se han desarrollado implicando el menor número de limitaciones posibles para el alumno, tanto desde el punto de vista de los recursos (bajo precio de los componentes necesarios, reutilización de la tecnología de uso diario como el teléfono móvil, uso preferente de hardware/software libre, uso de herramientas de libre acceso para estudiantes, etc) como desde el punto de vista didáctico, al ubicar al alumno como constructor del sistema y no como mero usuario o administrador de un sistema desarrollado por terceros. Entre las contribuciones, novedosas tanto por la tecnología como por la implementación de las mismas, se puede citar la creación de un robot basado en Android y Arduino casi desde cero y su integración en el Sistema Operativo Robótico (ROS) y en el Internet de las Cosas (IoT), un método de localización basado en WiFi empleando aprendizaje de máquina o un método para la clasificación de imágenes basado en computación hiperdimensional.
- português
Esta tese visa desenvolver métodos, aplicações, demonstrações e técnicas relacionadas com a criação e utilização de sistemas robóticos integrados que permitam a sua aplicação no ensino e na pesquisa aplicada, especialmente no ensino técnico superior nos eixos de informática e comunicações e de eletricidade e eletrônica. Além disso, os referidos métodos, aplicações, demonstrações e técnicas foram desenvolvidos com o menor número possível de restrições para o aluno, tanto do ponto de vista dos recursos (baixo preço dos componentes necessários, reutilização de tecnologia para uso diário como celulares, uso preferencial de hardware/software abertos, utilização de ferramentas gratuitas para estudantes, etc.) e do ponto de vista didático, ao colocar o aluno como construtor do sistema e não como mero usuário ou administrador de sistemas desenvolvidos por terceiros. Podemos citar algumas contribuições, inovadoras tanto na tecnologia quanto na implementação: a criação de um robô baseado em Android e Arduino quase do zero e sua integração no Robotic Operating System (ROS) e na Internet das coisas (IoT), um método de localização baseado em WiFi usando aprendizado de máquina ou um método de classificação de imagens baseado em computação hiperdimensional.
- English
This thesis aims to develop methods, applications, demonstrations, and techniques related to the creation and use of integrated robotic systems for teaching and applied research, especially in higher vocational training courses in communications, computers, electronics and automation. In addition, these methods and techniques define the minimum restrictions as possible for students, both from the point of view of resources (low-cost components, reusing everyday technology, such as cellular phones, preferential use of open hardware/software, use of free access tools for students) and also from the didactic point of view, by placing the student as a system builder and not only like a mere user or administrator of third-parties systems. Among the contributions, newfangled both in terms of technology and implementation, we can highlight the creation of a robot from scratch based on Android and Arduino and their integration into the Robotic Operating System (ROS) and the Internet of Things (IoT), a Wi-Fi-based localization system for mobile robots founded on machine learning or a method for image classification based on hyperdimensional computing.
