Presentación del
Grupo de Sistemas Inteligentes
Grupo de sistemas inteligentes
En colaboración con:
Coordinadora: Dra. Mª Dolores Rodríguez Moreno [email protected]
Áreas de investigación se engloban dentro de la Inteligencia Artificial • Planificación y optimización de tareas/workflow • Sistemas de control autónomo (robótica) • Optimización de rutas (path-planning) • Aprendizaje automático • Simulación y entornos virtuales de tutoría/entrenamiento
Miembros: 7 investigadores (4 Doctores) 5 tesis en progreso > 30 Proyectos Fin de Carrera
Dr. David F-Barrero Dr. Julia Clemente
Dr. Bonifacio Castaño Dr. Mª Dolores R-Moreno
Proyectos de investigación
• Robótica/aerospacial • Simulación y entornos virtuales • Sistemas expertos • RFID
Proyectos robótica/aerospacial HISPASAT:
• Planificación en tierra de las operaciones de los satélites
NASA Ames: • Colaboración con Intelligent Systems Division
JPL • Colaboración Robotic Systems Estimation, Decision, & Control Group
ESA (proyectos) • AMOCT (Advanced Mission Operations Concepts & Technologies) • A4IM (Autonomy for Interplanetary Missions) • OGATE (Cooperative systems for autonomous exploration missions)
INTA (CAB): • Proyecto Ptinto: Sistema de control para robot de exploración río Tinto
HISPASAT Problema
• Operaciones a realizar en los satélites eran generadas por ingenieros a mano y en papel (operaciones anuales y semanales)
• Dedicación 1/3 tiempo de un ingeniero/año • Inconsistencias entre documentos • Dependen de factores externos, maniobras, uso de baterías y
tanques, y operaciones de mantenimiento (cambios continuos) • Número de satélites se incrementaba
Aportación • Planificación operaciones en tierra de los satélites de comunicaciones en 15’ • Reducción del tiempo • Consistencia documentos modificados • Fácil de utilizar
NASA Ames
• En las técnicas para la planificación de las operaciones en Tierra de misiones como Phoenix y Curiosity
Colaboración con “Intelligent System Division”
Habitat
Astronauta y rover Gromit para tareas de prospección
Plan de navegación y ejecución de tareas
Robot K9 para tareas científicas • Sistema de control autónomo
collaborativo entre rovers, astronautas y operadores en tierra
JPL
• Colaboración autónoma y cooperativa de drones en misiones de defensa/exploración
Control de drones
• Control UAVs mediante gestos (brazo) o el pensamiento
ESA Advanced Mission Operations Concepts & Technologies (con Mars & CNR):
• Análisis de los problemas de futuras misiones • Propuesta de soluciones basadas en IA para:
• Aumento de la capacidad de manejar incertidumbres • Explotación al máximo de los experimentos científicos • Reducción del coste total en la operaciones
Autonomy for Interplanetary Missions (Automation and Robotics Section (ARS)) • Arquitectura de control autónoma, genérica y reutilizable en rovers • Reducción del coste de operaciones y maximizar experimentos • Capacidad para responder a situaciones anómalas sin o poca supervisión • Manejo de incertidumbre Cooperative systems for autonomous exploration missions (con ARS) • Entorno para comparar arquitecturas de control robótico • Definición de métricas • Resultados con las principales arquitecturas utilizadas en entornos reales
Ptinto – INTA (CAB)
• Exploración del río Tinto en Huelva • Condiciones similares a Marte
• Los robots con ruedas son ineficientes en medios rocosos y abruptos (utilizados en misiones Marte)
• Los hexápodos tienen mayor complejidad de movimiento que los tradicionales con ruedas, mayor movilidad en terrenos difíciles y son más capaces de evitar obstáculos
• Aplicar la arquitectura de control autónomo a un robot un hexápodo
Control brazo robótico
Sensores IR: Sensores volumétricos por infrarrojos para detección de obstáculos.
Detector RGB: Electrónica para detección, clasificación y procesado de colores. Alta sensibilidad y precisión.
Localización de objetivos: S i s t e m a r a d a r p a r a detección y caracterización de los diferentes objetivos del manipulador. Microcontrolador:
Controlador Arduino Mega de úl t ima generación para la integración de sensores y actuadores de movimiento.
Proyectos de investigación
• Control robótico/aerospacial • Simulación y entornos virtuales • Sistemas expertos • RFID
Simulación robótica
• Testeo de arquitecturas de control con el entorno de simulación de ExoMars (ESA)
• Desarrollo de un simulador del robot PTinto
Simulación para entrenamiento
• Avatares: segmentar el comportamiento de los alumnos para monitorizar el aprendizaje
• Tutor inteligente para supervisión automática
• Generar casos de uso menos costosos que en el mundo real
Proyectos de investigación
• Control robótico/aerospacial • Simulación y entornos virtuales • Sistemas expertos • RFID
Sistemas Expertos
Planificación logística basado en la experiencia Sistema Experto capaz de aprender del comportamiento de humanos y
generar rutas parecidas al ellos, aunque éstas fueran a veces más largas que las que el sistema inicialmente generaba pero que no tenían en cuenta, por ejemplo, el tráfico u otros factores que el ser humano si.
Métodos de predicción Se pueden aplicar:
• Al control de calidad de proceso de fabricación: piezas • Detección de fraude • Errores de facturación • Y en general, dados unos parámetros de entrada y salida, el sistema
es capaz de aprender del comportamiento generado y predecir resultados en casos futuros
Proyectos de investigación
• Control robótico/aerospacial • Simulación y entornos virtuales • Sistemas expertos • RFID
RFID
Comunicaciones interactivas e inteligentes en grandes edificios I y II Desarrollo e implementación de una plataforma inteligente e interactiva para
aplicación en grandes edificios, con afluencia masiva de personas (con o sin discapacidad) para su guiado y monitorización través del mismo.
Supervisión y planificación en la asistencia de ancianos y discapacitados Desarrollo de un sistema de supervisión automática de personas con
necesidades especiales (por su edad, enfermedad o discapacidad) y de aplicación de los recursos disponibles para intervenir cuando se den casos de emergencia o necesidad.
Comunicaciones interactivas e inteligentes en grandes edificios I
Problema • Dificultad en la orientación en el interior de un edificio y en la
localización de un destino concreto. • Planificación de rutas no personalizada.
Aportación • Sistema basado en tecnología interactiva.
• Multi-agente, Planificación Automática (personalizada) y Tecnología Bluetooth (terminal del usuario).
• Resultados • Patente (Punto de acceso inalámbrico para piconet extendida) • Sistema que determina la identidad, el destino, la posición y la
dirección de las personas, en el interior de un edificio • Generación de un plan de movimiento que encamina a cada
visitante a su destino, de la forma más eficiente en cada momento • Envío de información personalizada a cada usuario en su terminal
Comunicaciones interactivas e inteligentes en grandes edificios II
Problema • Dificultad en manejo de terminales (personas de avanzada edad) • Reducir cableado por el edificio • Ausencia de una gestión eficiente de recursos del edificio
Aportación • Sistema de planificación adaptado a las necesidades del usuario (ej.
minusvalías) que monitoriza que alcance su punto de destino • Sistema de detección mediante RFID y de comunicaciones con Zigbee • Gestión de las personas que pueden
ser atendidas con los recursos del edificio de forma eficiente
• Prototipo instalado en la biblioteca de Meco para localización de libros,
salas y personas
Supervisión y planificación en la asistencia de ancianos y discapacitados
Objetivos • Se pretende avanzar el estado del arte en la atención de la
discapacidad mediante la automatización de protocolos para la monitorización de estados, evaluación de riesgos y estrategias de prevención y actuación
• Proporcionando: • Supervisión no invasiva e interactiva de las actividades de la vida
cotidiana y el estado del usuario de acuerdo a un conjunto de parámetros establecidos
• Análisis a corto y largo plazo para estimar las necesidades de cada usuario e identificar situaciones potenciales de riesgo
• Información a los familiares, cuidadores u otros profesionales, del bienestar del usuario, con alertas instantáneas en los casos de eventos adversos y estados de emergencia
• Empleando técnicas de AI: “Reconocimiento de metas”
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