Temario del curso
Semana 01
Introducción
- ¿Qué hace que un robot sea inteligente?
Robots físicos vs. virtuales
- Robots inteligentes, máquinas inteligentes, máquinas sensibles y Automatización de Procesos Robóticos (RPA), etc.
El papel de la Inteligencia Artificial (IA) en la robótica
- Más allá de "si-entonces-si no" y la máquina de aprendizaje
- Los algoritmos detrás de la IA
- Aprendizaje automático, visión por computadora, procesamiento del lenguaje natural (NLP), etc.
- Robótica cognitiva
El papel de los Grandes Datos (Big Data) en la robótica
- Toma de decisiones basada en datos y patrones
La nube y la robótica
- Conexión de la robótica con TI
- Construcción de robots más funcionales que accedan a más información y colaboren
Caso de estudio: Robots industriales
-
Robots mecánicos
- Baxter
-
Robots en instalaciones nucleares
- Detección y protección contra radiación
-
Robots en reactores nucleares
- Detección y protección contra radiación
Componentes de hardware de un robot
- Motores, sensores, microcontroladores, cámaras, etc.
Elementos comunes de los robots
- Visión por máquina, reconocimiento de voz, síntesis de habla, detección de proximidad, detección de presión, etc.
Marcos de desarrollo para programar un robot
- Marcos de código abierto y comerciales
-
Robot Operating System (ROS)
- Arquitectura: espacio de trabajo, temas, mensajes, servicios, nodos, actionlibs, herramientas, etc.
Lenguajes para programar un robot
- C++ para control de bajo nivel
- Python para orquestación
- Programación de nodos ROS en Python y C++
- Otros lenguajes
Herramientas para simular un robot físico
- Software comercial y de código abierto para simulación y visualización 3D
Semana 02
Preparación del entorno de desarrollo
- Instalación y configuración del software
- Paquetes y utilidades útiles
Caso de estudio: Robots mecánicos
- Robots en el campo de la tecnología nuclear
- Robots en sistemas ambientales
Programación del robot
- Programación de un nodo en Python y C++
- Comprensión del nodo ROS
- Mensajes y temas en ROS
- Paradigma de publicación/suscripción
- Proyecto: Avance y colisión con robot real
- Solución de problemas
- Simulación de robots con Gazebo / ROS
- Marcos en ROS y cambios de referencia
- Procesamiento de información 2D de cámaras con OpenCV
- Procesamiento de información de un láser
- Proyecto: Seguimiento seguro de objetos por color
- Solución de problemas
Semana 03
Programación del robot (Continuación...)
- Servicios en ROS
- Procesamiento de información 3D de sensores RGB-D con PCL
- Mapas y navegación con ROS
- Proyecto: Búsqueda de objetos en el entorno
- Solución de problemas
Programación del robot (Continuación...)
- ActionLib
- Reconocimiento y generación de voz
- Control de brazos robóticos con MoveIt!
- Control del cuello robótico para visión activa
- Proyecto: Búsqueda y recopilación de objetos
- Solución de problemas
Pruebas de su robot
- Pruebas unitarias
Semana 04
Extensión de las capacidades de un robot con Aprendizaje Profundo
- Percepción: visión, audio y háptica
- Representación del conocimiento
- Reconocimiento de voz a través de NLP (procesamiento del lenguaje natural)
- Visión por computadora
Curso intensivo de Aprendizaje Profundo
- Redes Neuronales Artificiales (ANN)
- Redes Neuronales Artificiales vs. Redes Neuronales Biológicas
- Redes Neuronales de propagación hacia adelante (Feedforward)
- Funciones de activación
- Entrenamiento de Redes Neuronales Artificiales
Curso intensivo de Aprendizaje Profundo (Continuación...)
-
Modelos de Aprendizaje Profundo
- Redes Convolucionales y Recurrentes
-
Redes Neuronales Convolucionales (CNN o ConvNets)
- Capa de convolución
- Capa de agrupación (Pooling)
- Arquitectura de Redes Neuronales Convolucionales
Semana 05
Curso intensivo de Aprendizaje Profundo (Continuación...)
-
Redes Neuronales Recurrentes (RNN)
- Entrenamiento de una RNN
- Estabilización de gradientes durante el entrenamiento
- Redes de memoria a largo plazo (LSTM)
-
Plataformas y bibliotecas de software de Aprendizaje Profundo
- Aprendizaje profundo en ROS
Uso de Grandes Datos (Big Data) en su robot
- Conceptos de Big Data
- Enfoques para el análisis de datos
- Herramientas de Big Data
- Reconocimiento de patrones en los datos
- Ejercicio: NLP y Visión por computadora en grandes conjuntos de datos
Uso de Grandes Datos (Big Data) en su robot (Continuación...)
- Procesamiento distribuido de grandes conjuntos de datos
- Coexistencia y fertilización cruzada de Big Data y Robótica
-
El robot como generador de datos
- Sensores de medición de distancia, posición, visuales, táctiles y otras modalidades
- Interpretación de datos sensoriales (ciclo sentido-plan-actuar)
- Ejercicio: Captura de datos en streaming
Programación de un robot autónomo de Aprendizaje Profundo
- Componentes de un robot de Aprendizaje Profundo
- Configuración del simulador de robots
- Ejecución de una red neuronal acelerada por CUDA con Caffe
- Solución de problemas
Semana 06
Programación de un robot autónomo de Aprendizaje Profundo (Continuación...)
- Reconocimiento de objetos en fotografías o transmisiones de video
- Habilitación de visión por computadora con OpenCV
- Solución de problemas
Análisis de datos
- Uso del robot para recopilar y organizar nuevos datos
- Herramientas y procesos para interpretar los datos
Despliegue de un robot
- Transición de un robot simulado a hardware físico
- Despliegue del robot en el mundo físico
- Monitoreo y mantenimiento de robots en el campo
Seguridad de su robot
- Prevención de manipulaciones no autorizadas
- Prevención de que los hackers vean y roben datos sensibles
Construcción colaborativa de un robot
- Construcción de un robot en la nube
- Unirse a la comunidad de robótica
Perspectiva futura de los robots en el campo de la ciencia y la energía
Resumen y conclusión
Requerimientos
- Experiencia de programación en C o C++
- Experiencia de programación en Python (útil pero no necesaria; puede enseñarse como parte del curso)
- Experiencia con la línea de comandos de Linux
Público objetivo
- Desarrolladores
- Ingenieros
- Científicos
- Técnicos
Testimonios (2)
Suministro de los materiales (máquina virtual) para comenzar directamente con los ejercicios y explicación del núcleo de ROS2. Por qué las cosas funcionan de cierta manera.
Arjan Bakema
Curso - Autonomous Navigation & SLAM with ROS 2
Traducción Automática
su conocimiento y utilización de la IA para la robótica en el futuro.
Ryle - PHILIPPINE MILITARY ACADEMY
Curso - Artificial Intelligence (AI) for Robotics
Traducción Automática