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Análisis mediante inteligencia artificial de las emociones del alumnado autista en la interacción social con el robot NAO
(Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2024-05-30) Lorenzo Lledó, Gonzalo; Lorenzo Lledó, Alejandro; Rodríguez Quevedo, Ángel
Actualmente, la tecnología es la herramienta más utilizada en el desarrollo de las actividades de la vida diaria. Cada vez es mayor, el número de campos de conocimiento que se benefician de su versatilidad y la aplicación en el desarrollo de sus actividades. En el entorno educativo, permite generar actividades adaptadas a las necesidades del alumnado. En los últimos años, la robótica y la inteligencia artificial son las que mayor difusión están teniendo. Las características de estas herramientas favorecen su aplicación con el alumnado con Trastorno del Espectro Autista. Por tanto, el objetivo de la investigación es la aplicación de la robótica para favorecer la comunicación e interacción social en el alumnado con autismo analizando las emociones que manifiestan a lo largo de las distintas actividades. Para ello, se implementó un estudio piloto con el robot NAO y cuatro niños autistas que desarrollaron actividades de imitación, juego e interacción social. Durante su realización se utilizó un sistema automático basado en redes neuronales convolucionales para detectar los estados de ánimo en el proceso de interacción. Los resultados muestran que tristeza, felicidad y enfado son las emociones que tiene una mayor probabilidad de producirse en los participantes. Por tanto, se concluye que el robot y el sistema de inteligencia artificial son un elemento fundamental para ayudar a expresar sus emociones en las interacciones sociales.
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Control retroalimentario robusto de marcha bípeda omnidireccional en el robot humanoide Nao= Robust feedback control of omnidiretional biped gait on the Nao humanoid robot
(2014-03-18) Alcaraz Jiménez, Juan José; Herrero Pérez, David; Martínez Barberá, Humberto; Facultad de Informática
Objetivos: Para lograr que los robots humanoides puedan colaborar con los seres humanos y liberarlos de actividades peligrosas o desagradables, hemos de conseguir primero que marchen de forma fiable. En las últimas décadas, el equilibrio de robots humanoides ha atraido una atención creciente de la comunidad científica. Sin embargo, a pesar de que se han logrado importantes resultados en el plano teórico y en simulaciones, el equilibrio de robots humanoides reales continúa siendo objeto de debate. Puesto que estos robots están diseñados para funcionar en ambientes cotidianos, es fundamental que los métodos de control sean validados en plataformas físicas y expuestos a condiciones exigentes. Metodología: En este trabajo proponemos un sistema de control del equilibrio que mejora la robustez de la marcha y la resistencia frente a perturbaciones. Este método combina el criterio de estabilidad del punto de momento cero con el control del momento angular y de la temporización del paso. Resultados: Los experimentos demuestran que el uso combinado de controladores de momento angular y de temporización de los pasos mejoran notablemente la estabilidad de la marcha y permiten al robot ejecutar movimientos estables y recuperarse de los impactos. PALABRAS CLAVE: Control, equilibrio, marcha omnidireccional, robot bípedo, nao. Objectives: In order to allow humanoid robots to collaborate with humans and free them from dangerous or unpleasant activities, they must be able to perform reliable gaits. In last decades, the balance of humanoid robots has attracted an increasing attention of the scientific community. However, even though important results have been achieved in the theoretical level and in simulations, the balance control of physical robots still remains an open issue. Since humanoid robots are intended to operate in everyday environments, it is fundamental to validate balance control approaches in physical platforms and to face them to stressing conditions. Methodology: In this work we propose a balance control system that improves walking robustness and disturbance rejection. The approach combines the zero moment point stability criterion with the control of angular momentum and step timing. Results: The experiments demonstrate that the combined use of angular momentum and timing controllers enhances notably the stability of the gait and allows the robot to perform stable motions and to recover from impacts. KEYWORDS: balance, control, omnidirectional gait, biped robot, nao.
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Coordinación de manipuladores en entornos dinámicos : modelo de programación para laboratorios virtuales y remotos
(2017-12-21) Ruiz Sáez, Almudena; Martínez Barberá, Humberto; Esquembre Martínez, Francisco; Facultad de Informática
RESUMEN La Robótica se ha convertido en una herramienta indispensable en diferentes áreas como son la industria, la ingeniería, la educación o la investigación. Dentro de cada una de estas áreas, la coordinación de diferentes robots tanto en entornos estáticos como dinámicos es una de las principales cuestiones que se debe analizar. La coordinación de robots consiste en mucho más que evitar las posibles colisiones que puedan existir entre ellos. Los usuarios desean una sincronización más precisa para que los robots puedan trabajar en equipo y completar tareas que un solo robot no podría llevar a cabo. Evidentemente, la utilización de múltiples robots que comparten un mismo espacio de trabajo puede aumentar la productividad e incrementar la versatilidad de las aplicaciones a tareas mucho más complejas. Como contrapartida, cuando más de un robot se mueve en un espacio de trabajo común cada uno de ellos se transforma en un obstáculo móvil para los demás. Una forma idónea de entender y estudiar el comportamiento complejo de estos robots es mediante la creación de laboratorios virtuales y remotos. Uno de los principales problemas que el usuario se encuentra a la hora de diseñar estos laboratorios es que cada robot usa un lenguaje propio de programación. Este hecho, junto a las peculiaridades propias de cada robot, complica la implementación de operaciones comunes y reducen la posibilidad de reutilizar código. En esta tesis se ha modelado, conceptualizado y diseñado una nueva librería Java, para la coordinación de robots manipuladores tanto en entornos estáticos como dinámicos. Esta librería establece un HAL (hardware abstraction layer) y facilita una API (application programming interface) que incluye todas las operaciones básicas que se requieren a la hora de trabajar con robots manipuladores: posicionamiento, planificación de trayectorias, definición de restricciones, detección de colisiones, visualización 3D, y comunicación con el robot real. Además, ofrece una súper clase RoboticsLab que permite coordinar fácilmente los movimientos de todos los elementos de un laboratorio robótico evitando las colisiones que pudiesen existir entre ellos. Esta API ha sido implementada para dos robots manipuladores particulares: el robot TX60L de Stäubli y el robot Scara de Omron, y ha integrado otros elementos que pueden ser básicos a la hora de configurar un laboratorio robótico, como, por ejemplo, una cinta transportadora. Esta lista de elementos puede ser fácilmente extendida a otros robots o elementos robóticos ya que estas implementaciones se han llevado a cabo de una manera transparente al usuario y fácilmente reutilizable. Es una librería fácil de usar, de código abierto y compatible en la mayor parte de los sistemas (todos aquellos que soporten Java). Todo este conjunto de características hacen que los programadores de Java sean capaces de crear laboratorios virtuales y remotos de alto nivel de una forma cómoda, sencilla y reutilizable. Por otro lado, esta librería ha sido embebida en el software Easy Java Simulations (EJS). Esta implementación se ha llevado a cabo mediante la definición de nuevos elementos del modelo de EJS que incorporan todas las operaciones y propiedades de la nueva API. La ventaja fundamental de esta implementación es permitir tanto a los programadores como no programadores de Java la posibilidad de crear laboratorios robóticos virtuales y remotos sin necesidad de tener altos conocimientos ni de Java ni de Robótica. En conclusión, esta nueva librería presentada en esta tesis es una herramienta muy útil en diversos ámbitos: en educación, ya que permite aprender los conceptos robóticos de una manera sencilla, en investigación, porque permite a los investigadores representar situaciones robóticas complejas para su estudio, y en ingeniería, como base para la creación de prototipos de plantas industriales que estén compuestas por robots manipuladores. ABSTRACT Robotics has become an indispensable tool in different areas such as industry, engineering, education or research. In each of these areas, the coordination of different robots both in static and dynamic environments is one of the main questions to be analyzed. The coordination of robots is much more than just avoiding possible collisions among them. Users desire a perfect synchronization among the robots so that they can work as a team and complete tasks that a single robot would be unable to do by itself. Evidently, the use of multiple robots that share the same workspace could improve the productivity and increase the versatility of the applications to more difficult tasks. However, when more than one robot is moving in a common workspace, each of them becomes an obstacle for the others. A good way to understand and study the complex behavior of these robots is to create virtual and remote laboratories. One of the main problems the user faces when designing these robotic simulations is that each robot has its own programming language. This fact, together with the own peculiarities of each robot, makes difficult the implementation of common operations and reduces the possibility to reuse the code. In this thesis, a new Java library has been modeled, conceptualized and designed, for the coordination of manipulator robots in both statics and dynamics environments. This library sets a HAL (hardware abstraction layer) and facilitates an API (application programming interface) that includes all basic operations required when working with manipulator robots: positioning, path planning, definition of restrictions, collision detection, 3D visualization and communication with the real robots. Furthermore, this library offers a super class RoboticsLab that allows to easily coordinate the movements of all the elements of the robotic lab and so to avoid the collisions that might take place. This API has been implemented for two particular manipulator robots: the TX60L from Stäubli and the Scara from Omron. At the same time, it has integrated other elements that will be essential at the time of configuring the robotic lab; for example, a conveyor belt. This list of elements can be easily extended to other robots or robotic elements, since such implementations have been done in a transparent way for the user and can be easily reused. Our library is user friendly, open source, and compatible with the majority of operating systems (all that support Java). All these features allow Java programmers to create virtual and remote labs with ease at a high level, in a simple and reusable way. Furthermore, this library has been embedded in Easy Java Simulations (EJS) authoring tool. Such implementation has taken place by defining new model elements for EJS that incorporate all the operations and properties of the new API. The main advantage of such implementation is that it allows Java programmers and non-programmers to create virtual and remote robotic labs without the need of having high skills of either Java or Robotics. In conclusion, the new library presented in this thesis is a very useful tool in various fields: in education, since it allows the learning of Robotic concepts in a simple way; in the research field, because it allows researchers to represent complex robotic situations for their study; in engineering, practice as basis for the creation of prototypes of industrial plants that are composed of manipulator robots.
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Navegación robótica móvil y conducción automatizada / Miguel Angel Zamora Izquierdo ; dirección Luis Manuel Tomás Balibrea ; Josep Tornero i Montserrat.
(Murcia : Universidad de Murcia, Facultad de Informática,, 2003) Zamora Izquierdo, Miguel Ángel
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Procesamiento de caras humanas mediante integrales proyectivas / Ginés García Mateos; director, Alberto Ruiz García.
(Murcia : Universidad de Murcia, Departamento de Informática y Sistemas,, 2006) García Mateos, Ginés
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Relevancia del equilibrio de los ligamentos colaterales de la rodilla en la artroplastia de rodilla navegada :estudio anatomo-clinico y dinamico-funcional de los mismos
(Universidad de Murcia, 2021-03-05) Arranz Roa, Agustín; Torres Pérez, Ana Isabel; Martínez Vitorio, Pedro; Buendía López, David; Escuela Internacional de Doctorado
Introducción: La prótesis total de rodilla disminuye el dolor y obtiene una recuperación de la función articular de la rodilla , con una longevidad del 95% a los 10 años de la cirugía. Sin embargo, la inestabilidad postoperatoria y el desequilibrio ligamentario influyen de manera decisiva en el fracaso de las mismas, por ello el correcto balance de los ligamentos durante la intervención es fundamental para prevenir el aflojamiento precoz del implante. Los navegadores osteoarticulares, aparecieron y fueron proyectados en 1974, en la Universidad de Aachen, Alemania, por Schlöndorff . Desde 1980, los diseños radiográficos y otros diseños que cuantifican la movilidad en tiempo real se empezaron a usar. El diseño protésico cinemático altera la biomecánica de la rodilla y la deambulación. Los estudios radiológicos sobre la cinemática de la artroplastia de rodilla, han demostrado que la movilidad es distinta de una rodilla fisiológica. Múltiples análisis muestran que el centro rotatorio de la rodilla, se modifica alterando la altura de la línea articular. Dicha altura, al modificarse más de 5 mm. altera los patrones cinemáticos habituales. En algunos pacientes, el dolor articular es difícil de explicar, antecedentes alérgicos e incluso infecciones subclínicas podrían ser la causa. El propósito de este estudio consiste en analizar los factores que evitan estas complicaciones. Material y Métodos. Se efectuó un análisis observacional longitudinal retrospectivo, con una muestra de 92 prótesis totales de rodilla, desde Enero de 2012 hasta Enero de 2018, fueron operados mediante una PTR aplicando la herramienta de navegación OrthoPilot® de BBraun®, con un seguimiento de al menos 18 meses tras la intervención. Resultados. De los 90 sujetos estudiados, varones (32%) y mujeres (68 %), La media de edad fue de 68.04. La media de peso fue de 78,3. La estatura media fue de 1.60.El IMC fue de 29. Se diagnosticaron de gonartrosis primaria, un 92,39%. La duración de la intervención fue 55 min. El corte medio del platillo tibial zona medial fue de 4.3mm +/- 4.5 mm con un rango entre 10 mm y 1 mm. Una estancia media de 3,6 días. Según la clasificación de Ahlbäck, en estadio 4 estaban el 27%, el 73 % presentaban grado 5. La medición del eje axial, la media de eje en varo en 92 pacientes 85% tenían 5.9º. En 7 pacientes (8%), el eje de valgo era de 8.23º. El rango de flexión promedio en los 92 pacientes era 107.41º(48%) pacientes presentaban un promedio de contractura en flexión de la rodilla de 6.59º Cuarenta y siete pacientes (52 % de la muestra) presentaban un promedio de extensión de 4.13º.El EVA preoperatorio era de 7 +/- 0.53 puntos , siendo la disminución del EVA fue de 5.6 al año postoperatorio. La valoración en la escala Oxford durante la consulta previa mostraba una puntuación promedio de 49.9, en la revisión a los dos años la puntuación fue de 16.54. La reducción en la puntuación fue de media de 32.16. La quinta cuestión de la escala en la consulta previa presento un valor medio de 4,1 moderado. En la consulta postoperatoria del segundo año fue de 1.3 .La disminución fue de 2.6 puntos. Conclusiones. Se demuestra que la utilización de la navegación quirúrgica, incrementa de forma notable, la estabilidad y óptima colocación de los implantes, mejorando el equilibrio correcto de las partes blandas, y la altura correcta de la interlinea articular (entre +/-1 mm). El rango de movilidad adquirido tras la prótesis mediante navegación es idóneo para la marcha y actividades diarias, con unos índices de satisfacción muy elevados, en la mayoría de las escalas.
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Robótica para la inclusión educativa : una revisión sistemática
(Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2021) Parra, Rodrigo
La educación debe ser inclusiva y uno de los instrumentos de los que se puede servir es la robótica. Además, uno de los elementos de la robótica es la programación y para programar se aplica el pensamiento computacional. Por otra parte, para que la educación sea inclusiva se debe atender a la diversidad. Así, se procede a desarrollar una revisión sistemática sobre el uso de la robótica para la inclusión educativa. Las preguntas de investigación son: ¿La robótica educativa puede ser una estrategia de inclusión educativa?, ¿qué beneficios se obtienen con el uso de la robótica en la inclusión educativa? y ¿cómo es la formación de los docentes en relación con el uso de la robótica para la inclusión? Tras aplicar filtros siguiendo la declaración PRISMA han sido seleccionados 23 estudios pertenecientes a las bases de datos Scopus y WOS. Las conclusiones son que la robótica sí puede ser una estrategia de inclusión educativa. Además, se señalan numerosos beneficios de la misma, como el aumento de la motivación, la creatividad y la capacidad de trabajo en equipo y la mejora en habilidades sociales y comunicativas. En lo relativo a la formación docente en este ámbito se han obtenido pocos resultados, pues muy pocos estudios de la revisión sistemática tratan este tema. No obstante, se destaca que la mayoría de los docentes considera la robótica una herramienta útil para la inclusión educativa
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Robótica, cine y derecho.
(Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2020) Lambea Rueda, Ana
La robótica, en particular la que tiene figura humana –androide- se muestra como un ámbito de desarrollo presente y futuro. Desde la Unión Europea se estudia la futura regulación de las cuestiones éticas y jurídicas que inciden en la robótica en su relación con el ser humano. Se pretende una regulación que persiga la protección de todas las personas que interactúen con robots. El estudio de la evolución de la imagen del robot es mucho más antiguo que su regulación, y está presente en prácticamente todas las disciplinas artísticas. En la cinematografía, en particular, la robótica es una temática recurrente dentro del ámbito de la ciencia ficción. En el artículo se presenta un estudio de la imagen y categoría ética del robot cinematográfico desde los orígenes del cine; analizando su visión desde el ser humano. En dicha evolución se observa el gran peso de la imagen androide, que genera respeto, miedo, incertidumbre; frente a los robots máquinas. Tras el estudio de la evolución de la imagen del robot resulta posible enfrentar con mayor claridad los retos jurídicos que se afrontan. La imagen del robot es fundamental; y más aún en los colectivos necesitados de una protección especial. Ello puede llevar a concluir la necesidad de controlar la imagen del robot y su semejanza con el ser humano en los supuestos de interacción con sujetos necesitados de protección, que no distingan fácilmente realidad de ficción, por razón de edad o de limitaciones físicas temporales o permanentes.
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Salud al alcance de un botón: dispensador automático de medicamentos para el cuidado de personas mayores
(Universidad de Murcia, Facultad de Ciencias Sociosanitarias, 2025) Teruel Castro, Víctor; Pérez Navarro, Pascual; Fernández López, Juan Luis; Ciencias Sociosanitarias (Lorca); IES Francisco Ros Giner
En los últimos años, los países más desarrollados se han visto afectados por un envejecimiento progresivo de la población. Las personas de avanzada edad requieren mucha atención y ayuda de otras personas. Tras una revisión bibliográfica, hemos podido observar que en España hay un gran número de personas mayores que tienen que tomar medicamentos diariamente, lo cual les supone todo un desafío. Estos problemas se pueden solventar casi al completo gracias a una gran herramienta de la que disponemos hoy en día: la robótica. Por este motivo, hemos planteado como principal objetivo la construcción de un pastillero automático que ayuda a las personas mayores y que es de coste asequible, ya que los existentes son demasiado costosos. Este ha sido programado con Arduino IDE y consta de un sistema de 4 servomotores que giran 120º al pulsar un botón. Se ha conseguido una mejora en la accesibilidad económica a este tipo de dispositivos, abaratando el coste gracias a los materiales empleados.
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Sensores Tortuga 2.0: Cómo el hardware y software abiertos pueden empoderar a las comunidades de aprendizaje Turtle
(Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2015) Guzmán, Trinidad; Aguirre, Andrés; Aguiar, Alan; Forster, Tony; Bender, Walter; Benavides, Facundo; Andrade, Federico
En este trabajo describimos un enfoque abierto en el uso de la computación con el objetivo de explorar la ciencia y la ingeniería que no está predeterminado o prescrito; por el contrario, su uso está destinado a ser emergente, donde el cambio es una consecuencia de que los maestros, los niños y sus padres aprenden juntos, descubriendo nuevas posibilidades, y comparten esos descubrimientos. Estos diseños abiertos, tanto en hardware como en software, empoderan a los estudiantes y sus comunidades. Ellos son libres de dar forma a las herramientas que utilizan para experimentar y para participar en proyectos que son auténticos en su diseño. Postulamos que cuando a los estudiantes y a sus comunidades se les da el control son más eficaces en sus aprendizajes.
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Taller de cohetes, robótica y ciencia doméstica en la Noche de los Investigadores 2010
(2010-09-27) Urbina, Luis
Taller de cohetes, robótica y ciencia doméstica en la Noche de los Investigadores 2010. Cuartel de Artillería. Murcia.
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Uso de la robótica en la etapa de Educación Infantil
(Comunidad Autónoma de la Región de Murcia, Consejería de Educación y Cultura, Servicio de Publicaciones, 2020) Gómez Plasencia, Mercedes
El principal objetivo de este artículo es hacer una reflexión detallada sobre algunas de las posibilidades de uso y aplicaciones que actualmente ofrece la robótica dentro del ámbito educativo poniendo especial énfasis en la posibilidad de trasladar dichos usos a la etapa de educación infantil. Para la consecución de dicha finalidad se han analizado en primer lugar los antecedentes y referentes teóricos y pedagógicos que constituyen la base de esta nueva tendencia educativa, para posteriormente realizar un análisis y discusión sobre la evolución de la robótica en el ámbito educativo indicando algunos de los beneficios que puede aportar su incorporación como metodología activa en la etapa de educación infantil y algunos de los kit que existen actualmente indicados especialmente para las edades que comprende esta etapa educativa. Otra parte relevante de este artículo es el análisis de algunos de los factores que han promovido la integración en las aulas de la robótica educativa y el establecimiento de algunos de los elementos necesarios y recomendaciones para diseñar una intervención basada en el uso de la robótica en la etapa de educación infantil, estableciendo además las limitaciones y dificultades que puede llevar implícita dicha intervención.
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Utilidad percibida de la robótica en el currículum de Educación Primaria para el alumnado con necesidades específicas de apoyo educativo
(Universidad de Murcia. Servicio de Publicaciones, ) Lorenzo Lledó, Gonzalo; Lorenzo Lledó, Alejandro; Lledó Carreres, Asunción; Andreu Cabrera, Eliseo
El uso de las herramientas tecnológicas está teniendo un crecimiento significativo en los diversos campos de conocimiento. En el ámbito educativo, ha emergido la robótica, que tiene una gran versatilidad para dar respuesta a las diversas necesidades del alumnado presente en las aulas. El objetivo de la investigación ha sido implementar una acción formativa en el Grado en Maestro en Educación Primaria y analizar la utilidad percibida de la robótica para el alumnado con NEAE. Se adoptó un enfoque cuantitativo con diseño no experimental comparativo-casual. Los participantes fueron 170 estudiantes del Grado de Maestro en Educación Primaria de la asignatura “Atención a las Necesidades Educativas Específicas”. Se diseñó ad hoc un cuestionario formado por 28 ítems, considerándose como dimensiones los objetivos, las competencias y las áreas del currículum de Educación Primaria. Los resultados pusieron de manifiesto que el 64.1% del alumnado percibe la robótica como totalmente útil para desarrollar los hábitos cotidianos de movilidad activa, autónoma y saludable. Asimismo, se hallaron diferencias significativas en las percepciones en función del conocimiento previo de algún robot, el género y la edad. Cabe concluir que la innovación implementada en la formación inicial docente fue satisfactoria.

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