I3A - Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón

El I3A
Investigadores del I3A
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Laboratorio del I3A
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Edificio I+D+i
El I3A
Universidad de Zaragoza
RoPeRTGrupo de robótica, percepción y tiempo real
http://robots.unizar.es

El grupo de Robótica, Percepción y Tiempo Real (ROPERT) es uno de los grupos de investigación del Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), que ha sido considerado como Grupo Consolidado de Investigación por el Gobierno de Aragón. Esta compuesto por 52 investigadores y tiene experiencia en robótica móvil y manipulación, sistemas de percepción, visión por computador, sistemas cooperativos de robots, comunicaciones basadas en redes ad-hoc, robótica para rehabilitación e interfaces cerebro-ordenador. El grupo participa en varios proyectos europeos y nacionales y es un referente internacional en la investigación en robótica.

Línea de Investigación

Tecnologías de la Información y la Comunicación

Robótica Móvil (Planificación y Navegación)
  1. Planificación de movimiento y sistemas de navegación.
  2. Planificación de movimiento en entornos dinámicos.
  3. Aprendizaje y construcción de mapas topológicos.
  4. ...
  1. Planificación de movimiento y sistemas de navegación.
  2. Planificación de movimiento en entornos dinámicos.
  3. Aprendizaje y construcción de mapas topológicos.
  4. Planificación, asignación de tareas y movimiento coordinado en sistemas multi-robot.
  5. Estrategias de exploración para equipos de robots.
  6. Planificación y navegación bajo restricciones de comunicación.
  7. Comunicaciones y conectividad en sistemas robóticos.
  8. Redes móviles ad-hoc.
  9. Vehículos autónomos en diferentes aplicaciones: sillas de ruedas eléctricas, robots móviles industriales, robots de servicio, robots y coches de rescate, exploración de terrenos en las misiones espaciales, vehículos inteligentes, robots que actúan como guías de recorridos.
Localización y Mapeado Simultáneo
  1. Localización y Mapeado Simultáneo (SLAM).
  2. SLAM Visual: monocular, estéreo, RGB-D.
  3. SLAM Semántico, SLAM con objetos.
  4. SLAM no-rígido.
  5. Aplicaciones: Robótica...
  1. Localización y Mapeado Simultáneo (SLAM).
  2. SLAM Visual: monocular, estéreo, RGB-D.
  3. SLAM Semántico, SLAM con objetos.
  4. SLAM no-rígido.
  5. Aplicaciones: Robótica, Realidad Aumentada, Medicina.
Visión por Computador y Percepción
  1. Visión por computador para el modelado 3D y construcción de mapas de secuencias estéreo y monocular de imágenes tomadas con una cámara en la mano o montado las cámaras en vehículos.
  2. ...
  1. Visión por computador para el modelado 3D y construcción de mapas de secuencias estéreo y monocular de imágenes tomadas con una cámara en la mano o montado las cámaras en vehículos.
  2. Integración sensorial. La información visual de las cámaras monoculares o estéreo se integra con otra información sensorial, tales como sensores de rango, de odometría, sensores inerciales o ultrasonido.
Comunicaciones y redes ad-hoc
  1. Redes móviles ad-hoc en la robótica.
  2. Manejo de tráfico en tiempo real para la interconexión robots sin infraestructura previa.
  3. Comunicaciones “wireless” en entornos...
  1. Redes móviles ad-hoc en la robótica.
  2. Manejo de tráfico en tiempo real para la interconexión robots sin infraestructura previa.
  3. Comunicaciones “wireless” en entornos confinados.
  4. Redes ad-hoc orientadas a diferentes actividades como: rescate, vigilancia, explotación, emergencia, ya sea para equipos humanos o de robots.
 
Exoesqueletos y procesamiento de bioseñales
  1. Control de exoesqueletos robotizados.
  2. Neuro-robótica y neuro-prótesis (EEG, EMG).
  3. Procesamiento de bioseñales: EMG y estimación de parámetros biomecánicos.
  4. ...
  1. Control de exoesqueletos robotizados.
  2. Neuro-robótica y neuro-prótesis (EEG, EMG).
  3. Procesamiento de bioseñales: EMG y estimación de parámetros biomecánicos.
  4. Interpretación de la información del EEG. Clasificación de las intenciones de movimiento y el movimiento en curso.
  5. Aplicación de bioseñales al control de exoesqueletos.
Aprendizaje
  1. Aprendizaje en robótica.
  2. Optimización Bayesiana.
  3. Interfaces cerebro-Ordenador.
  4. Neuro-Rehabilitación basada en EEG y robótica asistencial.
  1. Aprendizaje en robótica.
  2. Optimización Bayesiana.
  3. Interfaces cerebro-Ordenador.
  4. Neuro-Rehabilitación basada en EEG y robótica asistencial.

Proyectos Clave

IGLÚ

Interactive Grounded Language Understanding: Through a developmental approach where knowledge grows in complexity while driven by multimodal experience and language interaction with a human, we...

Interactive Grounded Language Understanding: Through a developmental approach where knowledge grows in complexity while driven by multimodal experience and language interaction with a human, we propose an agent that will incorporate models of dialogues, human emotions and intentions as part of its decision-making process.

This will lead anticipation and reaction not only based on its internal state (own goal and intention, perception of the environment), but also on the perceived state and intention of the human interactant. This will be possible through the development of advanced machine learning methods (combining developmental, deep and reinforcement learning) to handle large-scale multimodal inputs, besides leveraging state-of-the-art technological components involved in a language-based dialog system available within the consortium.

IP = Javier Civera

Tecnologías de la Información y la Comunicación

AUTODUMP: Automatización del desescombro de túneles mediante dumpers convencionales robotizados. RTC-2015-4099-4

El objetivo del presente proyecto es el diseñar y desarrollar un nuevo kit de robotización que sea capaz de transformar un dumper convencional en un robot móvil autopropulsado y autónomo, que sea...

El objetivo del presente proyecto es el diseñar y desarrollar un nuevo kit de robotización que sea capaz de transformar un dumper convencional en un robot móvil autopropulsado y autónomo, que sea capaz de alcanzar el frente de excavación sin intervención humana, posteriormente espere a ser cargado, y por último transporte los escombros generados en el frente de excavación hasta el exterior del túnel.

HYPER: Neuroprótesis y dispositivos neurorobóticos para la compensación funcional y rehabilitación de los trastornos motores. MICINN CSD2009-00067

El proyecto HIPER pretende representar un gran avance en la investigación de neuro-robótica (NR) y neuroprótesis (MNP), en estrecha colaboración con el cuerpo humano, tanto para la rehabilitación...

El proyecto HIPER pretende representar un gran avance en la investigación de neuro-robótica (NR) y neuroprótesis (MNP), en estrecha colaboración con el cuerpo humano, tanto para la rehabilitación como para la compensación funcional de los trastornos motores en las actividades de la vida diaria. El proyecto centrará sus actividades en nuevos sistemas NR-MNP portátiles que combinan estructuras biológicas y artificiales con el fin de superar las principales limitaciones de las soluciones actuales de rehabilitación para el caso particular de accidentes cerebrovasculares (ACV), parálisis cerebral (PC) y de lesiones de médula espinal (SCI). 2010-2014.

DIVCORE: Coordinación y Visión Distribuida de sistemas multi-robot para Exploración Remota. DPI2015-69376

Este proyecto considera un escenario multi-robot con vehículos terrestres y aéreos que llevan a cabo unas tareas que implican la percepción, el consenso y el movimiento coordinado con los sensores...

Este proyecto considera un escenario multi-robot con vehículos terrestres y aéreos que llevan a cabo unas tareas que implican la percepción, el consenso y el movimiento coordinado con los sensores de visión aplicados para explorar y supervisar un área particular de interés de forma autónoma. El proyecto gira en torno a tres grandes retos de la investigación: En primer lugar, se trata de la investigación en técnicas de percepción, en un contexto en el que múltiples sensores de visión pueden ser localizados en posiciones fijas o encontrarse a bordo de diferentes tipos de robots móviles. En segundo lugar, el proyecto estudia el uso de algoritmos de consenso distribuidos para lograr la mejor información posible del medio ambiente para los miembros del equipo. Por último, para ejecutar la tarea requerida, el proyecto propondrá nuevos algoritmos de coordinación y control distribuido para mover los robots.

ROBOEARTH (Intercambio de conocimiento entre robots para el modelado de entornos y aprendizaje de acciones). FP7 ICT- 248942
El proyecto de RoboEarth explota un nuevo enfoque al dotar a los robots con una percepción avanzada y capacidades de acción, lo que permite a los robots realizar tareas útiles autónomamente en...
El proyecto de RoboEarth explota un nuevo enfoque al dotar a los robots con una percepción avanzada y capacidades de acción, lo que permite a los robots realizar tareas útiles autónomamente en circunstancias no previstas explícitamente en tiempo de diseño. Una serie de seis demostradores realizados durante la duración del proyecto mostrarán las contribuciones de este proyecto. Las recetas de acciones creadas, mostrarán como los robots son capaces de crear / cargar y descargar / ejecutar recetas de acción (entendiendo como receta una descripción de algoritmos, almacenados en la base de datos RoboEarth. que definen comportamientos abstractos). Proyecto europeo de 4 años de duración, 2009-2013.
TITAM_ie: Tecnologías inteligentes para transporte autónomo de mercancias (interior, exterior). Proyecto español de fondos tecnológicos: ID-20110855

El objetivo del proyecto es el desarrollo de tecnologías robustas para la localización, mapeo y navegación autónoma de robots móviles para realizar transporte. Se construirá un prototipo real y la...

El objetivo del proyecto es el desarrollo de tecnologías robustas para la localización, mapeo y navegación autónoma de robots móviles para realizar transporte. Se construirá un prototipo real y la validación experimental se desarrollará en un parque industrial, en escenarios tanto de interiores como de exteriores. 2011-2013. Acciona-CDTI.

SVMap: Mapas Semánticos Visuales para Escenas Rígidas y No Rígidas. DPI2012-32168

El objetivo de este proyecto es empujar los límites de las técnicas de mapeo visual actual, el desarrollo de técnicas más eficientes y robustas, capaces de construir mapas, escena comprensión de...

El objetivo de este proyecto es empujar los límites de las técnicas de mapeo visual actual, el desarrollo de técnicas más eficientes y robustas, capaces de construir mapas, escena comprensión de los métodos semi-densos que aumentan los contenidos semánticos del mapa, y la investigación de nuevos métodos capaces de hacer frente con secuencias de escenas no rígidos, con aplicaciones a imágenes médicas.

VINEA: Visión por Computador Portable para Navegación y Asistencia Personal Aumentada. DPI2012-31781

El objetivo de este proyecto es la investigación de la visión por ordenador y técnicas robóticas para formar parte de un sistema de asistencia personal, basada en la información visual. Los...

El objetivo de este proyecto es la investigación de la visión por ordenador y técnicas robóticas para formar parte de un sistema de asistencia personal, basada en la información visual. Los módulos principales de nuestro proyecto son: 1) La localización y orientación, 2) la comprensión de escena y la interacción con el medio. El objetivo final es obtener la localización inteligente, no es puramente una localización geométrica, sino enriquecerla con información adicional y la sensibilidad al contexto, proporcionando al usuario con la cognición humana de lo que ocurre a su alrededor. Durante todo el proceso de investigación el uso de sensores visuales no convencionales omnidireccionales y otros es una cuestión clave. Nuestro primer prototipo será reforzado con nuevas capacidades que utilizan el sistema de visión 3D portátil. Las oportunidades para la transferencia de tecnología serán analizados en cooperación con nuestros socios industriales.

TELOMAN: Equipos Multi-Robot para Logística, Mantenimiento y Monitorización Ambiental. DPI 2012-32100

El proyecto tiene como objetivo la investigación en técnicas de despliegue de un equipo multi-robot. Es necesario abordar los problemas de planificación y asignación de tareas, ejecución...

El proyecto tiene como objetivo la investigación en técnicas de despliegue de un equipo multi-robot. Es necesario abordar los problemas de planificación y asignación de tareas, ejecución coordinada de la navegación, la percepción del medio desde múltiples puntos de vista de cada uno de los miembros del equipo, mantener la comunicación entre todos los componentes del sistema - los robots, la infraestructura, los puentes, los equipos de vigilancia, etc. Este proyecto abordará nuevas metas y desafíos para la investigación y su aplicación en escenarios reales, las grandes y complejas.

EURON, Red Europea de Robótica

Red de excelencia europea de laboratorios de robótica.

Red de excelencia europea de laboratorios de robótica.

Tecnologías Clave

Tecnologías de la Información y la Comunicación

Desarrollo de nuevos algoritmos y métodos

Nuevos algoritmos y métodos para:

  1. Desarrollo de vehículos autónomos robotizados (UGV), integración de técnicas para una planificación y navegación robusta y...

Nuevos algoritmos y métodos para:

  1. Desarrollo de vehículos autónomos robotizados (UGV), integración de técnicas para una planificación y navegación robusta y segura en entornos dinámicos, auto-localización de vehículos, construcción de mapas geométricos y topológicos, y reconocimiento de entornos, aprendizaje y comprensión.
  2. Desarrollo de sistemas de percepción avanzados y robustos, basados en cámaras monoculares o estéreo (situadas en un entorno o sobre un robot) y en sensores de medidas de rango y sensores RGBD, integrando la información procesada para reconocer objetos y lugares en entornos reales.
  3. Desarrollo de sistemas multi-robot cooperativos, incluyendo técnicas de planificación y asginación de tareas, navegación coordinada y percepción, despliegue óptimo de robots en presencia de restricciones tales como obstáculos estáticos o en movimiento, y rango de comunicaciones limitado para mantener sistemas de red (robot-robot, robot-estación central) conectado mediante el uso de Manets, adaptando su comportamiento a los cambios del entorno.
  4. Interacción hombre-robot, detectando comportamientos individuales o de grupo por parte de los sistemas de percepción para tomar decisiones y adaptar el comportamiento de cada robot o del equipo de robots a los cambios detectados.
  5. Desarrollo de modelos computacionales y capacidades cognitivas y aprendizaje para robots, que mejoran sus habilidades para la navegación autónoma y para la manipulación de objetos. Adquisición de habilidades a través de la exploración y técnicas activas. Modelos computacionales para procesos de aprendizaje basados en técnicas estadísticas.
  6. Control de dispositivos basados en interfaces neurorobóticos y neuroprótesis, aplicados al control de máquinas (silla de ruedas, otros dispositivos), en la rehabilitación del movimiento humano (prótesis, ortesis) para las personas con discapacidad o para la reparación funcional de los trastornos motores en las actividades de la vida diaria para personas mayores o dependientes con el fin de aumentar su autonomía y adaptación a sus necesidades específicas. Bioseñales tales como las mediciones de EEG y EMG y sensores de fuerza se integran para estimar el estado de las personas y para el control de los dispositivos portátiles.

Casos de Éxito

Tecnologías de la Información y la Comunicación

TITAM_ie: Tecnologías inteligentes para transporte autónomo de mercancías (interior, exterior)

Proyecto español de fondos tecnológicos ID-20110855 (2011-2013). Se construirá un prototipo real y la validación experimental se desarrollará en un parque industrial, en escenarios tanto de...

Proyecto español de fondos tecnológicos ID-20110855 (2011-2013). Se construirá un prototipo real y la validación experimental se desarrollará en un parque industrial, en escenarios tanto de interiores como de exteriores.

Bin-picking para robot manipulador basado en slam visual

IPT-2012-0143-020000. Sistema que permite seleccionar y extraer piezas apiladas aleatoriamente en un contenedor, utilizando un sistema de visión para la localización y un sistema robótico para la...

IPT-2012-0143-020000. Sistema que permite seleccionar y extraer piezas apiladas aleatoriamente en un contenedor, utilizando un sistema de visión para la localización y un sistema robótico para la extracción.

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