Guía docente de Diseño y Construcción de Vehículos No Tripulados (MC3/56/1/15)
Máster
Módulo
Rama
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- Samuel Francisco Romero García
Tutorías
Samuel Francisco Romero García
Email- Martes 9:00 a 13:00 (Etsiit)
- Jueves 12:00 a 14:00 (Facultad de Ciencias)
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
- Herramientas de simulación mecánica de modelos 3D.
- Herramientas de diseño CAD/CAM.
- Diseño y fabricación de chasis y estructuras para robots autónomos.
- Estructuras en kit y prefabricadas.
- Planta motriz.
- Sistemas de locomoción.
- Energía.
- Controlador.
- Carga de pago.
- Sensores y actuadores para vehículos no tripulados.
- Telemetría y telecontrol.
- Estación de tierra.
- Programación.
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
La asignatura está enfocada de manera que sea asequible para el alumnado susceptible de cursar este máster, sin exigir más pre-requisitos que los que contemplados en el proceso de admisión al mismo. Sin embargo, cualquier conocimiento previo de programación y control básico pueden ser útiles para el estudiantado.
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
El/la estudiante sabrá/comprenderá:
- Conocer los diferentes subsistemas que componen un vehículo no tripulado, y cómo se relacionan entre sí.
- Calcular las necesidades de energía y dimensionado de planta motriz para una aplicación determinada.
El/la estudiante será capaz de:
- Diseñar elementos hardware y software para vehículos no tripulados, usando herramientas CAD/CAM.
- Seleccionar los componentes adecuados de un vehículo no tripulado para una misión determinada.
- Montar y configurar los diferentes elementos, incluyendo carga de pago.
- Programar el sistema de control del vehículo y simular su respuesta, usando diversas herramientas.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
- Introducción a los vehículos no tripulados (UxV). Conceptos generales. Evolución histórica. Principales subsistemas. Aplicaciones.
- Subsistema estructural: el chasis. Diseño y fabricación.
- Subsistema de propulsión: la planta motriz (motores, hélices, etc.)
- Subsistema de energía: cálculo de necesidades energéticas. Baterías. Fuentes alternativas.
- Subsistema de control: IMU, control, autopiloto y computador de a bordo.
- Subsistema de comunicaciones: telemetría y telecontrol. Radioenlaces.
- Carga de pago: sensores y actuadores.
- Estación de tierra.
- Programación de alto nivel: navegación autónoma. Entornos de desarrollo.
Práctico
Conferencias (la temática concreta dependerá del conferenciante o conferenciantes):
- Introducción al uso de herramientas CAD/CAM para diseño de UxVs
- Taller práctico de configuración de autopiloto y vuelo en espacio restringido
- Navegación autónoma de UAVs
- Etc.
Prácticas de Laboratorio:
- Diseño de chasis de dron usando una herramienta CAD 3D.
- Programación de sistemas SITL basado en DroneKit
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. (2020). Dordrecht: Springer Netherlands.
- Beard, R. W., & McLain, T. W. (2012). Small unmanned aircraft : theory and practice / Randal W. Beard, Timothy W. McLain. (Course Book). Princeton University Press.
Bibliografía complementaria
- Audronis, Ty. Designing Purpose-Built Drones for Ardupilot Pixhawk 2.1: Build Drones with Ardupilot. Birmingham, UK: Packt Publishing, 2017.
- McGriffy, David. Make: Drones: Teach an Arduino to Fly. , 2017. Print.
Enlaces recomendados
Metodología docente
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
La calificación final que aparecerá en el acta será un número comprendido entre 0 y 10 con una precisión de un dígito decimal. En función de la convocatoria (ordinaria o extraordinaria), y del tipo de evaluación escogida, la calificación se obtendrá como se detalla a continuación:
La metodología de evaluación por defecto según la normativa de la Universidad de Granada es la evaluación continua, que en el caso de esta asignatura se compone de las siguientes actividades:
- Teoría:
- Participación activa en clase de teoría (resultado del trabajo autónomo, a lo largo del semestre)
- Exposición de un trabajo sobre una tema relacionado con UxVs (al final de la asignatura)
- Seminarios:
- Asistencia a los seminarios/conferencias
- Prácticas:
- Asistencia a las sesiones de prácticas
- Aprovechamiento de las sesiones (resultado de las prácticas)
Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación mínima total de 5 puntos sobre 10, habiendo obtenido al menos la mitad de los puntos máximos de teoría y de prácticas (es decir, 2 puntos de los 4 de teoría, y 2,5 de los 5 de prácticas).La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las actividades a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas:
Actividades Formativas | Ponderación | |
---|---|---|
Teoría | Participación activa en clase | 10% |
Exposición final sobre un tema de UxVs | 30% | |
Prácticas | Entrega de guión de práctica 1 (diseño de un chasis para UAV) | 25% |
Entrega de guión de práctica 2 (programación de drones con DroneKit) | 25% | |
Seminarios | Asistencia y participación activa en seminarios | 10% |
Total | 100% |
Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la normativa sobre planificación docente y organización de exámenes vigente en la Universidad de Granada. El sistema de calificaciones se expresará mediante calificación numérica de acuerdo con lo establecido en el art. 5 del R. D 1125/2003, de 5 de septiembre, por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial y validez en el territorio nacional.
Evaluación Extraordinaria
Para la convocatoria extraordinaria se deberán realizar las siguientes pruebas:
- Examen de contenidos teóricos.
- Prueba de prácticas.
La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las pruebas de la evaluación única final a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas:
Pruebas de evaluación única final | Ponderación | Mínimo |
---|---|---|
Examen de contenidos teóricos | 40% | 2,0 |
Prueba de prácticas | 60% | 3,0 |
Total | 100% | 5,0 |
Evaluación única final
En lugar de la evaluación continua, y siempre que le haya sido concedido previa solicitud en forma y plazo (solicitándolo a través del procedimiento electrónico, al Coordinador del Máster, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua), para la convocatoria ordinaria el/la estudiante puede optar por la evaluación de la asignatura mediante una única prueba final, que se celebrará el día indicado por el centro para tal efecto y constará de la siguientes pruebas:
- Examen de contenidos teóricos.
- Prueba de prácticas.
La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las pruebas de la evaluación única final a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas:
Pruebas de evaluación única final | Ponderación | Mínimo |
---|---|---|
Examen de contenidos teóricos | 40% | 2,0 |
Prueba de prácticas | 60% | 3,0 |
Total | 100% | 5,0 |
Información adicional
Toda la información detallada de la asignatura (competencias, objetivos, contenidos, evaluación, plataforma digital, etc.) se proporcionará en la primera sesión de clase.