1. PLANIFICACIÓN EN
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
APLICADA A LA ROBÓTICA
Planificación en IA & Robótica
Est. Daniel González Bustamante

2. ¿Qué es un Robot?
• “Manipulador programable y multifuncional
diseñado para mover materiales, partes,
herramientas o dispositivos específicos mediante
movimientos programados para realizar diferentes
tareas” [Instituto de Robótica de América]
• “Agente activo artificial cuyo ambiente es el
mundo físico” [Russell y Norvig]
• “Una máquina programable capaz de percibir y
actuar en el mundo con cierta autonomía” [Sucar]

3. Áreas que Intervienen
Mecánica Robótica
Sistemas Electrónica

4. Áreas de Estudio

5. Tipos de Robots
• Robots autónomos
• Robots tele-operados
• Robots manipuladores (brazos)
• Robots móviles
• Robots “híbridos” (móviles con manipulación)
• Robots caminantes
– 2 patas (humanoides)
– 4/6 patas (insectos)

6. Ciclo de Acción de un Robot Autónomo
Medir Interpretar
Planificar
Actuar

7. Partes de un Robot

8. Arquitecturas de Software
• Organización de la generación de acciones a
partir de las percepciones del robot.
• EJEMPLO: Ir a la meta (luz) evitando los
obstáculos

9. Arquitectura Deliverativa
• Basada en el paradigma de sensa-planea-
actua(SPA):
• Se tiene un modelo completo (mapa) del ambiente
• Se construye un plan de acción para realizar la
tarea basado en el modelo
• Se ejecuta el plan

10. Ejemplo: Arquitectura
Deliverativa
• Construir mapa del ambiente, incluyendo obstáculos y
meta (dominio y problema PDDL)
• Generar un plan para ir de la posición inicial a la meta
evitando los obstáculos
• Ejecutar el plan

11. Arquitectura Deliverativa
Ventajas:
• El tener un modelo del ambiente permite optimizar las
acciones para obtener el “mejor” plan
Limitaciones:
• Necesidad de un modelo preciso del ambiente
• Altos requerimientos de cómputo y memoria
• Dificultad de operar en un mundo dinámico o
desconocido
• Reacción “lenta” a situaciones imprevistas

12. Arquitectura Reactiva
• En el enfoque reactivo hay una conexión
directa de percepción a acción sin necesidad
de un modelo del mundo.
Explorar
Deambular
Evitar Objetos

13. Arquitectura Reactiva
Ventajas:
• Bajo requerimiento de cómputo, respuesta rápida
• Facilidad de desarrollo modular
• No requiere un modelo del mundo
Limitaciones:
• Difícil de extender a tareas complejas
• Limitaciones sensoriales pueden ocasionar
problemas al no contar con un modelo
• No garantiza la mejor solución (óptimo)

14. Objetivo
• Aplicar una arquitectura híbrida entre
deliverativa y reactiva, que permita mediante
el sensado, la descripción de un problema en
PDDL, permitiendo la retroalimentación entre
robot – Planificador Indygo.

15. Super Cricket

16. Lego MindStorms
• Posee un procesador de 32 bits
• Conexión Bluetooth entre robot –
PC
• 3 Servo motores para ajustar la
velocidad y disponer de un control
más preciso.
• Nuevo sensor visual ultrasónico
capaz de responder al movimiento.
• Sensor de presión
• Sensor de luz y color mejorado
capaz de diferenciar diferentes
colores reales.

17. Entornos de Construcción, Simulación & Programación
LEGO MINDSTORMS

18. LejOS
• Es el entorno de desarrollo que
permite ejecutar código Java en la
plataforma LEGO Mindstorms.
• Consiste en el reemplazo del
Firmware del Lego NTX.
• Soporta Programación Orientada a
Objetos, y posee Plugins tanto
para Eclipse como para Netbeans.
Lego Mindstorms NTX 2.0 posee 256 Mb de memoria flash y 64 Kb de RAM

19. LejOS
import lejos.txt.LCD;
Public class HolaMundo {
LCD.drawString(”Hola mundo!”, 2, 2);
LCD.refresh();
while(true) {} }
}

20. LMS – Lego Mindstorms Simulator
• Software escrito en Java que
permite simular programas
diseñados en Lejos.
• Desarrollado en la
Universidad de Paderborn,
es gratuito para uso
educativo en Escuelas y
Universidades.
• Es configurable por medio
de archivos XML (Robots, el
mundo, iluminación,
detección, etc.)

21. LMS – Lego Mindstorms Simulator