El Poder de la Ingeniería: Dar Vida a tu Propio Compañero de Star Wars

El 25 de mayo de 1977, tres años antes de que yo naciera, se estrenó la primera película de Star Wars en el cine. Y desde entonces, ha sido una inspiración para muchas generaciones debido a los viajes espaciales y las peleas de sables de luz. Pero una cosa interesante son los droides. Esos pequeños robots que ayudan aquí y allá, la mayoría de ellos son inteligentes de alguna manera, y avanzando hacia este año, esto es algo que la tecnología realmente nos permite construir.

Esto es algo que puedes construir en tu casa, y esta es la forma. Así que, mi nombre es Goran Vukicic. Soy cofundador de Synthetic AI Data. En TI, he trabajado durante 20 años. Principalmente en roles de gestión de TI y similares, pero soy un chico técnico, con formación técnica, y me gusta construir cosas, especialmente cosas relacionadas con AI e IoT. Algunas de ellas las mostraré hoy aquí. Soy Microsoft AI MVP, lo que significa que estoy en el escenario compartiendo mucho mi conocimiento sobre AI. También soy uno de los organizadores de Azure Skona. Azure Skona es la parte sur de la región donde vivo en Malmö, donde organizamos los meetups. Si quieres conectarte, estoy en LinkedIn. Normalmente comparto sobre esos temas de AI e IoT y innovación y cosas que me interesan.

Así que, hablemos sobre P-Droid. Apareció por primera vez en Star Wars Episodio 1. Así es como se ve. Se definen, se explican como un droide barato y desechable diseñado para mantener los podracers, esas naves espaciales con las que hacen carreras, y necesitaban algunos droides baratos que los arreglaran aquí y allá en los pits. Mide 1,19 metros de altura y tiene la capacidad de plegarse en una forma compacta cuando no está en uso. Dicen que fue programado con un sentido de urgencia, como esta lógica mínima evita que realicen tareas complejas, por lo que en la película se ven bastante graciosos porque no pueden hacer cosas complejas, pero algo que también llamó mi atención y por qué decidí embarcarme en esta historia y comenzar a construir.

Así es como se ve. Un artista hizo un 3D diseño, básicamente basado en una película, y puedes verlo aquí y esta capacidad de plegarse en forma compacta. Ese es el P-Droid. Construí varios droides, como réplicas. Anteriormente usaba Legos y algunas otras cosas, pero me di cuenta de que, bueno, esto es bastante con Legos, especialmente desarmándose, así que necesitas pegarlo y hacer cosas así. En algún lugar del camino, en la red social más famosa, Facebook, de repente apareció este grupo, DroidVision, y en ese momento no sabía en qué me estaba metiendo cuando hice clic en él. Así que encontré a este chico, David Mook, que es un diseñador de STL. Dirige este DroidVision, vendiendo esos diseños 3D en Etsy. Si los compras, no los compartas, creo que se merecen una cerveza por el increíble trabajo que hacen, porque están recreando esos droides y permitiendo que otras personas los impriman para vender esos diseños, por solo unos pocos dólares.

Hay un club de impresión completo donde mucha gente como yo va hoy en día, comparte ideas, hace preguntas y cosas así. Así que vi este video del P-Droid. Este es un P-Droid impreso en 3D, cómo se ve, cómo se ensambla. Se me ocurrió, sí, tal vez podría imprimir esto en 3D y darle vida. En ese momento, no tenía la impresora 3D, así que decidí comprar el servicio en línea. También, fan de Star Wars, Irma Twano. Pedí las piezas, más tarde compré la impresora 3D y descubrí que es, sí, muy divertido hacerlo, pero un nivel completamente nuevo de estrés para obtener algo impreso correctamente. Si alguna vez lo has intentado, sabes de qué estoy hablando. Así que todo comenzó básicamente aquí, obteniendo las piezas.

Y lo primero, quería asegurarme de que mi idea encajaría en la cabeza del droide, ¿verdad? Porque en la cabeza hay esas luces que se encienden y apagan. Debería caber un relé Arduino, que es como un interruptor para las luces. Debería caber una cámara web frente a las luces para poder hacer la visión por computadora. Dos servidores para mover la cabeza hacia la izquierda y hacia la derecha, arriba y abajo. Y también el NVIDIA Jetson, Ori Nano, como cerebro del droide. Como dijimos en la película, no eran realmente inteligentes con esto. En el Jetson podemos ejecutar modelos de IA en el borde, lo cual es muy divertido y realmente puedes hacer que esos droides sean inteligentes. Te mostraré cómo.

Así que comenzó el proceso. Enviar, créeme, no es divertido. Puedes intentar hacerlo manualmente, pero llevará siglos. Así que necesitas comprar una máquina y hacerlo más rápido. Es un plástico muy pequeño que podrías inhalar, así que necesitas usar protección para los ojos, para la boca, para no inhalarlo, etc. Pintar, sí, es un completo desastre si vives en un apartamento. Tuve una conversación con mi casero sobre por qué el suelo del sótano está, sí, en muchos colores diferentes, principalmente blanco y rojo. Pero lentamente, siguiendo el proceso, comencé a ensamblar pieza por pieza el droide. Empecé con las piernas, luego agregué el torso, agregué los brazos, formando todo el cuerpo. Y luego la cabeza. Y básicamente, así es como se veía cuando lo ensamblé, con todos los componentes electrónicos en la cabeza. Y cuando hice la primera prueba, el droide encendió las luces y comenzó a moverse. ¿Verdad? Así fue el Hola Mundo.

Estaba súper feliz al respecto. Tengo un droide que se mueve, que es capaz de hacer muchas cosas diferentes, le agregué algo de visión por computadora. Escribí la publicación en el blog de Hackster. Hackster.io es una comunidad para el IoT. Hay muchos entusiastas y proyectos interesantes allí. Puedes encontrar este proyecto allí, con todas las instrucciones de código, cómo hacer las cosas con enlaces relevantes y todo, está allí. Fue destacado por Hackster, lo cual también fue genial. Y también NVIDIA me llamó para hacerme una entrevista y escribió esta publicación en el blog, como desarrollador que utiliza NVIDIA Jetson como la fuerza detrás del droide impulsado por IA. Me llamaron Jedi de IA en el Borde, lo cual fue genial. Solo para presumir un poco.

Entonces, ¿cómo llevar tu droide a una conferencia? Es muy divertido empacarlo y desmontarlo y volverlo a armar. Así que no es una buena idea. Cuando llegas al hotel, necesitas armarlo y luego te das cuenta de que no tienes los destornilladores. Otra cosa sobre la bolsa, ya sabes, si ves a alguien en el aeropuerto sudando por la bolsa así, porque si abres la cabeza, inmediatamente hay un montón de cables y cosas sobresaliendo. Así que no es un terrorista explicando a la seguridad, es solo un fanático de Star Wars tratando de llegar a la conferencia. Cuando llegas allí, necesitas juntar las cosas. Por lo general, no tienes los destornilladores, ¿verdad? Necesitas correr a comprarlos. Tal vez olvides las pinzas y necesites sacar algo que esté atascado. Luego, poco a poco las cosas se van colocando en su lugar. Es una experiencia desordenada. Al final, tienes ese momento de felicidad. Sí, hemos ensamblado algo. Esta es mi cofundadora, Sherry. A menudo hacemos sesiones juntos. Así que te mostraré lo que hicimos. Estas son las fotos del año pasado cuando documentamos cómo fue. Este fue el momento de felicidad que no dura mucho porque luego te das cuenta de que no se conecta al Wi-Fi del hotel.

Oye, como, necesita funcionar mañana. Así que veamos qué podemos hacer al respecto. Luego pasas la noche así. Pero sí, llevarlo a la conferencia puede ser una experiencia divertida. No todos están felices de ver al robot. Y sí, algunos tienen diferentes quejas al respecto. Pero tarde o temprano llegas allí.

Esto fue el año pasado en Utrecht. Una conferencia donde llegamos al escenario y en realidad, esta cosa, si puedes ver lo que Sherry tiene en la cabeza, es un controlador de neurosity. Mide las ondas cerebrales. Y puedes programarlo para que reconozca pensamientos específicos. Y lo que demostramos allí en vivo en el escenario fue que ella encendía el Droid en vivo con algunos pensamientos y luego movía la cabeza y el Droid movía la cabeza. Pero el Droid también está aquí, allí, en realidad. No está conectado en este momento. Sería un poco de cableado y cosas así. Intento omitir esto este año. Pero puedes tener una idea de cómo se ve, qué puedes construir tú mismo. Echa un vistazo a Hackster. Todo está allí.

Así que adentrémonos un poco en los detalles técnicos. Cómo funciona. Necesitas el cerebro. Necesitas algo que ejecute tu Droid. Una opción es usar la Raspberry Pi. Es esta pequeña computadora de escritorio, básicamente, cuesta este modelo 35 dólares. Pero sí, hay algunas otras versiones. Es bastante económica. La Raspberry Pi no es capaz de ejecutar modelos de IA. Entonces, si estás usando una cámara, puedes tomar una foto y subirla a la nube, procesarla allí, obtener puntos de datos y realizar alguna acción basada en esa imagen. Por lo tanto, decidí optar por una versión más potente.

Y este es el NVIDIA Jetson Ori Nano. Hay una versión más antigua, que es más económica, pero viene con un enfriador pasivo. Este es un enfriador activo. Y debido a que es de plástico, de lo que hablamos, plástico impreso en 3D, ¿verdad? Por supuesto, quieres tener el enfriador activo allí. Y lo llaman Raspberry Pi con esteroides por una razón. Es capaz de ejecutar modelos de IA y funciona realmente muy bien. Un poco caro, pero muy recomendado.

También hay, esto es nuevo, hace unos días, Raspberry Pi anunció este kit de IA. Aún no lo he probado. Me suscribí para la preventa, pero aún no he recibido nada. Es una versión más económica donde en Raspberry Pi deberías poder ejecutar algunos modelos de IA también. Supongo que estamos tratando en algún punto intermedio entre Raspberry Pi y Jetson, en algún lugar dentro del rango de precios.

Echemos un vistazo más de cerca al Jetson, cómo se ve. Debajo de este enfriador, hay una ranura para tarjeta microSD. Flasheas tu sistema operativo en la tarjeta, la colocas dentro. Tiene un encabezado de expansión de 40 pines. Aquí es donde conectas diferentes dispositivos. Te mostraré cómo. Y algunas otras partes como la alimentación, la red para los USB, el puerto de pantalla, y así sucesivamente, ¿verdad? Y este número nueve es para las cámaras de Raspberry Pi, si quieres usar eso.

Y hay tres cosas, como cuatro cosas, con respecto a esta disposición de pines donde conectas cosas. Si quieres que algo funcione, debes conectarlo a la alimentación y a la tierra, como los rojos y amarillos son la alimentación, ¿verdad? Los verdes aquí están marcados como la tierra. Y tienes este pin de señal. Entonces le das alimentación a algo, y luego con este pin de señal, dices, okay, enciéndelo, apágalo. Básicamente así es como funciona. Súper sencillo con la mayoría de estos dispositivos de IoT. Así es como se conectan las luces LED. Necesitas conectar un relé. Como dije, le das alimentación y le envías el impulso, y luego cierra este circuito, encendiendo los LEDs. Si miras el code, también es muy, muy fácil escribir tu propio code. Necesitas usar esta biblioteca GPIO.

GPIO significa entrada y salida de propósito general. Y lo que estás haciendo aquí en el code, estás definiendo este pin de salida, como dónde está tu salida, dónde estás enviando información, y luego dices simplemente salida a este pin, lo que significa encenderlo, o enviar cero, apagarlo. ¿Verdad? Súper simple hacer que funcione.

Los motores servo, así es como se ven. Están en la cabeza, capaces de moverse hacia la izquierda, derecha, arriba y abajo. Y algo similar con ellos. Como defines el pin de salida, y de manera similar defines, okay, cuánto quieres mover este motor, cuánto quieres encenderlo. Solo unas pocas líneas de code.

Ensamblar todo esto junto, en realidad obtienes exactamente esto, lo que te mostré aquí, como, oye, mi droide está encendiendo y apagando luces, moviendo la cabeza. Lo hiciste cobrar vida. Lo único que queda es la cámara, hacerlo consciente de su entorno.

Tomé esta cámara muy barata de la estantería, solo necesitaba algo que fuera enchufar y usar, y la razón por la que me gustó es precisamente por este ojo que pude desmontar y colocar frente a la lente del droide. Entonces, cuando tienes todo esto conectado, una forma es, como dije, ir a la cloud, tomar tu foto, básicamente dos o tres líneas de Python code, tomar la foto, enviarla a alguna API en la cloud, y procesarla allí. Y aquí es donde el servicio de visión por computadora es natural, nos brinda muchas posibilidades para hacer diferentes cosas.

Así que puedes detectar diferentes objetos, podrías react a las personas cuando alguien entra en su campo de visión y orienta la cabeza hacia esa persona, o podrías detectar algunos objetos si se los muestras, no sé, el teléfono móvil, y seguirlo con la cabeza del teléfono móvil. Entonces toma una foto, la procesa, determina dónde está el objeto, orienta la cabeza hacia eso. Puedes hacer muchas cosas diferentes allí, como el estudio de visión que salió en julio del año pasado te brinda un buen lugar donde puedes ver muchos de esos ejemplos, como lo que es posible hacer, qué hay allí, ejemplos rápidos que puedes probar, y luego puedes usar tu imaginación y construir algo nuevo con este droide, con algún otro droide que estés construyendo. Puedes hacer reconocimiento de voz para que reconozca tus comandos de voz, tal vez, y realizar algunas acciones, y muchas, muchas otras cosas. Y todo lo que haces es súper, súper simple. Pero básicamente, volviendo a la cámara y la visión por computadora, estás haciendo este análisis de imagen tratando de entender qué hay frente al droide. Por ejemplo, podrías tomar una foto y pedirle al droide que explique lo que ve.

Esa fue básicamente mi historia de droide. Espero que hasta ahora te haya inspirado un poco, o al menos hayas visto que no es complicado construirlo. Realmente podemos construir droides de Star Wars en nuestra casa. Esto no es donde termina mi historia. No sé si has visto el discurso principal de NVIDIA GTC por Yen-Seng Hong, su CEO. Presentaron estos droides de Disney. Esas son las nuevas cosas en el parque de Disney en los Estados Unidos, donde los desarrollaron completamente con esto que se ejecuta en dos NVIDIA Jetson Orin, y son súper lindos, ¿verdad? La cosa es que realmente no nos gusta Disney. Compraron Star Wars, ¿verdad? Pero cambiaron un poco las películas. Como community, hay mucha gente como yo que piensa que esas cosas deberían ser de código abierto y que las personas deberían poder construirlo.

Y es por eso que yo, como uno de los miembros de la comunidad, básicamente estoy trabajando en ingeniería inversa. Esta fue la primera construcción hecha de papel. Decidí no imprimir en 3D nada, y no soy un experto o artista en diseño en 3D, que puedes encontrar en comunidades en línea, y hay grandes comunidades donde las personas trabajan y recrean cosas. Puedo mostrarte eso. Pero básicamente comencé con una versión ficticia construida con motores y una cámara, donde si te muestro la mano, encenderá la luz, esto es apagar la luz. Y cuando digo, mírame, lo cual significa esperar un comando, y luego sigue mi dedo como dónde debería posicionar su propia cabeza, ¿verdad?

Así que tomé un enfoque, como si tuviera un droide así, ¿cómo interactuaría con él, ¿verdad? ¿Cómo funcionaría esta interacción? Y traté de replicarlo en algunos modelos ficticios donde básicamente hay algunos motores y esta luz con el interruptor y la cámara en el interior. Entonces, cómo va, como puedes ver en el ínterin, imprimí en 3D, así es como pasé mucho tiempo mirándolo. ¿Va bien o mal? Pero hasta ahora algunas partes están impresas, algunas partes están pintadas. Esto fue hace unas dos semanas cuando terminé algunas pinturas, así que la cabeza se está ensamblando lentamente. Los diseños en 3D están disponibles en línea, puedes encontrarlos en diferentes grupos de comunidades que construyen y recrean, también desarrollando algunos componentes electrónicos y cosas así. Todavía falta mucho para el droide completo, y lo veo como un proyecto a largo plazo porque esto es algo que hago en mi tiempo libre por diversión. Mi hijo es un adolescente, ahora tengo 70 años, y mi esposa suele decir que ahora soy yo quien juega con juguetes, ¿verdad? Pero es algo divertido y realmente me gusta, y espero poder llevar este al escenario el próximo año. Así que gracias. Muy bien.

Hola Goran. ¿Cuánto dinero y tiempo crees que cuesta en total? Trabajo increíble. Gracias, chicos. Gracias. Te dejaremos tomar tu bebida. En total, como menos que para el Pidroid, es menos de mil dólares estadounidenses. Depende del cerebro que pongas en su interior. Como te muestro, el NVIDIA cuesta 500, que es caro, pero si vas con Raspberry Pi, puedes construirlo todo junto por 200, 300 dólares estadounidenses.

Y la siguiente pregunta, realmente interesante para mí también. ¿Cuáles son los siguientes pasos para automatizar los brazos y las piernas como mostraste en la presentación de NVIDIA? Sí, para el Pidroid, también hay diseños. Personalmente, los encontré un poco complicados para llegar tan lejos, pero si realmente quieres, puedes encontrar esos diseños. Alguien en la comunidad ya lo intentó y lo hizo parecer bastante realista. Por supuesto, mover un brazo requiere, creo, cuatro motores servo. El otro brazo son otros cuatro, así que ya son ocho, lo que también aumenta el costo. Entonces, ¿cuánto quieres invertir en ello? ¿Y tiene sentido realmente mover el brazo? O podrías hacerlo hablar, que el altavoz es mucho más barato. Dices que también es una cuestión de funcionalidad y ¿cuál es tu objetivo? ¿Qué quieres obtener de ello?

La gente comenta lo increíble que es tu creación. Me encanta, alguien dijo que le encanta. ¿Vas a hacer helicópteros también? Sí, ahora estoy enfocado en el droide Duckling que te mostré aquí. Y es un proyecto para este año, seguro. Porque llevará tiempo construirlo físicamente y también hay una parte de desarrollo cuando quiero hacerlo inteligente. Así que por lo menos este año, tal vez el próximo año el helicóptero cobrará vida. ¿Es esto un Terminator de hazlo tú mismo? ¿Trabajas para Skynet? No, no, este es un proyecto de tiempo libre. Creo que todos necesitamos algún tipo de proyecto de tiempo libre solo para experimentar con tecnología, probar cosas diferentes y alejarnos de nuestro trabajo diario estándar. Trabajo para mi propia startup. Si realmente me gusta mi propio trabajo, podría trabajar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, pero nadie puede trabajar así, así que necesito en algún momento decir, bueno, ahora necesito parar, y luego cambio a algunas cosas como esta, o tocar el bajo.

La siguiente pregunta en realidad se relaciona con eso. Una persona de la audiencia dijo que es programador, pero nunca ha hecho robótica. ¿Cómo puedo empezar a hacer droides como este? Obviamente compartes el proceso, pero ¿cuál sería tu consejo? ¿Por dónde empiezan? Lo más fácil para empezar es comprar un kit de Arduino que es bastante barato y simplemente averiguar lo fácil que es. Porque todo lo que necesitas hacer es conectar algo a esos pines y enviar instrucciones. Vale, enciéndelo, apágalo, sin importar si es una luz LED, un motor servo, es algún otro dispositivo.

¿Crees que vale la pena obtener un chip Nvidia para uso doméstico e investigación? Sí, claro. Depende de cuánto lo uses, como, ¿te va a compensar? También puedes experimentar algunas cosas en la cloud si eso te conviene. Depende de la escala del proyecto. Y en cuanto al consumo de energía, ¿cuánta energía se requirió y qué tipo de baterías usaste para ello? Básicamente, Raspberry Pi tiene su propio conector de alimentación, y es realmente bajo, bajo consumo de energía. Nvidia utiliza un poco más de energía, pero es como enchufar el televisor y ver la televisión. Genial. Genial, genial. Otra pregunta es qué desarrollo en la comunidad de código abierto te gustaría ver a continuación? Ahora presto mucha atención a este ducklink, por ejemplo, y la gente está utilizando, por ejemplo, un simulador de medios para enseñarle cómo caminar, y eso va bastante bien, y es bastante sorprendente ver cómo está entrenado y cómo se mueve, y hay muchas cosas como la gente tratando de descubrir cómo Disney construyó eso, y ahora tratando de recrearlo, así que realmente espero ver qué construirá la comunidad. Y por supuesto, Disney lo está llevando adelante.

Lo siguiente es por qué usas Python para los motores y el control de LED en lugar de otro lenguaje como C o C++? Uso Python. Python. Es simple, es comprensible, hay una comunidad bastante grande de personas que lo entienden, así que sí. Creo que esta es nuestra última pregunta. ¿Tiene un nombre, algún lugar donde podamos seguir el progreso? Básicamente, cuando termine el proyecto, lo pondré en Hugster.io, siéntete libre de verificar allí, Pidroid está allí, puedes encontrarlo completamente descrito, antes era Bidi OneDroid, que se construyó con Legos y hay algunos otros proyectos, así que tan pronto como termine, escribiré toda la historia, agregaré las imágenes, cómo lo ensamblé, qué tipo de electrónica agregué, todos los esquemas y code e instrucciones de cómo hacerlo. Fantástico. Muchas gracias, Goran. Gracias.