PhoneBot, un robot humanoide de código abierto que usa un celular viejo como cerebro

Robot humanoide PhoneBot de piezas negras con un celular montado en el torso, junto a un diagrama de la cámara, el sensor de movimiento y la red neuronal del teléfono
PhoneBot, con el celular montado en el torso haciendo de ojos y cerebro del robot.

Investigadores de la UCLA presentaron PhoneBot, un robot humanoide de código abierto que usa un celular Android como cerebro y su cámara como ojos. El robot cuesta alrededor de 400 dólares en piezas, sin contar el teléfono, y funciona hasta con celulares de prepago de 50 a 80 dólares o con uno que ya tenga casi diez años.

La idea es bastante lógica cuando lo piensas. Un celular ya trae todo lo que un robot necesita para ver y equilibrarse, cámara, acelerómetro y giroscopio, Wi-Fi, pantalla y un procesador que puede correr redes neuronales. En lugar de comprar cada sensor por separado y montar una computadora cara a bordo, PhoneBot simplemente le pide prestado todo eso al teléfono que tienes olvidado en un cajón.

PhoneBot caminando hacia adelante y hacia atrás y girando, controlado a distancia.

El proyecto viene del RoMeLa, el laboratorio de robótica de Dennis Hong en la UCLA, el mismo que hace años creó DARwIn-OP, uno de los humanoides pequeños más usados en universidades y competencias de RoboCup. La diferencia es el precio, DARwIn-OP salió en 2010 a 12,000 dólares (9,600 con descuento educativo) y por eso casi siempre se quedaba en laboratorios con presupuesto, mientras que PhoneBot cuesta alrededor de 400.

En números, PhoneBot mide 48.3 cm, pesa 1.8 kg con todo y celular y tiene 13 servomotores DYNAMIXEL XL430, seis en cada pierna (cadera, rodilla y tobillo) y uno más que gira el torso. Ese último detalle está bien pensado, porque le permite voltear el celular hacia una persona sin tener que girar todo el cuerpo, que en un robot bípedo siempre es lo más inestable.

Curiosamente, el celular no va conectado con ningún cable al robot. Dentro del cuerpo hay una pequeña computadora de placa única que solo se encarga de hablar con los motores, y el teléfono le manda las órdenes por Wi-Fi. Eso lo hace muy fácil de adaptar a distintos modelos, ya que no importa si tu celular tiene USB-C, micro USB o lo que sea.

Para probarlo usaron cuatro teléfonos, un Honor 9 de 2017 y tres celulares de prepago (un moto g 2025, un Galaxy A16 5G y un moto g 2024). Con los cuatro el robot pudo caminar, mantener el equilibrio, detectar personas y seguirlas, aunque algunas funciones variaban según el modelo. La app corre la caminata con TensorFlow Lite y usa la cámara para detectar personas y estimar su postura, además de permitir conversar con el robot, grabar video y usarlo para telepresencia.

Lo más interesante, al menos para mí, es cómo le enseñaron a caminar. Entrenaron la caminata con aprendizaje por refuerzo en simulación, premiando los movimientos correctos y castigando las posturas inestables o forzar demasiado los motores. Al principio el robot cojeaba, cargaba casi todo el peso en una sola pierna, así que agregaron ejemplos «espejo» de cada movimiento para que aprendiera lo mismo con la izquierda que con la derecha. El error de simetría en los ángulos de las articulaciones bajó de 0.254 a 0.003 radianes, prácticamente nada.

Eso sí, tiene sus limitaciones. Los servos son de baja potencia, así que no puede cargar mucho peso ni hacer movimientos muy bruscos, la caminata solo se entrenó en piso plano y no tiene brazos, así que de agarrar objetos ni hablamos. En las demostraciones camina, se levanta cuando queda boca abajo y sigue a las personas con la cámara, que para un robot de este precio ya es bastante.

En la página del proyecto ya están la lista de materiales, los archivos CAD en Onshape y STEP, las piezas para imprimir en 3D y un tutorial de ensamblado, y el artículo completo está en arXiv. Un detalle a tomar en cuenta, el hardware se publica con licencia Creative Commons no comercial (CC BY-NC 4.0), así que puedes construirlo, modificarlo y compartirlo libremente, pero no venderlo sin permiso de los autores. Es abierto, pero no del todo libre en el sentido estricto.

Personalmente me encanta la idea de darle una segunda vida a los celulares viejos, que normalmente terminan en un cajón o en la basura. Si tienes una impresora 3D y ganas de meterte a la robótica, este proyecto puede ser un muy buen pretexto para empezar, y de paso para presumir un robot que camina gracias a tu viejo Android.

Visto en: TechRadar

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