03EL ROBOT

Un expositor humanoide
construido desde cero.

Proyecta, escucha, piensa, narra y se mueve. Cuerpo cilíndrico de 52 × 66 cm, cabeza proyectora y una franja de píxeles como firma visual.

EN NÚMEROS

La ficha técnica.

8 hde autonomía — un día escolar completo
1consulta de IA por historia completa
100%de la voz a texto procesada localmente
360°movimiento con ruedas omnidireccionales
Render del robot MECH

CÓMO FUNCIONA

De tu voz a un mundo
proyectado en segundos.

Todo el flujo lo orquesta una Raspberry Pi 5 dentro del robot. La IA recibe una sola consulta y devuelve el guion completo de la exposición: rápido, económico y predecible.

  1. 01

    Escucha

    El micrófono capta tu voz y se transcribe 100% local, sin depender de internet. Un sistema detecta cuándo baja la longitud de onda para cerrar la recepción — así funciona incluso con ruido.

  2. 02

    Piensa

    El orquestador de IA recibe la petición y devuelve un plan estructurado: narración por escenas, visuales y gestos.

  3. 03

    Narra y proyecta

    La voz se sintetiza en español y el proyector despliega el espacio inmersivo: videos por escena o imágenes generadas al vuelo.

  4. 04

    Se mueve

    Un Arduino ejecuta gestos con los brazos y desplazamientos con las ruedas, dando el aspecto humano que capta la atención.

HARDWARE

Tres capas,
un solo organismo.

Diagrama de arquitectura: las tres capas físicas señaladas sobre el cuerpo del robot — superior (webcam y proyector), central (brazos, Raspberry Pi, micrófono y parlante) y mecánica (Arduino, ruedas, motores y drivers)
FIGURA 1 · DIAGRAMA DE ARQUITECTURA

CAPA SUPERIOR

  • Proyector — el corazón del espacio inmersivo
  • Webcam Logitech — comprensión del entorno y detección de usuarios

CAPA CENTRAL

  • Raspberry Pi 5 (8 GB) — el cerebro del robot
  • Micrófono — interpretación de lenguaje a texto
  • Parlante JBL Charge — la voz del robot
  • Servomotores — los brazos y sus gestos

CAPA MECÁNICA

  • Arduino — orquestación del movimiento, en comunicación con la Pi
  • 2× driver L298N + motores DC — movilidad terrestre
  • Ruedas multidireccionales — desplazamiento en cualquier dirección
  • Batería 12 V — regulada a 9 V para los motores

DIAGRAMAS DEL SISTEMA

Cómo se planificó.

El proyecto arrancó con diagramas que definieron las funciones e ideas principales del robot antes de construir nada.

Diagrama de flujo del hardware: desde el encendido del equipo hasta la evasión de obstáculos, pasando por la inicialización del firmware, los proyectores, los sensores y el sistema de movilidad
FIGURA 2 · FLUJO DE HARDWARE
Diagrama de flujo del software: selección por voz, proyección de stand, espacio inmersivo, movimiento y preguntas del público
FIGURA 3 · FLUJO DE SOFTWARE
Diagrama de caso de uso: el usuario y el equipo MECH interactuando con el sistema — selección por voz, proyección de stand, espacio inmersivo, movimiento, preguntas y supervisión de firmware
FIGURA 4 · DIAGRAMA DE CASO DE USO

CONSTRUCCIÓN

De qué está hecho.

  • Estructura metálica de aluminio, ensamblada con soportes y tornillos.
  • 4 ruedas reaprovechadas de una silla, para movilidad y estabilidad.
  • Cuerpo de tubo PVC de 52 cm de diámetro y 66 cm de altura.
  • Forrado en coroplast: flexible, muy resistente, 100% reciclable y no tóxico — y mucho más ligero que usar solo PVC.
  • Cabeza de cartón y coroplast con rejilla de ventilación, para que el calor no degrade el material.
  • Estructura interna de madera para sostener los componentes.

MECANISMO

Cómo se mueve.

  • Los motores de brazos y ruedas se conectan a la Raspberry Pi mediante una tarjeta Arduino.
  • Los motores de dirección continua se encargan de la movilidad terrestre.
  • 2 drivers L298N coordinan los motores con el Arduino desde una protoboard.
  • Cada motor recibe corriente directamente de la batería, bajando de 12 V a 9 V con un regulador.
  • Los servomotores de los brazos no necesitan driver: no son de dirección continua, así que van en un circuito sencillo alimentado por la batería.

EL CÓDIGO

Cuatro piezas de software.

Todo el proyecto es de código abierto y está publicado en GitHub.

C

Arduino

Un archivo en lenguaje C con los modos de movimiento: automático (solo brazos), escucha (quieto) y habla (gestos). Orquesta cómo recibe información de la Raspberry Pi.

Py

Backend

El orquestador en Python: recepción de voz, conversión a texto y de vuelta a voz, proyección, videos y comunicación con el Arduino. Se eligió Python por su facilidad para orquestar IA.

JS

Frontend

El portal de control técnico en HTML, CSS y JavaScript: paro de emergencia, estado del firmware, sensores, proyector y cámaras. Funciona como respaldo ante problemas técnicos.

Doc

Guías

Documentación de ensamblaje y uso: cómo armar el robot, los pines exactos del Arduino, cómo iniciar el servidor en la Pi y los requerimientos de hardware y energía.

RETOS AFRONTADOS

Lo que costó llegar aquí.

Materiales limitados

Al inicio no se tenían los componentes necesarios, así que hubo que optar por piezas disponibles y conseguir los elementos estrictamente necesarios.

El tiempo

La exigencia académica del colegio científico obligó a priorizar evaluaciones. El plazo para la magnitud del trabajo fue limitado y hubo que aprovecharlo al máximo.

Unir dos sistemas

El equipo no había trabajado antes con Arduino y Raspberry Pi: hubo que aprender y formular métodos para unificar su funcionamiento.

La energía del proyector

El primer proyector consumía 25 V y habría drenado la batería de 12 V en poco tiempo. Hubo que buscar uno cuyo bulbo no superara ese umbral.

BITÁCORA DE CONSTRUCCIÓN

Del esqueleto de aluminio
al robot con identidad.

Desliza para ver la evolución →

Modelado 3D de la solución robótica hecho en Autodesk Fusion
FIGURA 3 Modelado 3D en Fusion
Primera estructura metálica de aluminio en forma de prisma
FIGURA 4 Primera estructura
Estructura metálica con el primer prototipo de movilidad basado en Arduino
FIGURA 5 Primer sistema de movilidad
Primer ensamblaje de capas cilíndricas de PVC en la estructura metálica
FIGURA 6 Ensamblaje de PVC
Ensamblaje de la estructura con el sistema de movimiento integrado
FIGURA 7 Estructura con movimiento
Prototipo recubierto por coroplast
FIGURA 8 Recubrimiento en coroplast
Estructura interna de madera reforzada para sostener los componentes
FIGURA 9 Estructura interna reforzada
Montaje de la cabeza del robot en cartón y coroplast
FIGURA 10 Montaje de la cabeza
Rejilla del sistema de ventilación en la cabeza del prototipo
FIGURA 11 Sistema de ventilación
Acoplamiento de la cabeza al resto del cuerpo robótico
FIGURA 12 Acoplamiento de sistemas
Boceto de la decoración de MECH-1
FIGURA 13 Boceto de decoración
Prototipo MECH-1 completo
FIGURA 14 MECH‑1 completo