Sistema de Inteligencia Artificial para la Interacción Humano-Máquina

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo desarrollar un sistema de interacción humano-máquina para el robot humanoide PILO, basado en modelos de inteligencia artificial que operen de manera local en una plataforma Jetson Orin Nano. La solución propuesta integra modelos de lenguaje natural, visión artificial y síntesis de voz, permitiendo al robot reconocer rostros, interpretar comandos de voz y responder mediante texto hablado. Para ello, se diseñó e implementó una nueva cabeza robótica impresa en 3D, con capacidades mecánicas mejoradas que emulan expresiones humanas básicas como alegría y enojo. La metodología empleada incluyó el análisis comparativo de componentes electrónicos, materiales de fabricación y modelos de IA, utilizando puntuaciones normalizadas y ponderaciones por criterios técnicos. Como resultado, se logró un prototipo funcional que mejora significativamente la experiencia de interacción con respecto a versiones anteriores del robot. El proyecto demuestra la viabilidad de crear robots humanoides autónomos, capaces de interactuar de manera fluida sin depender de servicios en la nube, lo que representa un avance en el desarrollo de tecnologías accesibles y embebidas.

This project aims to develop a human-machine interaction system for the humanoid robot PILO, based on artificial intelligence models running locally on a Jetson Orin Nano platform. The proposed solution integrates natural language models, computer vision, and speech synthesis, enabling the robot to recognize faces, interpret voice commands, and respond with synthesized speech. A new 3D-printed robotic head was designed and implemented, featuring mechanical improvements that simulate basic human expressions such as happiness and anger. The methodology involved a comparative analysis of electronic components, manufacturing materials, and AI models, using normalized scoring and weighted criteria. As a result, a functional prototype was developed, significantly improving the interaction experience compared to previous versions. This project demonstrates the feasibility of creating autonomous humanoid robots capable of fluid interaction without relying on cloud-based services, marking a step forward in accessible, embedded technologies.