Implementación de una interfaz de uso y control para el rostro animatrónico de la Universidad del Valle de Guatemala.

Abstract

Actualmente existen dos grandes programas de software en el rostro animatrónico de la Universidad del Valle de Guatemala. Estos son: un sistema de reconocimiento de emociones por medio de una cámara, y un sistema de chatbot con reconocimiento de voz y capaz de reproducir audio. Estos programas funcionan por separado, pero aún no existe una integración para que el rostro animatrónico posea ambas características al mismo tiempo. Así mismo, tampoco se cuenta con una interfaz gráfica de usuario unificada para su uso. El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de una aplicación que contenga integrado ambos programas al igual que una interfaz gráfica de usuario más formal y amigable para un evento o una presentación. También se busca una forma de empaquetamiento del programa para poder ser ejecutado en diferente hardware y así asegurar que pueda correr en distintas computadoras. Como último objetivo, se busca crear un protocolo de comunicación entre la computadora y el microcontrolador del rostro animatrónico. Para lograr esto, primeramente se realizaron unas pruebas a los códigos existentes con el objetivo de encontrar los escenarios ideales para la mejor ejecución de dichos programas. Luego se realizó una transcripción de los programas basándose en la hoja de estilización PEP-8 ya que al ser un programa tan grande y un proyecto que seguirá siendo trabajado, se debe procurar que el código sea lo más comprensible posible. La creación de la interfaz gráfica fue realizada con el lenguaje de Python utilizando la librería Kivy. La interfaz gráfica se dividió en tres pantallas para una mejor presentación de todas las partes de este proyecto. En la primera pantalla se colocaron la integración de ambos sistemas existentes. En la segunda se colocó el estado de los motores al igual que una interacción manual con los servomotores físicos. Por último se colocó la modificación de las base de datos al igual que el entrenamiento de la red neuronal del chatbot. Se utilizó la comunicación serial como vía para la creación del protocolo. Esta comunicación se hace a través del puerto UART del microcontrolador y un puerto UART de la computadora. Así mismo se programó en un archivo ino el comportamiento del microcontrolador para la recepción de datos. Esto para lograr que el microcontrolador comprenda a la perfección el protocolo de comunicación creado. x Por último, se empaquetó todas las librerías para poder ser ejecutadas en un ambiente virtual de Python también conocida como venv. Se diseño un manual para poder instalarlo en cualquier máquina que utilice Windows 10 u 11 y que cuente con permisos de administrador. Al seguir los pasos sugeridos todas las librerías de Python se instalan automáticamente de manera local en la carpeta seleccionada por lo que no afectará el funcionamiento de la máquina en general. (LA)