Investigadores del MIT “hacen que los objetos existan” utilizando inteligencia artificial y robótica

La idea surgió cuando Kyaw, un estudiante de posgrado en los departamentos de Arquitectura, Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, tomó el curso del profesor Neil Gershenfeld, “Cómo hacer casi cualquier cosa”. En esta clase, construyó el sistema de conversión del habla a la realidad. Continuó trabajando en el proyecto en el Centro de Bits y Átomos (CBA) del MIT, dirigido por Gershenfeld, colaborando con los estudiantes graduados Se Hwan Jeon del Departamento de Ingeniería Mecánica y Miana Smith de CBA.

El sistema de conversión de voz a realidad comienza con el reconocimiento de voz que procesa la solicitud del usuario utilizando un modelo de lenguaje grande, seguido de una IA generativa 3D que crea una representación de malla digital del objeto y un algoritmo de voxelización que divide la malla 3D en elementos de ensamblaje.

A continuación, el proceso geométrico modifica el ensamblaje generado por IA para tener en cuenta las limitaciones físicas y de fabricación asociadas con el mundo real, como la cantidad de componentes, los voladizos y la geometría de conexión. A esto le sigue la creación de una posible secuencia de ensamblaje y la planificación automática de la ruta para que el brazo robótico ensamble objetos físicos a partir de las indicaciones del usuario.

Al aprovechar el lenguaje natural, el sistema hace que el diseño y la fabricación sean más accesibles para personas sin experiencia en modelado 3D o programación robótica. Y, a diferencia de la impresión 3D, que puede llevar horas o días, este sistema se construye en minutos.

“Este proyecto es una interfaz entre humanos, inteligencia artificial y robots para cocrear el mundo que nos rodea”, dijo Kyaw. “Imagínese un escenario en el que usted dice ‘Quiero una silla’ y, en cinco minutos, una silla física se materializa frente a usted”.

El equipo tiene planes inmediatos para mejorar la capacidad de carga de peso de los muebles cambiando los medios para conectar los cubos de imanes a conexiones más fuertes.

“También desarrollamos procesos para convertir estructuras de vóxeles en secuencias de ensamblaje factibles para pequeños robots móviles distribuidos, lo que podría ayudar a traducir este trabajo en estructuras de cualquier tamaño”, dice Smith.

El propósito de utilizar componentes modulares es eliminar el desperdicio que se genera al fabricar objetos físicos, desarmándolos y volviéndolos a ensamblar en algo diferente, por ejemplo, convertir un sofá en una cama cuando ya no lo necesitas.

Debido a que Kyaw también tiene experiencia en el uso de reconocimiento de gestos y realidad aumentada para interactuar con robots en el proceso de fabricación, actualmente está trabajando para incorporar control de voz y control de gestos en sistemas de conversión de voz a realidad.

Kyaw explicó su visión basándose en su recuerdo del replicador de la franquicia “Star Trek” y de los robots de la película animada “Big Hero 6”.

“Quiero aumentar el acceso de las personas a la fabricación de objetos físicos de una manera rápida, accesible y sostenible”, afirmó. “Estoy trabajando por un futuro en el que la esencia de la materia esté realmente bajo tu control. Un futuro en el que la realidad se pueda producir según demanda”.

El equipo presentó su artículo “Discurso a la realidad: producción bajo demanda utilizando lenguaje natural, IA generativa 3D y ensamblaje robótico discreto” en el Simposio sobre fabricación computacional (SCF ’25) de la Asociación de Maquinaria de Computación (ACM) celebrado en el MIT el 21 de noviembre.