Todo Open: gestación de un gadget en nuestros días.

Publicado el 18/Feb/2016

Dicen que el mundo se va a acabar, pero al parecer para algunos cuantos, vivimos en una época privilegiada. Si entraste en contacto con la tecnología en el momento adecuado, sabes a lo que me refiero.

Acabo de terminar y probar el primer prototipo de un pequeño invento que venía fraguándose en mi cabeza desde hace tiempo. El momento coyuntural que me permitió iniciar la ejecución de este proyecto tardó años en gestarse, pero cuando decidí pasar a los hechos, boom! Se armó el rompecabezas en cosa de días. Y lo mejor de todo, funciona. Pero no es por casualidad.

Nuevo Heads-Up-Display para vuelo libre.

Primera pieza del rompecabezas.

Tengo 15 años practicando un deporte de hippies: el parapente. Para los que jamás han ido a Valle de Bravo o salido de su casa, les comparto que el parapente es una actividad genial, que consiste en correr desde una ladera hacia el vacío por debajo de un aeronave mínima compuesta de cuerda y tela, sin motor, para aprovechar las corrientes de aire y volar como los zopilotes, los pelícanos o las fragatas.

El parapente, a diferencia de muchas otras formas de aviación, es el sueño de todo ingeniero aeronáutico wanna-be. Los materiales son sencillos y accesibles; las herramientas para su modificación son tan básicas como una máquina de coser, pinzas, un dremel o velcro autoadherible. Quienes tenemos inquietudes ingenieriles vamos como siempre más allá del comprar y usar y siempre retocamos y adaptamos nuestro equipo de acuerdo a nuestras necesidades. Vamos, los parapentes son los Arduinos del deporte aéreo: son un hack – casi no hay leyes que nos reglamenten, ni licencias. No tenemos que homologar nuestros equipos ni demostrar que vuelan, despegamos sin manifiestos ni controladores de tráfico aéreo y lo hacemos desde pequeñas parcelas en los cerros y aterrizamos en jardines, canchas de fut, maizales o donde se pueda. Logísticamente es una maravilla: mi equipo pesa 10.5Kg y cabe en una mochila de 62 litros. Cuando aterrizo, simplemente empaco, camino, agarro transporte y ya estoy de vuelta en casa.

Como el aire es invisible a nuestros ojos, aunque es facil aprender a despegar y aterrizar en parapente, mantenerse durante un tiempo prolongado en el aire y subir alturas considerables (en los mejores días, a más de cuatro mil metros sobre el nivel del mar) y hacer planeos largos y eficientes para cubrir distancia y volar sobre territorio desconocido es sumamente complicado. Esto es lo que hace del vuelo sin motor, el vuelo libre, un verdadero deporte.

Celine Jacquemet planeando rumbo a Yautepec, 2016-02-12.

Segunda pieza del rompecabezas.

La banda hippie de la vieja guardia del vuelo argumenta que hay que “sentir” el aire, y están en lo cierto. Son renuentes a traer consigo dispositivos de ayuda, “gadgets”, que nos ayuden a volar. Hoy por hoy hay dispositivos altamente inteligentes que hasta dicen cosas como “probablemente hay una corriente ascendente más hacia tu izquierda”, y entonces como en la Fórmula Uno, nos preguntamos si el piloto lleva ya mérito en los resultados o si es sólo un pasajero. A mi me gusta considerar que estas computadoras de vuelo tienen más la función de copilotos: son cerebros robóticos que aportan referencia y hacen sugerencias, pero uno sigue siendo el capitán; sigue siendo uno el que tiene la palabra final. Y es que conozco la tecnología, y sé que no es de fiar realmente! Son referencia, pero nada más!

Ahora, en los últimos años hemos visto una explosión tecnológica, y el nicho del vuelo libre no ha estado excento de sentir su efecto. Desde 1990 han existido dispositivos electrónicos que miden la altura y la velocidad vertical, desplegando números y emitiendo sonidos como retroalimentación. Se usa el sonido, generalmente un tono polifónico, para que pueda uno pilotear y al mismo tiempo saber qué tan rápido va subiendo, sin tener que voltear a ver el instrumento. Todo esto en la tradicional estructura de desarrollo cerrado.

Luego llegaron las primeras Pocket-PC (Con Windows CE) y no faltó quien hackeara una de estas o algún GPS avanzado para carros y le pusiera su propio software. Este software luego se volvió libre y se llama XCSoar. Irónicamente, XCSoar no nace de entre los parapentistas, que somos los pilotos más “pobrecitos” del vuelo. XCSoar nace dentro de la comunidad de aviones a vela, que son aviones carísimos sin motor, hechos a base de fibra de vidrio. O sea, si el parapente es como el kite-surfing, los aviones a vela son como los trimaranes de fibra de carbono que auspicia Oracle. Y es que no había una buena solución de navegación para aeronaves sin motor; el nicho era demasiado estrecho, aún cuando hubiera dinero.

XCSoar ha explotado en varias etapas: vamos, a un mes de ser liberado, alguien lo portó de inmediato de PowerPC a i386 con Windows. Luego lo de costumbre: lo estabilizaron, le agregaron características y luego boom otra vez: ya jalaba en Linux. Entonces lo portaron a las e-readers con e-ink, como la Kindle y la Kobo. Después en 2012, boom: es portado a Android, aparece en la Play Store y cualquiera con un smartphone suficientemente avanzado puede disfrutar de sus beneficios. Obviamente XCSoar no va sin criticismo. Tiene un excelente manual pero presupone que el usuario está altamente motivado para usarlo y es una persona que está acostumbrada a estudiar antes de usar. XCSoar es ya casi una plataforma de desarrollo, que es la etapa inevitable a la que llega todo software libre exitoso: en la versión 7.0, que está a punto de salir, vendrá embebido con Lua, para configurar y customizar la disposición y comportamiento de la interfaz de usuario.

Mucho piloto de parapente es power-user de tecnología pero no pasan de allí. Algunos logran tener la paciencia de leer el manual, configurar bien su XCSoar y explotar su potencial, pero muchos no. Y eso que el estrés y el encierro de los trabajos orientados a TI hace que muchos pilotos de parapete vengan de estos contextos laborales. Para mi, que me conocen como “el hacker” en la comunidad, es una plataforma invaluable. Ya en este proyecto y otro de espacios aéreos mexicanos que hice, he acudido al código fuente para comprender el funcionamiento exacto del software. No se me ha presentado la oportunidad de generar una versión modificada del software, o incluso contribuhir, pero para mi XCSoar es invaluable debido a este potencial. No me interesa si hay por allí uno que otro softwarecito gratuito super-tierno y amigable que también jale en Android: cuando “descubrí” XCSoar, supe que tenía mi LibreOffice, mi GIMP de la navegación aérea.

Tercera pieza del rompecabezas.

Google Glass es formalmente, hoy por hoy, un fracaso. Fracasó porque se concibió con la idea de interactuar en el medio urbano, dentro de las complejas y enredadas interacciones sociales de la ciudad. Pero Glass despertó la imaginación de muchos: yo lo observé como un dispositivo con enorme potencial para actividades ávidas de datos e información pero donde el usuario necesita una conciencia muy clara de su entorno. A 150 Km por hora en una curva, un motociclista que va con su moto a 45 grados de inclinación y cuya cabeza está apartada horizontalmente por unos 40cm del tablero, no tiene tiempo para evaluar a qué velocidad salió de la curva, para ver si mejoró o no su desempeño con un trazo distinto o tras un ajuste de suspensión. Vamos, incluso en carretera, dadas las condiciones de luz en exteriores, nos es difícil voltear a ver un software de navegación para repasar lo que tenemos que hacer en la próxima desviación y cuánto nos falta para llegar a esta.

A los deportistas no nos importa cómo nos vemos, si esto va a mejorar nuestro desempeño. Bueno, esto para quienes nos orientamos más a los resultados que a la vanidad, por supuesto. ¿Han visto lo populares que se han vuelto las llamadas cámaras de acción? Son protuberancias bastante ridículas que hemos visto cómo rompen con las proporciones de cascos y vehículos en gran variedad de actividades, pero sus ventajas son tales que han logrado una gran aceptación. Y bueno, los parapentistas, por muy vanidosos que sean, con el arnés, casco y ese pequeño pedazo de tela que llevan encima, no se ven particularmente glamorosos que digamos. Cuando caminamos hacia el despegue, llevamos entre las piernas el carenado frontal del arnés que remata en una tabla que hace que nos bamboleemos un poco como pingüinos. También está el carenado trasero que cada año viene más exagerado y parece que nos disfrazamos de pez dorado o que llevamos el sombrero de Gandalf guardado. Y luego va el centro de instrumentos con computadora de vuelo, variómetro, brújula y quién sabe qué más encima; algunos de estos instrumentos haciendo curiosos ruiditos, falsos positivos producto de su sensibilidad. El casco tal vez lleve otro vario sónico pegado, o una GoPro. Es todo un espectáculo; pocos son los que logran realmente verse “cool”, y la verdad es que nos importa un comino. En pocos minutos habremos despegado y en cosa de segundos estaremos tan lejos de cualquier otro que esos detalles serán irrelevantes. Esto no es golf.

Aunque Google Glass fracasó, el nicho de los deportes tecnológicos pueden darle una cálida recepción a las pantallas tipo HUD. Recon Instruments es una compañía canadiense que lleva desde el 2010 liberando productos para hacer esto una realidad. A mi me entusiasmó el espíritu de la compañía desde que supe de su primer producto, el Trascend, unos goggles para esquí y snowboard que venían con una computadora con Android y una micro-pantalla incrustada.

Después salió el Recon Mod. Para que los esquiadores tuvieran más opciones, Recon se asoció con diversas marcas de goggles para que hicieran modelos que pudieran acomodar su módulo y así la gente tuviera opciones de precio y marca para escoger sus goggles. Esto hizo más atractiva la idea de hacer algo con este hardware, porque de pronto se nos ofreció un producto ya empacado que podría tal vez adaptarse a otros cascos. El Mod corre Gingerbread (Android 2.3.4) y hay una versión con Bluetooth llamada Mod Live.

Recientemente Recon actualizó la fórmula del Mod Live con el Snow2, ahora con un procesador dual, WiFi y Android 4, pero conservando el control remoto con Bluetooth LE, para mayor comodidad al usar guantes.

Finalmente la máxima evolución de sus dispositivos vino con el Recon Jet, unos lentes obscuros que traen un par de protuberancias (computadora con despliegue por un lado y batería por el otro), que hasta se ven bien. El Jet está orientado a ciclistas, probablemente triatloneros, y corredores. Además trae una cámara integrada y una interfaz touch en el módulo de la computadora. La interfaz touch es, para el vuelo, una desventaja, porque el Mod y el Snow2 con su control remoto, permiten colocar la interfaz de entrada en un lugar arbitrario, como por ejemplo cerca de los frenos, donde llevamos las manos cuando piloteamos. En vuelo, tener que llevar una mano hasta la cabeza para hacer una interacción, puede implicar una molestia, y más con guantes. Entonces, el Jet es de hecho ya demasiado para nuestras necesidades y su costo hace que el atractivo visual del paquete se compence.

Uniendo las piezas.

La llegada del módulo Snow2, como sucesor inmediato del Mod es una bendición, ya que al quedar el Mod como obsoleto, bajó impresionamentemente de precio. Lo encontré nuevo a menos de la mitad de su costo original, y aunque acababa de brincar otra vez el dolar, decidí comprarlo y lanzarme a integrar un HUD para vuelo. Cuando encontré esta oferta, y que este comerciante de Illinois sí hacía envíos para México, no lo dudé más. Esta sería una de las empresas más ambiciosas que haya hecho en cuanto a adaptaciones de tecnología a mi actividad de vuelo libre. Vamos, casi me quitó el sueño la idea de haber comprado el aparato, que tardó como 15 días en llegar.

Mi plan original era hacer un software especial para mi nuevo Mod, y bajé el SDK y toda la cosa, pero cuando llegó el dispositivo, se dispararon sin ningún esfuerzo todo tipo de ideas de cómo conectar cada elemento de la solución. Me parece que mi cerebro, en segundo plano, venía fraguando un plan maestro del que mi “yo” en primer plano no estaba conciente.

XCSoar tiene dos ventajas para esta solución: es eficiente, porque ha tenido que correr en hardware muy viejo, que no es ni una fracción de lo que tenemos en nuestras manos con dispositivos móviles actuales, y tiene una interfaz escalable que se adapta a todo tipo de resoluciones. La pantalla del Recon Mod es de 428×240 pixeles.

Usando el modo de desarrollo del sistema, le instalé el XCSoar, y jaló de inmediato, sin chistar. Allí estaba! Ilegible y sin posibilidades de interacción, pero funcionando sin problemas! Luego vino toda una semana de hackeo del sistema operativo y el software. Obtuve acceso a la cuenta de superusuario del sistema (o sea, rooteé el Android), y gracias a que Android corre sobre Linux, facilmente le reconfiguré la interpretación del d-pad para rotar 90 grados la interpretación de los botones de dirección y que se adaptara bien a las bandas del parapente, donde lo iba a colocar. También cambié la asignación del botón central a “Enter” para que XCSoar reconociera ese botón, y luego cambié su configuración para tener acceso al menú principal de la aplicación y poderme salir de esta. Luego cambié toda la disposición de los elementos en pantalla del XCSoar para que funcionaran bien con el despliegue de baja resolución.

La segunda fase para poder hacer una prueba de concepto consistió en hacer una montura para el casco, y otra vez, mi cerebro ya me tenía preparada la solución. En vez de pegar algo permanente con resinas y tal vez usar una solera de aluminio o algo parecido para posicionar el dispositivo en el lugar correcto, decidí usar un montaje compatible con GoPro de manera que la única modificación semi-permanente a mi casco sería la clásica base para GoPro en el costado derecho. Luego usaría adaptadores de esos que venden en las tiendas especializadas de cámaras deportivas para colocar la pantalla frente a mi rostro.

Fue en esta segunda fase donde vino la segunda idea genial: qué tal que mejor hago mi propia pieza, usando una impresora en 3D? Como siervo obedeciendo a esta orden superior, busqué en el sitio Thingiverse y por supuesto, hay muchas monturas para diversas aplicaciones, compatibles con el sistema de GoPro. Entonces fui con mi cuate Javier Díaz que tiene una impresora 3D, bajamos algunos modelos base de este sitio, las modificamos y de allí imprimimos las piezas nacesarias.

Nunca había usado una impresora en 3D. Son extremadamente lentas, pero lo que logran, nada más lo puede hacer, así que vale la pena la espera. Adicionalmente, aunque las impresoras han mejorado bastante, en realidad el proceso está sujeto a diversas fallas que requieren recalibración y adaptaciones a los modelos virtuales para obtener los resultados deseados. Ya impresa la pieza, todavía hay que lijarla para darle un acabado, y en general perforar y cortar partes residuales no deseadas. Aún así, vale la pena la dedicación; simplemente son ventajas insustituibles, las de estas impresoras.

La impresora de Javier es viejita, del 2012, pero aún así es fantástica, y una historia de éxito de las plataformas libres por sí misma. Por supuesto, usamos Blender, el software libre de modelado y animación en 3D por excelencia. Al igual que XCSoar, puede ser difícil de usar comparado con otras opciones propietarias, pero sus usuarios también tienen un alta motivación para usarlo y se presupone que lo estudiarán para dominarlo. Luego la impresora está hecha con planos disponibles en la red, con MDF cortado por laser y componentes que se consiguen en la casa del tornillo y lugares por el estilo. La controladora es un Arduino Mega. El software que toma el modelo de Blender y lo convierte en instrucciones para imprimir también es libre y es más como un toolchain que va desde Perl hasta .Net, con algoritmos muy interesantes que rebanan el modelo y ofrecen soluciones a los problemas particulares que imponen el “imprimir” un objeto arbitrario por capas. Las impresoras 3D son como pistolas de silicón glorificadas, y son maravillosas.

Al cabo de dos sesiones con Javier, tuve las piezas para integrar un brazo articulado de plástico que conecta el costado de mi casco con un adaptador plano al que va pegado mi Recon Mod Live. La pantalla me queda perfecta, en una zona innocua en la parte binocular de mi visión, por lo que no pierdo los objetos a distancia, y la pantalla aparece con el XCSoar, semi-transparente, como si flotara frente de mi.

Probando el casco recién armado. ¡No puedo esperar para volar con él!

Prueba de concepto.

No cabe duda que sólo un fanático de la invención puede invertir el tiempo y dinero necesario para producir un artilugio de estos, y correr el riesgo de no saber realmente si va a servir de algo o no. Pero les anticipo: funciona de maravilla.

En el primer vuelo, volé poco, como 45 minutos, y fallé en tomarme fotos o fijarme en temas de desempeño. Estaba ocupado con temas de interacción y disfrutando de la novedad en general. La experiencia es fenomenal: es posible pilotear y de reojo ver cómo se va pintando el track del vuelo, sin interrupciones. No necesito voltear: sólo con cambiar levemente la mirada. Luego activo el asistente para termales y en vez de ser una curiosidad que nunca usaba por estar “allá lejos”, en la pantalla de mi computadora de vuelo, ahora me acompaña giro tras giro, sin importar si yo estoy ocupado revisando el relieve, cuidando otros parapentes u observando cualquier otro detalle. Es un “game changer”, sin duda. De momento no sé si estoy volando o jugando un video juego; es eso malo? Depende de la perspectiva del usuario, supongo.

El HUD no me ha estorbado en lo absoluto para maniobrar en el despegue ni en el vuelo en general, ni al aterrizar. Sentí un poco de mareo en cierta etapa donde termaleaba cerca de un cerro, supongo por la oclusión parcial de la zona binocular de mi vista, pero creo que es algo a lo que he logrado acostumbrarse. Realmente fue muy pasajero.

En el segundo vuelo, he volado dos horas en condiciones de alta presión y logrado una distancia de 37 Km con viento debil de frente. La batería del Mod Live bajó sólo 20%, por lo que calculo que en total debe de durar unas 10 horas en funcionamiento constante; más que suficiente. Adiós a las preocupaciones respecto al desempeño de la aplicación y de la batería. Eso sí, en el vuelo tuve que recurrir a mi computadora de vuelo de siempre para ver algunos datos, así que ajusté la configuración de XCSoar para el siguiente vuelo.

En el tercer vuelo, he hecho los ajustes necesarios de acuerdo a las experiencias previas. Volví a hacer algo de distancia, pero no tanta; sin embargo, al aterrizar, me he dado cuenta de que no he consultado casi para nada la computadora de vuelo de mi cockpit!

Selfie en vuelo. Se ve el teclado D-Pad en la esquina inferior izquierda.

Selfie en vuelo. Puede verse el teclado D-Pad en la esquina inferior izquierda de la foto.

Conclusión.

En definitiva, puedo decir que este aparato puede funcionar como un reemplazo para las computadoras de vuelo actuales, pesando la mitad o menos y ofreciendo una experiencia igual o mejor. En competencia, usaría la computadora tradicional para llevar el task, pero el Mod Live para el pilotaje, sin duda. Pésele a quién le pese, el parapente es u deporte tecnológico, y sigue siendo juego justo el usar las mejores herramientas disponibles. La unidad HUD ofrece una nueva herramienta con una nueva ventaja, no hay más.

Lo increíble también es cómo una serie de elementos que son compatibles pero no fueron pensados específicamente para trabajar juntos, se han integrado de maravilla. Para mi, los puntos fueron apareciendo poco a poco, mes con mes, incluso año con año. Cuando se volvió económicamente viable para mi el hacer una prueba, decidí lanzarme y esto es lo que tengo hoy en día: una forma nueva de volar, una ventaja más, producto de la tecnología y la imaginación. Todo esto gracias a las plataformas libres, presentes en cada paso del proceso — no cabe duda que ser open, es lo mejor para la innovación para nosotros los “hackers”, los tinkerers.

Todavía recuerdo cuando era chico y vivía fascinado por el lego. Luego me compraron una computadora, y me enamoré de la programación, desde los 9 años… sin embargo, qué no hubiera logrado yo de haber tendio una impresora 3D y un Arduino o una Raspberry en esos tiempos? Los chicos de hoy tienen todo para crear e inventar; qué envidia. Quisiera ser un niño, otra vez.

Proyecto realizado y artículo escrito por: Arturo Espinosa, amante del proceso creativo y un hacker de la vida. Vive del desarrollo de software, pero sus intereses son diversos y cubren la comunicación, los avances científicos y su difusión, el diseño funcional y la interacción de usuario-máquina, aparte de gozar del vuelo en parapente, los viajes y el motociclismo.