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Jeremy Blum, EE y director de hardware de Shaper, comparte su experiencia en la visión por computadora, la diferencia entre ingenieros y diseñadores, por qué ayudar al ingeniero Google Glass fue una "pesadilla electromecánica", y más.

Jeremy Blum es el Director de hardware de Shaper, una empresa nueva que está fusionando tecnologías robóticas como la visión artificial con herramientas de mano.

Tras un breve vistazo a su currículum, queda claro que Blum es un ingeniero muy capaz e inventivo con experiencias que van desde el diseño de edificios sostenibles, la robótica, hasta el espíritu empresarial.

Sin embargo, lo que más destaca de Blum es su propensión a la colaboración, que utiliza para su ventaja en su carrera para mejorar las cosas desde todos los ángulos: cómo se diseñan las cosas, cómo se fabrican y fabrican, y cómo son. usado.

"Los niveles de complejidad son un millón de veces más altos ahora y no es posible diseñar productos o cosas en un entorno construido donde un ingeniero hace algo, y un diseñador hace algo, y luego los rompen juntos al final. Las cosas están muy ajustadas. Integrado, es importante que esos dos grupos de personas se entiendan entre sí y esos son, en última instancia, los dos grupos de personas que hacen que los productos pasen ".

Chantelle Dubois de AAC tuvo la oportunidad de hablar con Blum sobre su carrera y lo que hace de la comunicación y la colaboración un elemento tan importante en el diseño de productos.

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Chantelle Dubois (AAC): Su título actual es Director de hardware en Shaper. ¿Cómo es tu día típico en ese rol?

Jeremy Blum (JB): A veces me gustaría poder mostrar cómo se ve un día típico aquí, pero la realidad es que no hay un día típico en una startup. Cada día es diferente.

Si intentara darte una idea de cuáles son las diferentes listas de cosas en las que podría estar trabajando en un día cualquiera, varía mucho. Algunos días podría pasar todo el día haciendo I + D en un nuevo producto y armando prototipos rápidos. Otro día podría pasar todo el día en Altium trabajando a bordo del diseño. Otro día estaré en el laboratorio probando un nuevo diseño o revisando una unidad defectuosa que regresó a nosotros, tratando de encontrar la causa principal del fallo y entender qué sucedió y cómo evitar que vuelva a suceder.

Imagen cortesía de Jeremy Blum.

Paso mucho tiempo trabajando de forma remota con nuestra fábrica o físicamente en nuestra fábrica. En Shaper, hemos diseñado todas nuestras pruebas de fábrica y sistemas de ensamblaje en la empresa, por lo que además de hacer el producto real, básicamente diseñamos una fábrica para construir ese producto y probarlo de manera efectiva, lo cual es una tarea enorme.

También pasaré tiempo involucrado en conversaciones de inversión o trabajando con inversionistas. Pasaré tiempo copiando nuestro sitio web, diseñando los manuales que se envían con nuestros productos. Estoy en todas partes y, en realidad, todos en Shaper son como en todas partes. Hacemos productos electromecánicamente complejos y un producto muy interdisciplinario, por lo que gran parte de mi trabajo consiste en comunicaciones efectivas, ya sea con compañeros de trabajo, proveedores, proveedores o nuestros clientes.

AAC: El producto estrella de Shaper es el Shaper Origin, una máquina CNC de mano. ¿Qué nos puedes contar de sus aplicaciones?

JB: Ciertamente hay muchas aplicaciones. Definitivamente, puedes ir a la página de Shaper en YouTube o ir a ShaperHub donde cargamos diseños y donde los usuarios también pueden compartir sus diseños.

Un miembro de la comunidad que usa Shaper Origin. Screengrab de Shaper Tools

Hemos visto gente haciendo joyas de latón con él. Tenemos personas que hacen mesas de comedor y sala de conferencias, barcos de construcción, muebles de construcción, diseños y diseños de cocina y baño, incrustaciones de pisos. Puede moler PCB con él, puede hacer un proyecto de fin de semana con sus hijos, puede construir un auto derby de caja de jabón, el límite del cielo. Cualquier cosa que puedas cortar con una cuchilla giratoria, puedes hacerlo con Shaper Origin. Es una amplia gama y hay una razón por la que dije "desde cualquier aficionado hasta profesional de la madera".

AAC: Shaper Origin utiliza notablemente la visión por computadora para guiar el diseño. ¿Qué puede decirnos sobre el desarrollo de la visión artificial en conjunto con el hardware?

JB: Hice un montón de trabajo de visión por computadora cuando estaba en la universidad y es una gran razón por la que estoy en Shaper. Creo que la tecnología es extremadamente prometedora y, en mi opinión, es el santo grial de la robótica.

"Yo creo que [computer vision] es extremadamente prometedor y, en mi opinión, es el santo grial de la robótica ".

Enseñar a un robot u otro sistema electromecánico a comprender algo a un nivel profundo sobre las imágenes que está viendo tiene un enorme potencial como tecnología de detección. Tenemos todos estos otros tipos de sensores que son excelentes para cosas específicas. Cuando hablamos de autos que conducen por sí mismos, hablamos de poner todos estos sensores allí, como LiDAR, sensores acústicos, sensores ultrasónicos, cámaras, GPS, unidades de medición inercial y todas estas otras cosas.

Luego, piensa en cómo conducen los humanos. Cuando estás detrás del volante de un automóvil, ¿cuál es la cosa principal que utilizas para conducir el automóvil? Visión. Tienes visión binocular. No tiene un sensor de ultrasonido, aunque sí tiene su oído interno, que proporciona cierto nivel de medición inercial. Tienes tus oídos y puedes oír cosas. Sin embargo, puede cortar todos sus otros sentidos y puede confiar solo en sus ojos para conducir un automóvil bastante bien.

Eso debería decirnos algo sobre [what would happen] si una computadora es capaz de procesar datos visuales de la misma manera que un cerebro humano puede hacerlo. La información visual es lo suficientemente densa como para que pueda hacer casi cualquier cosa con un nivel de precisión extremadamente alto y con una latencia extremadamente baja. Es una tecnología emocionante por esa razón, y es algo que tiene un enorme potencial.

La interfaz de Shaper Origin utiliza visión por computadora para guiar el dispositivo CNC. Screengrab de Shaper Tools

Lo realmente genial de esto, también, es que está predominantemente limitado por las capacidades de nuestro software. El hardware para cámaras ya es bastante bueno. Sigue mejorando, pero podemos hacer que los sistemas basados ​​en la visión por computadora estén mejor basados ​​simplemente mejorando nuestros algoritmos y software. Eso significa que podemos poner algo en el mundo y seguirá mejorando, y eso es muy cierto en Shaper Origin. Estamos poniendo una pieza fija de hardware en el mundo, pero estamos lanzando constantemente actualizaciones de software que lo hacen funcionar mejor, y creo que eso es increíble.

AAC: trabajaste con Google X en Google Glass (y probablemente no puedas contarnos mucho sobre los detalles). ¿Qué dirías que aprendiste de esa experiencia?

JB: Lo que me hizo realmente bueno en Google fue no solo cómo interactuar con [people from different disciplines] pero cómo utilizar mis relaciones con esas personas para construir productos estrechamente integrados.

Trabajé principalmente con Google Glass y ese producto es, desde una perspectiva de diseño, una pesadilla electromecánica. Es pequeñito; no tiene que pesar casi nada; necesita tener energía de batería en él; necesita manejar un sistema de óptica visual extremadamente complicado; Básicamente, debe ser resistente al agua y al sudor; la electrónica debe ser pequeña y confiable; y debemos encajar todo esto en un paquete esbelto que tiene un diseño industrial deseable que la gente querría poner sobre sus cabezas.

"[Google Glass] Es, desde una perspectiva de diseño, una pesadilla electromecánica ".

Eso fue muy desafiante. Desde mi perspectiva como ingeniero eléctrico, por supuesto, quiero ponerle la batería más grande posible, pero los diseñadores industriales básicamente quieren la batería más pequeña posible porque quieren que esta cosa sea pequeña.

Los ingenieros mecánicos quieren la mayor cantidad de disipación de calor posible, pero quiero usar una CPU que sea lo más potente posible. Eso va a generar un montón de calor que lo requerirá para disiparse, lo que requerirá cosas que son feas desde la perspectiva del diseño industrial.

Google Glass, una verdadera caja de desafíos de ingeniería de Pandora. Imagen de Google.

Así que hay muchos requisitos de lucha. Algo en lo que me convertí en bueno es trabajar con todos y poder retroceder a una vista de nivel superior del producto y comprender cuál es el objetivo final. ¿Qué estamos tratando de abordar para nuestros clientes, la persona que realmente debe comprar esto? Algo que podría desear desde una perspectiva eléctrica no es necesariamente la mejor decisión desde la perspectiva de un producto.

"Algo que pueda desear desde una perspectiva eléctrica no es necesariamente la mejor decisión desde la perspectiva de un producto".

Trabajar con un equipo interdisciplinario es sobre compromisos. Lo más importante que recibí de Google es cómo comprometerme de manera efectiva con mis compañeros de trabajo y pensar en cosas desde un nivel de producto, que es algo que empleo mucho en Shaper ahora.

AAC: Usted ha tenido que desarrollar muchas habilidades para diseñar, por ejemplo, PCB de flexión rígida que pueden ser difíciles de fabricar. ¿Cómo desarrolla productos ambiciosos mientras supera los desafíos de fabricación?

JB: Mucho de esto se trata de hablar con los proveedores y entender las capacidades. Admito totalmente que a veces yo, yo mismo, dudo en pedirle a los fabricantes consejos de diseño y entender las mejores prácticas de la industria para hacer las cosas. Tienes que tener cuidado con esto porque los fabricantes necesariamente querrán ser conservadores, por lo que lo tomas con un grano de sal, pero aprendí mucho de lo que fue posible hablar con fabricantes y proveedores.

Luego, en Google, cuando se trataba de nuestros diseños flex o rigidez rígida o rígidos, tomábamos lo que los vendedores decían que era capaz de hacer y luego diseñábamos algo que no debería haber sido fabricable a partir de lo que nos dijeron. Entonces diría que vamos a encontrar una manera de hacerlo juntos. A veces podríamos, a veces no, pero es mucho ensayo y error.

"… en Google, tomaríamos lo que los proveedores dijeron que eran capaces de hacer y luego diseñaríamos algo que no debería haber sido fabricado a partir de lo que nos dijeron. Luego diría que vamos a encontrar una manera de hacerlo juntos".

Trabajé con una gran cantidad de grandes ingenieros eléctricos en Google e ingenieros de fabricación que tenían experiencia con estas cosas y me enseñaron estas cosas. Pero el resto ha estado tratando de asumir que todo es posible. Lo diseño y luego lo llevo a un fabricante y le pregunto qué va a ser imposible fabricar el diseño que he hecho, y luego trato de que me encuentren a mitad de camino.

Descubrí que la mejor manera de hacerlo es ir físicamente en persona para reunirse con personas que están fabricando cosas para usted y que la conexión humana hace una gran diferencia. Puede identificarse y hace que sea más fácil encontrar un punto intermedio en el que pueda obtener algo de lo que desea y ellos obtengan algo de lo que quieren. Así es como impulsamos la industria hacia adelante.

AAC: Has realizado muchos de tus proyectos a lo largo de los años de código abierto. ¿Por qué?

JB: Me gusta mi trabajo diario, me gusta lo que hago día a día, pero a veces estoy trabajando en otros proyectos y cosas que me interesan por diversión o para enseñarme o para ayudar a ampliar mi conocimiento. Para esas cosas, francamente, no quiero lidiar con los gastos generales de administrar esos proyectos o venderlos. Como los voy a hacer, de todos modos, preferiría que otras personas se beneficien de algunos de los proyectos paralelos que hago y aprendan de ellos.

RainCloud Umbrella Minder es un ejemplo de proyecto de código abierto desarrollado por Blum en 2014. Puede encontrar la explicación completa de la primera versión de este dispositivo aquí.

Nos paramos sobre los hombros de gigantes. La mayor parte de lo que he aprendido es de leer lo que la gente está publicando en Internet. La mayor parte de mi capacidad en términos de software de escritura proviene de mi lectura de otro software que las personas han publicado en línea. Si me voy a beneficiar de eso, creo que es mi responsabilidad compartirlo de la misma manera.

"Estamos sobre los hombros de gigantes … Si me voy a beneficiar de [others online] entonces siento que es mi responsabilidad compartir de la misma manera ".

Sé que hay muchas personas de todo el mundo que realmente quieren aprender sobre electrónica y quieren aprender sobre hardware, software integrado. Y su capacidad para acceder a contenido educativo para hacer eso, especialmente fuera de los Estados Unidos, puede ser bastante limitada. No me hago ilusiones sobre el hecho de que he sido muy afortunado en mi educación y que a lo que he estado expuesto y al vivir en los Estados Unidos me da muchas ventajas que otras personas no tienen, por lo que siento que es mi responsabilidad compartirlas. Algunas de esas cosas con otras personas.

AAC: Hablando de acceso, las plataformas como Arduino son importantes para llevar hardware a estudiantes de todo el mundo. Dada su formación técnica, puede sorprender a la gente saber que usted escribió un libro sobre Arduino. ¿Quién es el público ideal para este libro?

JB: Definitivamente diría que cualquier persona que quiera desarrollar sus habilidades en diseño embebido en ingeniería, los alentaría a revisar mi libro, Explorando Arduino. Es un buen punto intermedio si tiene experiencia en el diseño de hardware pero no tiene experiencia en la programación de microcontroladores; es una buena introducción. A la inversa, si tiene experiencia en software pero desea aprender un poco sobre el hardware con el que se ejecuta su software, también es un buen libro de introducción para eso.

AAC: Además de todo lo demás, también ha pasado gran parte de su carrera académica y profesional trabajando en proyectos sostenibles. Como estudiante, usted co-fundó el programa de Diseño Sostenible de la Universidad de Cornell (CUSD). ¿Qué nos puedes contar sobre por qué te inspiraste para crear esta institución?

JB: La mayoría de las escuelas de ingeniería tienen equipos de proyectos en los que puedes hacer cosas como construir un auto, construir un submarino autónomo o aviones, y competir en competiciones. Quería hacer algo así.

Ya había un grupo trabajando en la construcción de una casa con energía solar para una competencia, una competencia del Departamento de Energía llamada Decatlón Solar que se llevaría a cabo cada dos años. Pensé que eso era realmente genial porque era como los otros equipos de proyecto en el que podías flexionar algo de tu conocimiento de ingeniería y aplicarlo a problemas reales. Pero lo que más me gustó de este equipo fue que parecía estar dirigido a resolver problemas globales, como la energía renovable y la sostenibilidad, y cómo abordamos esas cosas. La otra razón por la que me atrajo fue porque era el único equipo de proyecto que no era solo ingeniería. Participaron arquitectos, empresarios, paisajistas y, básicamente, todos los tipos de personas estaban involucrados.

Blum trabajó en la entrada de Decatlón Solar 2009 de Cornell, la Casa de Silo. Izquierda: Una representación del diseño de la casa. Imagen cortesía de CUSD. Derecha: El proyecto. Imagen cortesía de Jeremy Blum.

Hice eso por un año. [After we competed in Solar Decathlon, I took over the team] y decidimos que juntos podemos hacer algo más que una competencia. Podemos aprovechar las ventajas de este grupo y realizar diferentes proyectos de diseño sostenible, tanto a nivel local como en todo el mundo. Abandonamos la competencia y reformamos el grupo para convertirlo en Cornell Sustainable Design.

Empezamos haciendo varios proyectos. Cornell ganó la licitación para construir un nuevo campus tecnológico en la ciudad de Nueva York, que se inauguró el año pasado, y nuestro grupo fue el único grupo de estudiantes que contribuyó al diseño de los nuevos edificios. Todo este campus será de consumo neto de energía cero, y trabajamos en los diseños para eso.

Hemos construido una escuela autónoma en Sudáfrica. Ayudamos a construir y desarrollar una comunidad sostenible en Nicaragua. Saldríamos a los miembros de la comunidad tanto a nivel local como en todo el país, visitaríamos escuelas, enseñaríamos a los estudiantes más jóvenes sobre la sostenibilidad y la importancia del diseño sostenible y cómo eso se relaciona con la ingeniería y la arquitectura.

Considero esto como una experiencia muy formativa para mí porque fue la primera vez que trabajé en grandes proyectos con personas que no eran ingenieros, y aprendí mucho de los arquitectos sobre cómo pensar los problemas desde una perspectiva de diseño en lugar de solo una. Perspectiva lógica, técnica, que es a menudo como los ingenieros ven los problemas. Creo que ha sido muy beneficioso para mí, como ingeniero, poder dar un paso atrás y ver las cosas desde la perspectiva de un diseñador, y eso me ha hecho un mejor ingeniero.

AAC: ¿Cuál considera que es el rol de los ingenieros en el desarrollo de dispositivos, sistemas, comunidades, etc. sostenibles?

JB: Creo que, especialmente en las últimas décadas y más incluso en los últimos años, cualquier cosa que consideremos "nueva tecnología" tiene que ser esta integración muy estrecha de diseño e ingeniería.

Hace cien años, digamos que iban a diseñar una máquina de escribir. Piense en la cantidad de complejidad técnica y la interacción entre las personas que son responsables de cómo se ve esa cosa y cómo funciona en comparación con un equipo responsable de diseñar algo como un iPhone.

Los niveles de complejidad son un millón de veces más altos ahora y no es posible diseñar productos o cosas en un entorno construido donde un ingeniero hace algo, y un diseñador hace algo, y luego los rompen juntos al final. Las cosas están tan estrechamente integradas que es importante que esos dos grupos de personas se entiendan entre sí y, en última instancia, son los dos grupos de personas que hacen que los productos sucedan.

AAC: Se diferencia claramente entre ingenieros y diseñadores. ¿Qué ha aprendido usted, ingeniero de autoidentificación, trabajando con diseñadores y viceversa?

JB: Algo que aprendí de trabajar con diseñadores es cómo considerar el panorama general un poco más, cómo entender cómo un usuario final va a interactuar con algo que estoy diseñando.

Algo con lo que espero que los diseñadores con los que he trabajado hayan llegado a entender trabajar con un ingeniero que es bueno para comunicarse con ellos es cómo crear prototipos rápidamente, cómo idear ideas y cómo reducir el enfoque de diseño para algo sin eliminar ideas. demasiado temprano.

Me gustaría ver una tendencia a querer eliminar las ideas en el bloque de corte temprano porque no es técnicamente posible, pero a veces solo hay que intentarlo y tal vez fallar en el camino. Así que ese es un enfoque que traigo a la mesa y espero que algunos diseñadores hayan aprendido: mi enfoque para diseñar y probar cosas.

Hago algo, primero lo prototipo rápidamente, veo cómo funciona, trato de entender lo que no funciona al respecto y luego lo itero desde allí. A diferencia de tratar de descartar tantas cosas como sea posible desde el principio. Si puede mantener una mente abierta al principio e iterar a medida que avanza, obtendrá un mejor resultado.

AAC: ¿Así es como imaginabas que sería tu carrera como ingeniero mientras estudiabas en la universidad?

JB: Sí, en cierto modo. Esto es similar a cómo operé cuando estaba en la escuela. Si piensa en la vida de un estudiante universitario de ingeniería, estaba tomando cuatro o cinco clases a la vez, dirigiendo Cornell Sustainable Design, investigando en un laboratorio de robótica, y participé en otras seis o siete cosas que son extracurriculares en algunos aspectos. capacidad.

Cualquiera que te diga que es bueno en la multitarea está lleno de eso porque nadie es bueno en la multitarea. Admito completamente que no soy bueno en la multitarea, pero soy bastante bueno en el cambio de contexto. Entonces, centrándome en una cosa, volviendo a otra cosa, esa fue mi experiencia universitaria completa.

Siempre esperé que estaría haciendo un poco de todo, y me gusta hacer un poco de todo porque mantiene las cosas interesantes y emocionantes.

AAC: ¡Gracias por hablar con nosotros, Jeremy!