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15. Robot Narrador con IA usando Piper y OpenAI

En la lección anterior, probamos dos motores TTS integrados en Raspberry Pi (Espeak y Pico2Wave). Ahora exploraremos dos opciones más potentes: Piper (offline, basado en redes neuronales) y OpenAI TTS (online, basado en la nube).

• Piper: un motor TTS local que funciona sin conexión en Raspberry Pi.

• OpenAI TTS: un servicio en línea que proporciona voces muy naturales y parecidas a las humanas.

Al final, tu PiCar-X conducirá y contará chistes como un pequeño narrador.

Antes de Empezar

Asegúrate de haber completado:

• Instalar Todos los Módulos (Importante) — Instala los módulos robot-hat, vilib, picar-x y luego ejecuta el script i2samp.sh.

1. Probar Piper

Pasos para probarlo:

1. Crea un nuevo archivo:

   cd ~/picar-x/example
   sudo nano test_tts_piper.py
   

2. Copia el siguiente código de ejemplo en el archivo. Presiona Ctrl+X, luego Y y finalmente Enter para guardar y salir.

   from picarx.tts import Piper
   
   tts = Piper()
   
   # Listar idiomas compatibles
   print(tts.available_countrys())
   
   # Listar modelos para inglés (en_us)
   print(tts.available_models('en_us'))
   
   # Establecer un modelo de voz (se descarga automáticamente si no está presente)
   tts.set_model("en_US-amy-low")
   
   # Decir algo
   tts.say("Hello! I'm Piper TTS.")
   

   • available_countrys(): imprime los idiomas compatibles.

   • available_models(): lista los modelos disponibles para ese idioma.

   • set_model(): establece el modelo de voz (lo descarga automáticamente si falta).

   • say(): convierte texto a voz y lo reproduce.

3. Ejecuta el programa:

   sudo python3 test_tts_piper.py
   

4. La primera vez que lo ejecutes, el modelo de voz seleccionado se descargará automáticamente.

   • Luego deberías escuchar al PiCar-X decir: Hello! I'm Piper TTS.

   • Puedes cambiar a otro modelo de idioma llamando a set_model() con un nombre diferente.

2. Probar OpenAI TTS

Obtener y guardar tu clave API

1. Ve a OpenAI Platform e inicia sesión. En la página de API keys, haz clic en Create new secret key.

   

2. Rellena los detalles (Owner, Name, Project y permisos si es necesario), luego haz clic en Create secret key.

   

3. Una vez creada la clave, cópiala de inmediato — no podrás verla nuevamente. Si la pierdes, deberás generar una nueva.

   

4. En tu carpeta de proyecto (por ejemplo: /picar-x/example), crea un archivo llamado secret.py:

   cd ~/picar-x/example
   sudo nano secret.py
   

5. Pega tu clave en el archivo de esta forma:

   # secret.py
   # Guarda secretos aquí. Nunca subas este archivo a Git.
   OPENAI_API_KEY = "sk-xxx"
   

Escribir y ejecutar un programa de prueba

1. Crea un nuevo archivo:

   cd ~/picar-x/example
   sudo nano test_tts_openai.py
   

2. Copia el siguiente código de ejemplo en el archivo. Presiona Ctrl+X, luego Y y finalmente Enter para guardar y salir.

   from picarx.tts import OpenAI_TTS
   from secret import OPENAI_API_KEY   # o usa la versión try/except mostrada arriba
   
   # Inicializar OpenAI TTS
   tts = OpenAI_TTS(api_key=OPENAI_API_KEY)
   tts.set_model('gpt-4o-mini-tts')  # modelo TTS de baja latencia
   tts.set_voice('alloy')            # seleccionar una voz
   
   # Saludo rápido (prueba de funcionamiento)
   tts.say("Hello! I'm OpenAI TTS.")
   

3. Ejecuta el programa:

   sudo python3 test_tts_openai.py
   

4. Deberías escuchar al PiCar-X decir:

   Hello! I'm OpenAI TTS.

3. Robot Narrador

Ahora que hemos probado tanto Piper como OpenAI TTS, usémoslos en un proyecto real: un robot narrador sobre ruedas que se desplaza mientras cuenta chistes.

En este programa, el PiCar-X:

• Te saludará con TTS al iniciar.

• Avanzará y contará un primer chiste.

• Avanzará de nuevo y contará un segundo chiste.

• Finalmente retrocederá, regresará a “casa” y se despedirá.

¡Es como tener un pequeño robot narrador sobre ruedas!

Ejecutar el código

cd ~/picar-x/example
sudo python3 15.storytelling_robot.py

Código

from picarx import Picarx
import time

# === TTS Configuration ===
# Default: Piper
from picarx.tts import Piper
tts = Piper()
tts.set_model("en_US-amy-low")  # use the voice model you installed

# Optional: switch to OpenAI TTS
# from picarx.tts import OpenAI_TTS
# from secret import OPENAI_API_KEY
# tts = OpenAI_TTS(api_key=OPENAI_API_KEY)
# tts.set_model("gpt-4o-mini-tts")  # low-latency TTS model
# tts.set_voice("alloy")            # choose a voice

# === PiCar-X Setup ===
px = Picarx()

# Quick hello (sanity check)
tts.say("Hello! I'm PiCar-X speaking with Piper.")

def main():
    try:
        # Leg 1
        px.forward(30)
        time.sleep(3)
        px.stop()
        tts.say("Why can't your nose be twelve inches long? Because then it would be a foot!")

        # Leg 2
        px.forward(30)
        time.sleep(3)
        px.stop()
        tts.say("Why did the cow go to outer space? To see the moooon!")

        # Wrap-up
        tts.say("That's all for today. Goodbye, let's go home and sleep.")
        px.backward(30)
        time.sleep(6)
        px.stop()

    except KeyboardInterrupt:
        px.stop()
    finally:
        px.stop()
        px.set_dir_servo_angle(0)

if __name__ == "__main__":
    main()

---

Solución de Problemas

• No module named “secret”

  Esto significa que secret.py no está en la misma carpeta que tu archivo de Python. Mueve secret.py al mismo directorio donde ejecutas el script, por ejemplo:

  ls ~/picar-x/example
  # Asegúrate de ver ambos: secret.py y tu archivo .py
  

• OpenAI: Invalid API key / 401

  • Verifica que pegaste la clave completa (empieza con sk-) y que no haya espacios/saltos de línea extra.

  • Asegúrate de importarla correctamente en tu código:

    from secret import OPENAI_API_KEY
    

  • Confirma el acceso a la red en tu Pi (prueba ping api.openai.com).

• OpenAI: Quota exceeded / billing error

  • Puede que necesites agregar facturación o aumentar la cuota en el panel de OpenAI.

  • Intenta de nuevo después de resolver el problema de cuenta/facturación.

• Piper: tts.say() se ejecuta pero no hay sonido

  • Asegúrate de que realmente haya un modelo de voz:

    ls ~/.local/share/piper/voices
    

  • Confirma que el nombre del modelo coincida exactamente en el código:

    tts.set_model("en_US-amy-low")
    

  • Revisa el dispositivo/salida de audio y volumen en tu Pi (alsamixer), y que los altavoces estén conectados y alimentados.

• ALSA / errores de dispositivo de sonido (p. ej., “Audio device busy” o “No such file or directory”)

  • Cierra otros programas que usen audio.

  • Reinicia la Pi si el dispositivo permanece ocupado.

  • Para salida por HDMI vs. jack de auriculares, selecciona el dispositivo correcto en la configuración de audio de Raspberry Pi OS.

• Permission denied al ejecutar Python

  • Prueba con sudo si tu entorno lo requiere:

    sudo python3 test_tts_piper.py
    

Comparación de Motores TTS

Comparación de características: Espeak vs Pico2Wave vs Piper vs OpenAI TTS

Elemento	Espeak	Pico2Wave	Piper	OpenAI TTS
Se ejecuta en	Integrado en Raspberry Pi (offline)	Integrado en Raspberry Pi (offline)	Raspberry Pi / PC (offline, necesita modelo)	Nube (online, necesita clave API)
Calidad de voz	Robótica	Más natural que Espeak	Natural (TTS neuronal)	Muy natural / similar a humana
Controles	Velocidad, tono, volumen	Controles limitados	Elegir diferentes voces/modelos	Elegir modelo y voces
Idiomas	Muchos (la calidad varía)	Conjunto limitado	Muchas voces/idiomas disponibles	Mejor en inglés (otros varían según disponibilidad)
Latencia / velocidad	Muy rápida	Rápida	En tiempo real en Pi 4/5 con modelos “low”	Dependiente de la red (normalmente baja latencia)
Configuración	Mínima	Mínima	Descargar modelos .onnx + .onnx.json	Crear clave API, instalar cliente
Mejor para	Pruebas rápidas, prompts básicos	Voz offline ligeramente mejor	Proyectos locales con mejor calidad	Máxima calidad, opciones de voz ricas