MIA-1: Fortgeschrittener Open-Source-Humanoide-Roboter – ohne 3D-Druck

Komponenten

• Arduino Mega 2560 – 1 Stück (Servo-Steuerung)
• LDX227 Dual-Achsen-Servos – 8 Stück
• MG996R Servos – 3 Stück (+ 1 für Greifer)
• SG90 Mikro-Servos – für Finger
• USB-Kamera (für linkes Auge)
• PVC-Platten, Heißkleber, Schrauben, Cutter
• 7,4 V LiPo-Akku (Stromversorgung)
• Laptop / Raspberry Pi (Haupt-Prozessor für Python)

Software

• Arduino IDE
• Python 3 mit Bibliotheken: pyserial, pyttsx3, speech_recognition, tkinter, opencv-contrib-python, wikipedia

Bauanleitung

1. Körper & Motor-Layout

Der Körper wird aus PVC-Platten geschnitten, mit Heißkleber und Schrauben verbunden. Die Servos sind so angeordnet, dass der Roboter 13 Freiheitsgrade hat (Taille, Schultern, Ellbogen, Handgelenke, Finger, Kopf). Der Kopf wird aus einem Ballon mit Papier-Maché geformt. Das LCD-Display wird in die Brust eingebaut.

2. Schaltplan

Alle Servos und der Arduino werden gemeinsam geerdet. Der Arduino wird per USB vom Laptop/Raspberry Pi versorgt. Ein Laser-Dioden-Modul an Pin 13 ermöglicht Zielen. Die Verkabelung erfolgt auf der Rückseite des Körpers.

3. Code

Arduino (Mega): Steuert alle Servos. Voreinstellungen (Standby-Positionen) müssen beim mechanischen Aufbau eingehalten werden. Der Code ist >750 Zeilen lang und auf GitHub verfügbar.

Python (Hauptsteuerung): Nutzt pyserial für die Kommunikation mit dem Arduino (COM-Port beachten). Implementiert Spracherkennung (Google Speech), Sprachausgabe (pyttsx3), Gesichtserkennung (OpenCV), GUI (tkinter), Wikipedia-Abfragen etc. Die Befehle werden als einzelne Bytes an den Arduino gesendet (z. B. mia.write(b'p') für Kopfbewegung).

4. Stromversorgung

7,4 V LiPo für die LDX227 Servos (mind. 7,3 V). MG996R Servos nicht über 7,8 V betreiben. Daher liegt die ideale Versorgungsspannung zwischen 7,4 V und 7,8 V.

Funktionen

• Spracherkennung & Antwort (offline TTS, online STT)
• Gesichtserkennung & Bewegungserkennung per Kamera
• Touchscreen-GUI auf Brust-Display
• Laser-Pointer an rechter Hand
• Gestik beim Sprechen, Stehen ohne Hilfe, Verbeugen

Quellcode & Schaltplan

Alles Open Source auf GitHub: github.com/ashraf-minhaj/MIA-1-Open-Source-Humanoid-Robot