Sprechender humanoider Roboter mit Arduino UNO selbst bauen

Komponenten und Zubehör

Arduino UNO (oder Pro Mini 5V/16MHz – beliebige Arduino-Platine möglich)	1
IR-Näherungssensor	3
microSD-Kartenmodul (TF Card)	1
microSD-Karte (≤ 2 GB, FAT16/32 formatiert)	1
Servomotoren (Tower Pro MG996R oder SG90 Mikroservo)	3
Lochrasterplatine (Vero Board) & Stiftleisten	1 Set
Pappe / Karton für den Körper	1

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Dieser Roboter – **Mofiza** (ein ungewöhnlicher Name) – kann **SEHEN, SPRECHEN und REAGIEREN** auf seine Umgebung. Sehen Sie sich zuerst das Video an:

Bisher sah man sprechende Roboter oft mit leistungsstärkeren Boards (Raspberry Pi, ESP32 etc.). Doch es ist völlig möglich, einen humanoiden Roboter mit Arduino zu bauen, der sprechen kann und sich über Servos bewegt. Legen wir los!

Schritt 1: Benötigte Teile

• Arduino Pro Mini (5V, 16 MHz) – für kompakte Bauweise; jedes Arduino-Board funktioniert
• Buchsen- & Stiftleisten für PCB-Bestückung
• Lochrasterplatine (Vero Board)
• microSD-TF-Modul (für Audio-Wiedergabe)
• microSD-Karte (max. 2 GB)
• 3× IR-Näherungssensoren
• 3× Servomotoren (ich verwendete SG90 Mikroservos)
• Pappe/Karton für den Roboterkörper

Schritt 2: IR-Sensoren und Körperbau

Den Roboterkörper aus Pappe bauen – einfach und individuell. Ich habe die IR-Sensoren mit Flachbandkabel und Buchsenleisten verlötet: zwei in den „Augen“, einer in der „Brust“.

Verhalten:

• Brust-Sensor erkennt etwas → Roboter sagt Willkommensnachricht.
• Augen-Sensor erkennt Berührung → Roboter sagt „Aaah... berühr mein Auge nicht!“ und bewegt den Arm in diesem Bereich nach oben.

Schritt 3: Schaltung

Die Schaltung wirkt komplex, ist aber einfach: Alles wird über einen Akku versorgt. Schaltung und Komponenten auf Lochrasterplatine löten, Servos für Kopf und Arme anschließen.

Schritt 4: Programmcode

Zwei Bibliotheken sind erforderlich:

• TMRpcm.h – Audio-Wiedergabe von SD-Karte (GitHub)
• ServoTimer2.h – Servosteuerung über Timer2, da TMRpcm Timer1 belegt (Erklärung)

Beispielcode (Willkommens-Funktion):

#include "ServoTimer2.h"
#define SD_ChipSelectPin 10
#include "TMRpcm.h"

TMRpcm tmrpcm;
ServoTimer2 matha;   // Kopf
ServoTimer2 lhand;   // linker Arm
ServoTimer2 rhand;   // rechter Arm

int in1 = 6;  // linker Augensensor
int in2 = 7;  // rechter Augensensor
int in3 = 8;  // Brustsensor

void setup() {
  matha.attach(2);
  lhand.attach(3);
  rhand.attach(4);
  tmrpcm.speakerPin = 9;
  Serial.begin(9600);
  if (!SD.begin(SD_ChipSelectPin)) {
    Serial.println("SD FAIL");
    return;
  }
}

void loop() {
  if (!(digitalRead(in3))) {           // Brustsensor LOW = ausgelöst
    tmrpcm.play("welcome.wav");        // Willkommens-Sound abspielen
    lhand.write(2500);                 // Arm heben
    delay(2000);
    lhand.write(1200);                 // Handschlag-Position
    delay(9000);
  } else {
    // Ruheposition
    lhand.write(300);
    rhand.write(1700);
    matha.write(1500);
  }
}

Wichtig: Audiodateien müssen als **8-bit, 16 kHz, Mono WAV** auf der SD-Karte vorliegen (z. B. welcome.wav).

Schritt 5: Fertigstellung

Strom anschließen – fertig! Ein smarter, sprechender Roboter ist entstanden. Weitere Bilder und Details folgen.

Mit mehr freien Pins könnte man Gehbewegungen realisieren; bei mir blieben nur 3 digitale Pins übrig – zu wenig für Beine.

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Code

• mofiza.welcome.code (oben gezeigt)
• Vollständiger Code auf GitHub: Mofiza Humanoid Social Robot

Schaltplan