Rapiro: Humanoider Roboter mit Pi-Gehirn

© higyou, 123RF

Kaffee bitte!

Ein Raspberry Pi kann vieles automatisieren. Den Weg zur Kaffeemaschine müssen Sie aber noch selbst unternehmen. Dies wird Rapiro ändern: Der kleine RasPi-Robot lässt sich für vielerlei Dinge programmieren.

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Auf dem Raspberry Pi bauen bereits etliche Roboter-Projekte auf. Unter diesen sticht insbesondere der Rapiro aufgrund seiner menschenähnlichen Gestalt und seines durchdachten Konzeptes hervor. Sein Erfinder Shota Ishiwatari beantwortete uns dazu einige Fragen.

Als Shota Ishiwatari (Abbildung 1) diesen Sommer seine Kickstarter-Kampagne startete, hatte er nicht mit so einem großen Erfolg gerechnet. Das Ziel von 20 000 britischen Pfund war schon nach zwei Tagen erreicht, am Ende sammelte sein Projekt 75 000 Pfund ein. Im Gespräch mit Raspberry Pi Geek verrät Ishiwatari: "Ich habe das Ziel der Kampagne bewusst nicht zu hoch gewählt, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass diese ihr Ziel erreicht. Wegen der weltweiten Aufmerksamkeit wurde der anvisierte Betrag bei Weitem übertroffen. Trotzdem werden wir jedes Pfund vom letztendlich erzielten Betrag benötigen, um die Produktionskosten zu finanzieren". Doch wofür begeisterten sich die Kickstarter-Teilnehmer eigentlich so?

Abbildung 1: Der Rapiro-Erfinder Shota Ishiwatari.

Auf der Seite der Kampagne [1] sieht man einen kleinen, humanoiden Roboter, der mit seinen diversen Gelenken und Servo-Motoren verschiedenste Aktionen durchführt (Abbildung 2). Ishiwatari taufte das Modell Rapiro – eine Abkürzung für "Raspberry Pi Robot", denn als Gehirn nutzt der Roboter einen Raspberry Pi.

Abbildung 2: Der Rapiro zeigt sich gelenkig und äußerst vielseitig einsetzbar.

Innereien

Als "Muskeln" nutzt der 25 Zentimeter kleine Roboter zwölf Servo-Motoren, die ein Arduino-kompatibles Board ansteuert. Die Augen leuchten dank farbiger LEDs. Theoretisch lässt sich der Rapiro auch ohne einen zusätzlich eingebauten Raspberry Pi betreiben, doch dann verschenkt der Besitzer viele Möglichkeiten: So kann man dank des Minirechners den Humanoiden nicht nur via Python programmieren, sondern auch sämtliche Zusatz-Hardware des Pi lässt sich einsetzen.

Mit einem USB-Mikrofon-Adapter und der Open-Source-Engine Julius hauchen Sie Ihrem kleinen Begleiter bei Bedarf eine funktionierende Spracherkennung ein. Der Einbau einer Pi-Kamera direkt in den Kopf erfolgt in eine extra hierfür vorgesehene Halterung, und auch ein WLAN-Stick findet noch Platz. Über diesen steuern Sie Rapiro über das Internet oder nutzen die Online-Verbindung, damit Rapiro Sie mündlich an Termine aus Ihrem Google-Kalender erinnert. Beispiel-Codeschnipsel dazu stellt Shota Ishiwatari in Kürze auf der Rapiro-Projekt-Homepage  [2] zur Verfügung.

Der Pi im Kopf (Abbildung 3) kann natürlich auch softwareseitig alle Möglichkeiten des Betriebssystems ausschöpfen. So ließen sich etwa via Cronjob zu bestimmten Uhrzeiten Aktionen triggern. Besonders interessant werden Rapiros Aktionen jedoch erst, wenn auch Sensoren ins Spiel kommen.

Abbildung 3: Das "Gehirn" des Rapiro bildet ein Raspberry Pi.

Offenes Konzept

Auf die Ursprünge des Rapiro-Projektes angesprochen erläutert Ishiwatari: "Letztes Jahr habe ich mich viel mit dem Thema Raspberry Pi, aber auch rege mit 3D-Druck auseinandergesetzt. So entstand irgendwann der Gedanke, einen Roboter mit gedruckter humanoider Hülle zu entwerfen." Den gesamten Entwicklungsprozess inklusive Modellierung, Design und Programmierung unternahm er selbst. Das Ergebnis sollte nicht nur hübsch anzusehen sein, sondern auch technisch ansprechen.

Daneben gab es ganz handfeste Gründe für den Einsatz der jeweils gewählten Komponenten. Auf die Frage, warum er keine anderen Boards verbaute, erwidert Ishiwatari: "Offene Plattformen wie der Arduino und der Raspberry Pi verbinden Entwickler auf der ganzen Welt. Ich denke, dass in vielen Ländern Leute an Soft- und Hardware-Erweiterungen für den Rapiro arbeiten werden".

Hinter dem Roboter steht auch der Open-Source-Gedanke. Die STL-Datei für das Gehäuse will der Entwickler künftig ins Netz stellen, sodass sich jeder mithilfe eines 3D-Druckers selbst einen Rapiro herstellen kann. Er muss sich dann nur noch die benötigten elektronischen Komponenten besorgen. Auf diese Weise ist es zudem jedermann möglich, das 3D-Modell der Roboterhülle den eigenen Wünschen anzupassen. Die Einzelteile des Gehäuses (Abbildung 4) und dessen Innereien müssen Sie lediglich zusammenschrauben. Lötkenntnisse sind zu keinem Zeitpunkt nötig, sodass auch Anfänger auf ihre Kosten kommen.

Abbildung 4: Die Einzelteile der Rapiro-Hülle.

Über Kickstarter wurde nun die industrielle Fertigung der Rapiro-Hülle finanziert. Das Ergebnis dürfte um einiges ästhetischer aussehen, als ein mit billigem PLA selbst ausgedruckter Roboter. Der Produktionslauf startet im Dezember 2013 – anschließend erhalten diejenigen, die der Kampagne mindestens 229 Pfund spendeten, ein Exemplar. Alle anderen müssen sich noch bis 2014 gedulden: Dann kann sich jedermann den kleinen Kameraden für 270 Pfund zulegen.

Zu den genannten Preisen kommen noch die jeweiligen landeseigenen Steuern hinzu – in Deutschland also die Einfuhrumsatzsteuer von 19 Prozent. Dafür enthält das Set alle Komponenten zum sofortigen Zusammenschrauben und Loslegen – außer einem Raspberry Pi, den man sich separat besorgen muss. Zum Vergleich: Andere Linux-Roboter kosten auf dem kommerziellen Markt derzeit das Zehnfache.

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