MIA-1: 3D 프린팅 없이 손으로 만드는 오픈소스 휴머노이드 로봇

부품 및 준비물

부품	수량
아두이노 메가 2560	1
LDX227 듀얼 축 서보 모터	8
MG996R / MG996 서보 모터	3
SG90 마이크로 서보 (손가락용)	여러 개
로봇 클로용 MG996R 서보	1
USB 카메라 (비전용)	1
PVC 시트, 핫글루, 나사, 점퍼 와이어 등	적당량
7.4V 리포 배터리 (전원용)	1
노트북 또는 라즈베리파이 (메인 브레인)	1

사용 소프트웨어

• 아두이노 IDE, Python 3 (pySerial, OpenCV, pyttsx3, speech_recognition, tkinter, wikipedia 등)

프로젝트 개요

MIA-1은 3D 프린터 없이 PVC 시트와 핫글루, 나사만으로 손으로 제작한 고급 휴머노이드 로봇입니다. 완전 오픈소스로 코드와 상세 제작 가이드를 무료 제공합니다.

주요 기능

• 음성 인식 및 합성으로 대화 가능
• 왼쪽 눈 카메라로 얼굴 인식 및 사진 촬영
• 모션 감지 및 사진 캡처
• 터치스크린 LCD GUI로 제어
• 이미지 표시 및 다운로드 표시
• 오른손 레이저 포인터로 타겟팅
• 말하면서 손 제스처 동작
• 자립 보행 및 인사(절) 동작
• 총 13 자유도 (DOF)

1단계: 바디 및 모터 레이아웃

바디는 PVC 시트를 커터 칼로 재단하여 핫글루와 나사로 조립. 여성형 바디 형상으로 설계. 서보 커넥터는 얇은 PVC 시트로 제작. 머리는 풍선에 종이 마세(종이+물) 기법으로 8겹 적층 후 스프레이 도색. 무게 중심이 잘 맞아 자립 보행 가능. 가슴 부분에 LCD 장착.

2단계: 회로도

모터 레이아웃에 맞춰 회로도 작성. 그라운드 공통 연결 필수. 아두이노는 USB로 컴퓨터에서 전원 공급. 레이저 다이오드는 아두이노 핀 13(내장 LED 핀)에서 전원 공급. 모든 모터와 배선은 바디 후면에 배치.

3단계: 코드 구조

아두이노 메가 (모터 제어): 750줄 이상의 서보 제어 코드. 기본 대기 자세(default position) 정의 후 시리얼 명령 수신 시 해당 동작 실행.

/* 기본 대기 자세 */
waist.write(4);
left1.write(120);
rFinger.write(0);
servo1.write(55);
clawOpen();
rightStandBy(); leftStandBy();
headTilt.write(134); headPan.write(90);

파이썬 메인 브레인 (노트북/라즈베리파이): 고수준 로직 처리

# 시리얼 연결
mia = serial.Serial("COM28", 9600)

# 필수 라이브러리
import pyttsx3, speech_recognition, tkinter, cv2, wikipedia, PIL, serial, time, random

# 카메라 (웹캠일 경우 인덱스 1일 수 있음)
cap = cv2.VideoCapture(1)

# 명령 전송 예시
mia.write(b'p')  # 고개 끄덕임 명령
count_down(3)
respond("Smile please", 100)  # 음성 출력

• OpenCV 설치: pip install opencv-contrib-python
• GUI는 tkinter로 구현
• 아두이노는 바이트 단위 명령 수신 후 비동기적으로 동작 → 말과 움직임 동시 수행 가능

전체 코드: GitHub 저장소

4단계: 전원 및 마무리

• 7.4V 리포 배터리 사용
• LDX227 서보는 전력 소모가 커서 최소 7.3V 유지 필요
• MG996R 서보는 7.8V 초과 시 손상 가능 → 전원 전압 7.4~7.8V 사이 유지

코드 및 회로도 다운로드

• 전체 코드: GitHub
• 회로도: 동일 저장소 내 포함

제작 과정 영상 구독 및 응원 부탁드립니다!