Elektronik für den ersten Prototypen

In diesem Blogbeitrag werfen wir einen Blick auf den Aufbau unseres ersten funktionsfähigen Prototyps und die Überlegungen hinter der Hardwareauswahl.

Computer

Für die ersten Tests und zur schnellen Inbetriebnahme setzen wir auf einen Raspberry Pi. Er bietet ein gutes Verhältnis aus Leistung, Flexibilität und Community-Support. Da jedoch umfangreiche KI-Funktionen integriert werden, etwa zur Bild- und Sprachverarbeitung wird der Raspberry Pi wahrscheinlich langfrtisting druch eine NVIDIA-Plattform ersetzt, die speziell für AI-Anwendungen optimiert ist.

Visuelle Erfassung: Die richtige Kamera finden

Für die Erfassung der Umgebung haben wir mehrere Kamerasysteme getestet. Am überzeugendsten war eine Fisheye-Kamera, da sie den gesamten Raum in einem Bild erfasst. Mithilfe eines auf YOLO basierenden KI-Algorithmus wird das Bild anschließend intelligent zugeschnitten, sodass relevante Inhalte extrahiert und verarbeitet werden können, beispielsweise für Blickkontakt oder Gestenerkennung. Damit kann vermieden werden, dass die Vision AI zu große Bereiche erkennen muss.

Sprache und Ton: Mikrofonarray & Lautsprecher

Um mit Nutzer*innen in einen natürlichen Dialog treten zu können, wurden ein Lautsprecher und ein Mikrofonarray verbaut. Das Mikrofonarray ermöglicht eine gezielte Aufnahme auch in lauteren Umgebungen und ist essenziell für Spracherkennung und -verarbeitung. Um den technischen Look zu entschärfen, befinden sich diese Komponenten hinter Stoff, was dem Gerät eine freundlichere, organischere Anmutung verleihen soll.

Touchscreen mit Displaycontroller: Intuitive Interaktion

Im Zentrum der Mensch-Maschine-Kommunikation steht ein Touchscreen, der durch einen separaten Displaycontroller angesteuert wird. Er dient nicht nur zur visuellen Ausgabe, sondern ermöglicht auch eine einfache Interaktion mit dem Avatar. Damit möchten wir eine benutzerfreundliche Oberfläche schaffen, ohne unnötige Komplexität für die Nutzer*innen.

Gehäuse: Technik trifft Design

Die gesamte Elektronik ist in einem 3D-gedruckten Rahmen untergebracht, der wiederum in einem CNC-gefrästen Holzgehäuse sitzt. Diese Kombination erlaubt schnelle Anpassungen im Innenleben und sorgt gleichzeitig für eine warme, einladende Optik: ein wichtiger Aspekt, insbesondere im sensiblen häuslichen Umfeld.

Herausforderung: Flexibilität im Prototyping

Eine der größten Herausforderungen: Alles unterzubringen und gleichzeitig flexibel zu bleiben. Als Demonstrator ist der AvatarMediKi ständig in Weiterentwicklung. Komponenten werden getauscht, Funktionen erweitert: das verlangt nach einem modularen, zugänglichen Aufbau. Unser Team arbeitet kontinuierlich daran, diesen Spagat zwischen technischer Komplexität und gestalterischem Anspruch zu meistern.