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Der Kopf: pibs Gesicht entsteht

Elf Schritte, sechs Druckteile, ein Raspberry Pi 5 und ein 7-Zoll-Touchscreen – so beschreibt die offizielle Bauanleitung den Kopf von pib#4.Advanced. Für die eigene Vorbereitung haben wir sie übersetzt und aufbereitet. Gebaut wird sie erst, sobald der Kauf ansteht – frühestens ab September 2026.

11 Schritte · 6 Druckteile · ca. 45–60 Minuten Montage · ohne Lötkolben

Fertig montierter pib-Kopf mit leuchtenden Augen auf dem Display
Das Ziel des Kapitels. (Bild: offizielle pib-Bauanleitung, isento GmbH)

01

Dieses Kapitel in der pib-Historie

  1. pib#2 2023

    Raspberry Pi 4 mit passivem Kühlkörper.

  2. pib#3 2024

    Wechsel auf Raspberry Pi 5 mit Active Cooler.

  3. pib#4 2025

    Neue justierbare Mic-Array-Halterung, sechs statt vier Druckteile.

  4. pib#4.Advanced aktuell

    Der Kopf ist baugleich mit pib#4 – die Neuerung (26 serielle Bus-Servos mit Torque- und Temperatur-Feedback) betrifft Hals, Schultern und Arme, nicht den Kopf selbst.

02

Was gebraucht wird

Sechs Druckteile aus dem 3D-Drucker, plus die Elektronik aus der offiziellen pib.Box. Die Kurznamen (A01, E01 …) ziehen sich durch die ganze Anleitung.

Nicht druckbar (aus der pib.Box)

  • 1× E01 – Raspberry Pi 5
  • 1× E02 – TinkerForge HAT (mit 2-poligem Stecker)
  • 1× E04 – OAK-D-Lite-Kamera
  • 1× E05 – LCD-Touchscreen (inkl. Schrauben, Distanzen, Lautsprecher, Adapter)
  • 1× E12 – USB-Mikrofon
  • 1× E17 – GPIO-Extender
  • 1× E18 – Active Cooler
  • 5× S01 – M3-Muttern
  • 2× S15 – M2.5 × 12 mm
  • 4× S14 – M2.5 × 6 mm
  • 1× S07 – M3 × 18 mm
  • 4× M19 – M2.5 × 22 mm Distanzstücke
  • Micro-SD-Karte (mit pib-Software bespielt)

03

Elf Schritte

Wie in der Original-Anleitung: in dieser Reihenfolge bleiben, dann kann nichts schiefgehen. Ein Klick aufs Bild zeigt es groß.

1

Gehirn einlegen

Schwierigkeit 1 von 5

Die Micro-SD-Karte kommt in den Raspberry Pi. Vorher muss die pib-Software auf der Karte installiert sein – das dauert nur ein paar Minuten mit dem Raspberry Pi Imager.

Wichtig: Ohne bespielte SD-Karte startet pib nicht. Die Installations-Anleitung steht auf pib.rocks/build.

Braucht: 1× Micro-SD-Karte, 1× E01 Raspberry Pi 5

Raspberry Pi 5 von unten, SD-Kartenslot markiert Der SD-Slot sitzt an der Unterseite des Pi

2

Pi auf den Bildschirm

Schwierigkeit 1 von 5

Schutzfolie an den vier markierten Stellen des LCD-Screens abziehen und vier Distanzstücke einsetzen – nur mit den Fingern, kein Werkzeug. Dann den Raspberry Pi auf den Screen legen und mit den vier langen M2.5-Distanzstücken (22 mm) aus dem Screen-Paket fixieren. Zuletzt den Active Cooler auf den Pi montieren.

Beachten: Das Lüfterkabel des Active Coolers gehört in den „fan“-Slot des Raspberry Pi. Seit pib#3 (2024) ist der aktive Lüfter Standard – bei pib#2 klebte hier noch ein passiver Kühlkörper auf einem Pi 4, nötig wurde der Wechsel durch den wärmeren Pi 5.

Braucht: 4× Distanzstücke (Screen-Paket), 4× M19 22 mm, 1× E18 Active Cooler

Raspberry Pi mit montiertem Active Cooler auf dem LCD-Display Pi und Active Cooler auf dem 7-Zoll-Display

3

Strom und Bild verbinden

Schwierigkeit 1 von 5

Pi und Screen mit den beiden Adaptern aus dem Screen-Paket verbinden: dem USB-Adapter (USB-H-3B) für die Touch-Funktion und dem HDMI-Adapter (H-4B) für das Videosignal.

Braucht: 2× Adapter (Screen-Paket)

HDMI- und USB-Adapter zwischen Pi und Display HDMI (Bild) und USB (Touch) als Winkeladapter

4

Kamera-Kabel anschließen

Schwierigkeit 1 von 5

Das USB-auf-USB-C-Kabel an der vorgesehenen Stelle einstecken – es versorgt später die OAK-D-Lite-Kamera.

Braucht: 1× USB-auf-USB-C-Kabel

USB-C-Kabel am Raspberry Pi Das Kamera-Kabel wird schon vorgelegt

5

Das Nervensystem aufsetzen

Schwierigkeit 1 von 5

Den TinkerForge HAT über den E17 GPIO-Extender auf den Pi setzen und mit vier M2.5 × 6 mm-Schrauben festschrauben. Über diesen HAT spricht der Pi später mit den Motortreibern im Körper.

Ausrichtung beachten: Der HAT muss exakt in der vorgegebenen Orientierung sitzen.

Braucht: 1× E02 TinkerForge HAT, 1× E17 GPIO-Extender, 4× S14 M2.5×6

TinkerForge HAT auf dem Raspberry Pi montiert Der HAT – pibs Schnittstelle zu den Motoren

6

Die Schale schließen

Schwierigkeit 1 von 5

Die beiden Kopfseiten A04-L und A04-R über die Snap-Fits in das Face-Gehäuse A01 einrasten – ohne Schrauben, nur Klick.

Tipp: Snap-Fits mit Gefühl – wenn es widerhakt, lieber die Ausrichtung prüfen statt zu drücken.

Braucht: A01, A04-L, A04-R

Innenansicht des Kopfgehäuses A01 mit Snap-Fits Innenleben von A01 mit den Snap-Fit-Aufnahmen

7

Elektronik ins Gesicht

Schwierigkeit 2 von 5

Die komplette Screen-Pi-Einheit in A01 einsetzen und mit 2× M2.5×12 mm fixieren. Die beiden Lautsprecher aus dem Screen-Paket kommen an die markierten Stellen – pib bekommt eine Stimme.

Braucht: 2× S15 M2.5×12, 2× Lautsprecher (Screen-Paket)

Kopf mit eingebautem Display, das zwei Augen zeigt Jetzt wird es persönlich: die Augen leuchten

8

Die Augen einbauen

Schwierigkeit 2 von 5

Die OAK-D-Lite-Kamera in A01 einsetzen und mit 2× M4×10 mm festschrauben. Sie ist pibs wichtigster Sinn: Gesichtserkennung, Objekttracking und räumliches Sehen laufen über sie.

Braucht: 1× E04 OAK-D-Lite, 2× M4×10

Innenansicht des Kopfes mit Kamera-Einbauposition Blick ins Innere: die Kamera sitzt über dem Display

9

Kamera verkabeln

Schwierigkeit 1 von 5

Das USB-C-Kabel aus Schritt 4 mit der Kamera verbinden.

Merke: In der Original-PDF steht an dieser Stelle „Kabel aus Schritt 6“ – gemeint ist Schritt 4. Eine der kleinen Ungenauigkeiten, die sich durch die offizielle Doku ziehen.

Braucht: Kabel aus Schritt 4

USB-C-Kabel wird an die OAK-D-Lite angeschlossen USB-C an die OAK-D-Lite

10

Die Ohren aufmachen

Schwierigkeit 1 von 5

Das USB-Mikrofon E12 an seiner Position in A01 einsetzen und in einen USB-Port des Pi stecken. Halterung A05 mit Knopf A06 (M3-Mutter und M3×18) verschrauben – bewusst locker lassen. Dann die Einheit an ihre Position schieben und A06 per Hand festdrehen.

Blick zurück: Diese verstellbare Mic-Halterung ist neu seit pib#4 – bei pib#2 und pib#3 saß das Mikro noch starr.

Braucht: 1× E12 USB-Mikro, A05 und A06, 1× S01, 1× S07 M3×18

Mic-Array-Knopf A06 mit Halterung A05 A05 und A06: die justierbare Mikrofon-Halterung

04

Der Kopf im Generationen-Vergleich

VersionStand
pib#2 (2023)Raspberry Pi 4 mit aufgeklebtem Passivkühler. Die Kopf-Anleitung enthielt noch drei Hals-Varianten (Rookie/Pro/Ultimate), keine Checkliste, kein Schaltplan.
pib#3 (2024)Wechsel auf Pi 5 + Active Cooler + GPIO-Extender. Erstmals eine Druck-Checkliste und Troubleshooting-Doku.
pib#4 (2025)Neue justierbare Mic-Halterung (A05/A06), Lautsprecher teilweise im Brustkorb, fertiges SD-Image statt langer Installation.
pib#4.AdvancedDer Kopf ist baugleich mit pib#4 – die Advanced-Neuerung (26 serielle Bus-Servos mit Torque-/Temperatur-Feedback) betrifft Hals, Schultern und Arme.

05

Und dann?

Weiter geht es mit Kapitel 2: Der Hals – dort kommen erstmals die seriellen Bus-Servos ins Spiel, die eigentliche Neuerung von pib#4.Advanced. Die restlichen drei Kapitel (Software-Grundlagen, Motorkalibrierung, Arme/Schultern/Rumpf) liegen bislang nur als Original-PDF vor – ob und wann daraus weitere Seiten wie diese werden, ist offen. Zurück zur Projekt-Übersicht: pib – ein Roboter zum Drucken.

Bauanleitung aufbereitet nach der offiziellen pib-Anleitung von pib.rocks/build (isento GmbH, pib#4.Advanced, 2025). Renderings/Bilder: offizielle pib-Bauanleitung, isento GmbH.

Druckteil A01, das Kopfgehäuse, in Großansicht
Druckteil A03, die Frontblende, in Großansicht
Druckteil A04-L, die linke Kopfseite, in Großansicht
Druckteil A04-R, die rechte Kopfseite, in Großansicht
Druckteil A05, die Mic-Array-Halterung, in Großansicht
Druckteil A06, der Mic-Array-Knopf, in Großansicht
Raspberry Pi 5 von unten, SD-Kartenslot markiert, in Großansicht
Raspberry Pi mit Active Cooler auf dem LCD-Display, in Großansicht
HDMI- und USB-Adapter zwischen Pi und Display, in Großansicht
USB-C-Kabel am Raspberry Pi, in Großansicht
TinkerForge HAT auf dem Raspberry Pi montiert, in Großansicht
Innenansicht des Kopfgehäuses A01 mit Snap-Fits, in Großansicht
Kopf mit eingebautem Display, das zwei Augen zeigt, in Großansicht
Innenansicht des Kopfes mit Kamera-Einbauposition, in Großansicht
USB-C-Kabel an der OAK-D-Lite, in Großansicht
Mic-Array-Knopf A06 mit Halterung A05, in Großansicht
Frontblende A03 wird auf den Kopf aufgesetzt, in Großansicht