MODE 5 — Die Bionische Hand

Ziel & Anwendung

Zeige- und Mittelfinger steuerst du direkt per Joystick, der Daumen schließt sich automatisch, sobald sich ein Objekt nähert. Berührst du das Touch-Pad, packt die ganze Hand blitzschnell mit vollem Kraftgriff zu.

• Zwei Finger reagieren direkt auf den Joystick, der dritte schließt sich ganz automatisch.
• Ein Infrarot-Sensor lässt den Daumen wie von selbst zupacken, sobald sich etwas nähert.
• Ein Touch-Pad löst den vollen Kraftgriff aus — alle Finger gleichzeitig, mit spürbarem Rüttler.

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• 2 Holzstäbchen als horizontale Führungsschienen für den Vorschub-Schlitten
• Kleine Kartonplattform als Schlitten
• 1 breiterer Kartonstreifen ca. 8 × 5 cm als Handfläche
• 3 Kartonstreifen je ca. 6 × 2 cm als Finger-Segmente
• Strohhalme als Finger-Führungs-Lager und Gleitlager
• Dünner Faden oder Angelschnur als Sehnen (ca. 40 cm)
• Kleine Gummistücke als Finger-Rückstellung
• Kleine Kartonlasche als Kraft-Anzeige
• Klebeband und Heißkleber

Step-by-Step Tutorial

1. Vorschub-Schlitten mit Handgelenk bauen

   Baue zwei parallele Holzstäbchen als Führungsschienen. Schneide Löcher in eine kleine Kartonplattform, durch die die Stäbchen laufen — das ist der Schlitten. Stecke den Mitnehmer auf die Schrittmotor-Achse, klebe ein Faden-Ende daran und das andere Ende am Schlitten fest. Dreht der Motor, zieht der Faden den Schlitten vor oder zurück. Montiere die beiden Handgelenk-Servos direkt auf dem Schlitten.

   Check: Schlitten lässt sich am Faden sauber vor und zurück ziehen, beide Handgelenk-Servos sitzen fest darauf

   Tipp: Gleiche Bauweise wie ein kleiner Aufzug, nur liegend statt stehend.

2. Handflächen-Basis mit Finger-Führungen bauen

   Klebe die breite Kartonfläche als Hand auf das Horn des Handgelenk-Drehers. Klebe drei kurze Strohhalm-Stücke als Führungskanäle auf die Handfläche — durch diese laufen später die Faden-Sehnen zu den Fingern.

   Check: Handfläche sitzt stabil auf dem Handgelenk-Dreher, drei Strohhalm-Führungen montiert

3. Finger aus Karton bauen

   Schneide drei kurze Kartonstreifen als Finger zu und ritze sie auf halber Länge ein. Klebe je einen Faden an die Fingerspitze und führe ihn durch den Strohhalm-Kanal zur Handfläche zurück. Klebe ein kleines Gummistück außen an jede Biegestelle als Rückstellfeder.

   Check: Alle drei Finger biegen sich unter Faden-Zug und federn zurück, sobald der Zug nachlässt

   Tipp: Finger an der Basis nur einritzen, nicht ganz durchschneiden — das gibt die Biegestelle vor.

4. Finger-Servos als Sehnenzug-Rolle montieren

   Schraube auf jeden der drei Finger-Servos ein Servo-Horn und klebe das freie Faden-Ende jeweils am Horn-Rand fest. Montiere Zeigefinger- und Mittelfinger-Servo an der Handfläche, den Daumen-Servo quer dazu.

   Check: Jeder Servo zieht seinen Finger sauber ein, wenn du das Faden-Ende von Hand aufwickelst

5. Kraft-Anzeige bauen

   Klebe eine kleine Kartonlasche auf das letzte Servo-Horn und montiere den Servo gut sichtbar am Handgelenk. Sie zeigt später an, ob gerade der volle Kraftgriff aktiv ist.

   Check: Fähnchen schlägt sichtbar aus, wenn der Servo auf die Voll-Position fährt

6. Leichtgängigkeits-Test ohne Strom

   Ziehe den Schlitten am Faden vor und zurück, drehe und kippe das Handgelenk, ziehe jeden Finger einzeln am Faden zu und lass ihn wieder los. Klemmt etwas, Strohhalm-Kanäle weiten oder neu ausrichten. Erst wenn alles frei läuft, ProtoPeaks einschalten.

   Check: Schlitten, Handgelenk, alle drei Finger und die Kraft-Anzeige bewegen sich frei von Hand

7. Mode 5 starten — Finger einzeln steuern

   Wähle im Menü Robotik den fünften Modus. Bewege den Joystick nach rechts: der Zeigefinger schließt sich, nach links öffnet er sich. Joystick nach vorne/hinten steuert genauso den Mittelfinger. Halte deine Hand langsam vor den Infrarot-Sensor: der Daumen schließt sich automatisch, je näher du kommst.

   Check: Joystick X öffnet/schließt Zeigefinger, Joystick Y den Mittelfinger. Hand vor den Sensor halten: Daumen schließt automatisch.

   Tipp: Der Infrarot-Sensor misst wie ein kleines Radar den Abstand — je näher ein Objekt, desto weiter schließt der Daumen.

8. Power-Grip und Handgelenk testen

   Lege einen kleinen Gegenstand zwischen die Finger und berühre das Touch-Pad: alle drei Finger schließen sich gleichzeitig zum vollen Kraftgriff, die Kraft-Anzeige schlägt aus und ein kurzer Rüttler bestätigt den Griff. Drehe den Encoder: das Handgelenk dreht sich um die eigene Achse. Halte die Joystick-Taste: das Handgelenk kippt zusätzlich nach vorne.

   Check: Touch-Pad berühren: alle drei Finger schließen gleichzeitig, Kraft-Anzeige schlägt aus, kurzer Rüttler ist spürbar

Troubleshooting

• Finger schließt nicht vollständig — Faden zu lang oder Servo-Horn dreht nicht weit genug. Faden kürzen und erneut testen.
• Daumen reagiert nicht auf den Sensor — Sensor braucht freie Sicht — Kartonteile oder Kabel dürfen ihn nicht verdecken.
• Vorschub-Schlitten hakt oder bleibt hängen — Führungslöcher zu eng oder Stäbchen nicht parallel. Löcher weiter aufweiten, Stäbchen mit einem Lineal exakt ausrichten.

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Faden-Länge präzise einstellen — zu lang und der Finger schließt nicht ganz, zu kurz und der Servo läuft gegen den Anschlag.
• Erweiterung: Fingerspitzen mit Schaumstoff polstern — verbessert den Halt beim Greifen kleiner Gegenstände.
• Sicherheit: Power-Grip nie an Fingern oder empfindlichen Gegenständen auslösen — die Sehnenzug-Kraft ist überraschend hoch.

Wichtige Code-Teile

// S1/S2: Zeige- und Mittelfinger direkt per Joystick
servocontroller.setServoPulse(1, mapJoystickX);
servocontroller.setServoPulse(2, mapJoystickY);
// S3: Daumen automatisch über IR-Sensor (proportional zur Nähe)
uint16_t th = map(constrain((int)IRSensor, 0, 4095), 0, 4095, 1000, 2000);
servocontroller.setServoPulse(3, th);
// CapTouch = Power-Grip: alle Finger schließen gleichzeitig
if(RemoteCapTouch) {
    servocontroller.setServoPulse(1, 2000);
    servocontroller.setServoPulse(2, 2000);
    servocontroller.setServoPulse(3, 2000);
}
// S4: Handgelenk-Dreher per Encoder, S5: Kipper per Joystick-Taste
servocontroller.setServoPulse(4, mapEncoder);
servocontroller.setServoPulse(5, RemoteJoystickBtn ? 1800 : 1500);
// Stepper: Vorschub-Schlitten per Joystick Y
int armAdvSpd = applyDeadzone(map(JoystickY, 0, 4095, -3, 3), 0, 1);
if(armAdvSpd != 0) stepper.move(armAdvSpd * 12);

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