MODE 6 — CUSTOM KIN

Ziel & Anwendung

Was passiert wenn du einen Roboterarm-Abschnitt länger machst? Direkt ausprobieren! Die erste Berührungsfläche wählt die Arm-Sektion (Oberarm oder Unterarm), der Dreh-Regler verlängert oder verkürzt sie. Die beiden Positions-Zeiger zeigen sofort, wie sich die Endpunkt-Position ändert. Mechanik als interaktives Experiment — ohne Schrauben, nur per Knopfdruck.

• Die Längen von Oberarm und Unterarm sind per Berührungsfläche und Dreh-Regler live veränderbar
• Die beiden Positions-Zeiger zeigen die resultierende Endpunkt-Position — ändert sich sofort wenn die Längen sich ändern
• Ein Zeiger zeigt, welche Sektion gerade editiert wird — zwei weitere Servos dienen als Endpunkt-Reichweiten-Anzeige

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Zwei austauschbare Karton-Arm-Segmente verschiedener Längen (5 cm, 8 cm, 12 cm)
• Servo-Basis aus Karton mit zwei Gelenk-Punkten
• Klebeband und Heißkleber zum schnellen Arm-Wechsel
• Papier mit eingezeichnetem Ziel-Punkt als Vergleichs-Fläche

Step-by-Step Tutorial

1. Zwei-Arm-Kinematik-Modell aufbauen

   Baue ein zweiteiliges Arm-System. Plastik-Servo-Horn aufschrauben, erstes Arm-Segment (Oberarm, 8 cm) flächig draufkleben. Am Ende des Oberarms: Plastik-Horn auf den nächsten Servo schrauben, zweites Arm-Segment (Unterarm, 6 cm) draufkleben. Beide Segmente können in verschiedene Längen getauscht werden. Gesamtarm nicht länger als 18 cm — Gegengewicht am Sockel befestigen.

   Check: Zwei Karton-Segmente an zwei Servos befestigt — jedes Segment beweglich und austauschbar

   Tipp: Segment-Enden mit Klettverschluss-Streifen ausstatten — so lassen sich verschiedene Längen schnell tauschen

2. Arm-Längen per touch1+Encoder ändern

   Dreh-Regler ohne gehaltene Berührungsfläche: die Oberarm-Länge verändert sich. Berührungsfläche gehalten und Dreh-Regler gedreht: die Unterarm-Länge verändert sich. Der Sektions-Zeiger zeigt die aktive Sektion. Oberarm- und Unterarm-Länge sind virtuelle Werte, die die Position-Berechnung der beiden Positions-Zeiger sofort verändern. Gleichzeitig können die physischen Arm-Segmente ausgetauscht werden um den Effekt real zu sehen.

   Check: Berührungsfläche nicht gehalten: Dreh-Regler ändert die Oberarm-Länge. Berührungsfläche gehalten: Dreh-Regler ändert die Unterarm-Länge

   Tipp: Der Sektions-Zeiger zeigt welche Sektion aktiv ist: ganz links = Oberarm, ganz rechts = Unterarm — so ist immer klar was gerade verändert wird

3. Endpunkt-Position auf S1/S2 beobachten

   Plastik-Horn auf beide Positions-Zeiger-Servos, je einen Zeiger-Arm draufkleben. Der eine zeigt den horizontalen Anteil der Arm-Endposition, der andere den vertikalen Anteil. Wenn der Oberarm größer wird: Endpunkt wandert weiter nach rechts (horizontaler Zeiger dreht mit). Wenn der Unterarm größer wird: Endpunkt wandert ebenfalls weiter. Filzstift am Arm-Ende: zeichnet die Bahn aller erreichbaren Punkte — der Arbeitsbereich des Arms.

   Check: Oberarm verlängert: horizontaler Zeiger dreht nach rechts. Unterarm verlängert: vertikaler Zeiger dreht nach rechts — Endpunkt wandert weiter weg

   Tipp: Mit Papier unter dem Arm: Filzstift am Arm-Ende zeichnet die Endpunkt-Bewegung wenn Längen geändert werden

4. Leichtgängigkeitstest der Arm-Gelenke

   Bevor Strom eingeschaltet wird: den Oberarm manuell durch den vollen Bereich bewegen — der Unterarm folgt mit. Den Unterarm manuell bewegen: dreht er leicht? Arm-Basis kippt beim Bewegen? Gegengewicht ausreichend? Erst nach OK Strom einschalten.

   Check: Beide Arm-Segmente manuell durch den vollen Winkelbereich bewegen — keine Blockade, kein Kippeln

   Tipp: Der Unterarm-Servo trägt nur das leichte Unterarm-Segment — Verbindung zum Oberarm muss fest sitzen

5. Längen-Experimente und Arbeitsbereich erkunden

   Strom einschalten. Oberarm und Unterarm beide auf mittlere Länge: Endpunkt in der Mitte. Oberarm sehr lang: Arm reicht weit. Unterarm sehr kurz: er dreht um sich selbst. Beide gleich lang: symmetrischster Arbeitsbereich. Physische Segment-Tausche bestätigen die simulierte Berechnung. Die beiden Reichweiten-Anzeigen zeigen die Gesamtreichweite: weit = ganz rechts, nah = ganz links. Kinematik live erleben!

   Check: Oberarm kurz/Unterarm lang vs. Oberarm lang/Unterarm kurz: deutlich verschiedene Arm-Formen und Endpunkt-Bereiche

   Tipp: Ideales Verhältnis für maximalen Arbeitsbereich: Oberarm und Unterarm etwa gleich lang gibt den größten erreichbaren Bereich

Troubleshooting

• Die Positions-Zeiger reagieren nicht auf Längenänderung — Dreh-Regler-Wert nach der Verarbeitung zurücksetzen — sonst läuft die Länge ohne Grenzen weg
• Arm kollabiert wenn der Unterarm sehr kurz ist — Eine eingebaute Mindestlänge verhindert zu kurze Werte — physisch darauf achten dass der Unterarm immer mindestens 3 cm hat
• Der Sektions-Zeiger bleibt ganz links, obwohl die Berührungsfläche gehalten wird — Berührungsfläche prüfen: reagiert sie zuverlässig auf Berührung? Kapazitiv-Sensor kalibrieren nach dem Einschalten

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Dritte Länge L3 (Handgelenk) via touch2+Encoder — echter 3-Segment-Arm mit drei Variablen
• Pro-Tipp: Gespeicherte Längen-Konfigurationen per Encoder-Button abrufbar — verschiedene Arm-Typen auf Knopfdruck

Wichtige Code-Teile

// Längen-Auswahl per touch1
bool editL2 = touch1;
if(!editL2) {
    L1 = constrain(L1 + (float)EncoderPos * 0.1f, 0.5f, 3.0f);
} else {
    L2 = constrain(L2 + (float)EncoderPos * 0.1f, 0.5f, 3.0f);
}
EncoderPos = 0;

// Kinematik: Endpunkt aus zwei Arm-Längen
float phase5 = millis() * 0.003f; // Demo-Rotation
float endX = L1 * cos(phase5) + L2 * cos(phase5 + 0.7f);
float endY = L1 * sin(phase5) + L2 * sin(phase5 + 0.7f);
float maxR = L1 + L2;

// S1: horizontale Endposition, S2: vertikale
servocontroller.setServoPulse(1, map((int)(endX * 300), -(int)(maxR*300), (int)(maxR*300), 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(2, map((int)(endY * 300), -(int)(maxR*300), (int)(maxR*300), 1000, 2000));
// S3: aktive Sektion anzeigen
servocontroller.setServoPulse(3, editL2 ? 2000 : 1000);
// S4/S5: Gesamtreichweite
servocontroller.setServoPulse(4, map((int)(maxR * 200), 200, 1200, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(5, map((int)(maxR * 200), 200, 1200, 2000, 1000));

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