MODE 3 — BAGGER

Ziel & Anwendung

Ein echter Mini-Bagger! Der Steuerknüppel bewegt Ausleger und Unterarm gleichzeitig, der Infrarot-Sensor erkennt automatisch Material und schließt die Schaufel von selbst. Der Dreh-Regler schwenkt den ganzen Turm hochpräzise, zwei Rundservos treiben das Raupenfahrwerk an.

• Zwei Arm-Gelenke gleichzeitig über einen Steuerknüppel bewegen
• Automatisches Schließen der Schaufel per Infrarot-Sensor umsetzen
• Präzisen Turm-Schwenk über den Dreh-Regler realisieren

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Schuhkarton als Bagger-Basis (mit Wasserflasche als Gewicht)
• Zwei Kartonröhren als Arm-Segmente (Ausleger und Unterarm, je max. 10 cm)
• Holzstäbchen als Schaufel-Verstärkung
• Gummibänder als Öffnungs-Feder der Schaufel
• Heißkleber
• Zwei Streifen Wellpappe als Raupenketten-Optik

Step-by-Step Tutorial

1. Basis mit Dreh-Turm bauen

   Fülle den Schuhkarton mit einer Wasserflasche als Gegengewicht — mindestens 500 g, damit der Bagger beim Schwenken nicht kippt. Montiere den Schrittmotor zentral unter einer runden Kartonscheibe (Ø 15 cm) als Turm-Basis. Der Dreh-Regler steuert später die genaue Schwenk-Position.

   Check: Turm dreht sich gleichmäßig, ohne dass die Basis mitwackelt

   Tipp: Mitnehmer zuerst auf die Schrittmotor-Welle schrauben, dann flächig auf die Kartonscheibe kleben

2. Ausleger und Unterarm aufbauen

   Schraube das Servo-Horn des Ausleger-Servos auf und klebe das erste Kartonröhren-Segment flächig darauf. Der Unterarm hängt am Ende des Auslegers, verbunden mit dem zweiten Servo. Der Steuerknüppel bewegt beide Gelenke gleichzeitig: eine Achse für den Ausleger, die andere für den Unterarm.

   Check: Beide Arm-Segmente schwingen unabhängig voneinander frei

   Tipp: Arm-Länge max. 10 cm pro Segment — bei längerem Arm Gegengewicht auf der Turm-Rückseite

3. Schaufel mit Automatik-Greifer bauen

   Baue die Schaufel aus einem Karton-Löffel, verstärkt mit zwei Holzstäbchen. Ein Gummiband hält sie in Ruhestellung offen. Der Schaufel-Servo schließt sie automatisch, sobald der Infrarot-Sensor Material erkennt — kurz danach vibriert der DC-Motor spürbar, als Bestätigung des Greifvorgangs.

   Check: Schaufel öffnet und schließt sauber, Gummiband hält sie in Ruhe offen

   Tipp: Der Infrarot-Sensor sitzt am besten direkt an der Schaufel-Vorderkante

4. Leichtgängigkeitstest aller Achsen

   Drehe den Turm von Hand — läuft er gleichmäßig? Bewege Ausleger und Unterarm durch ihren vollen Bereich. Öffne und schließe die Schaufel manuell — das Gummiband muss sie zuverlässig wieder öffnen. Erst wenn alles frei läuft, Strom einschalten.

   Check: Turm, Ausleger, Unterarm und Schaufel lassen sich alle manuell ohne Widerstand bewegen

   Tipp: Klemmt der Turm: Auflagefläche zwischen Kartonscheibe und Basis mit einem Kugelschreiber glätten

5. Grabvorgang und Raupenfahrt testen

   Fahre den Bagger mit dem Raupenfahrwerk zu einem kleinen Häufchen Sand oder Kies. Steuerknüppel senkt die Schaufel hinein — nähert sich Material dem Infrarot-Sensor, schließt sich die Schaufel von selbst. Fahre zum Zielort und öffne die Schaufel wieder manuell.

   Check: Schaufel greift automatisch, Bagger fährt geradeaus und lenkt sauber über die Raupen

   Tipp: Für Kurven einfach nur eine Raupenseite antreiben lassen

Troubleshooting

• Schaufel greift nicht automatisch — Infrarot-Sensor näher an die Schaufel-Kante setzen — die Reichweite beträgt nur wenige Zentimeter
• Arm sackt unter Last durch — Arm-Segmente auf max. 10 cm kürzen oder ein Gegengewicht rückseitig am Turm anbringen
• Turm dreht ruckartig — Drehgeschwindigkeit über den Dreh-Regler reduzieren — sanftere Bewegung schont die Mechanik

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Zweite Dreh-Achse an der Schaufel für seitliches Kippen ergänzen
• Pro-Tipp: Empfindlichkeit des Infrarot-Sensors an unterschiedliches Material (Sand, Kies) anpassen
• Sicherheit: Arm nicht über die Waagerechte hinaus belasten — das Drehmoment der kleinen Servos reicht sonst nicht

Wichtige Code-Teile

// Joystick steuert Ausleger (S1) und Unterarm (S2)
servocontroller.setServoPulse(1, mapJoystickY);
servocontroller.setServoPulse(2, mapJoystickX);

// Auto-Greifer: IR-Sensor oder Touch schließt die Schaufel
bool material = (IRSensor > 2500);
bool closingNow = material || RemoteCapTouch;
if (!ismoving[3]) servocontroller.startMove(3, closingNow ? 2000 : 1000, 300);

// Encoder dreht den Turm präzise
if (abs(EncoderPos) > 0) { stepper.move((int)EncoderPos * 8); EncoderPos = 0; }

// S4/S5: Raupenantrieb via Touch
if (touch1)      { servocontroller.setServoPulse(4, 1700); servocontroller.setServoPulse(5, 1300); }
else if (touch2) { servocontroller.setServoPulse(4, 1300); servocontroller.setServoPulse(5, 1700); }
else             { servocontroller.setServoPulse(4, 1500); servocontroller.setServoPulse(5, 1500); }

setMotorspeed(material ? 50 : 0);

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