MODE 1 — Gyro-Greifarm

Ziel & Anwendung

Neigst du das ProtoPeaks-Board, lehnt sich der ganze Arm mit — Fuß, Schulter und Handgelenk drehen gleichzeitig in deine Richtung. Kommt ein Gegenstand nah genug heran, schnappt der Greifer wie von selbst zu.

• Der Arm reagiert live auf jede Kippbewegung deiner Hand — ganz ohne Knopfdruck.
• Ein Näherungssensor lässt den Greifer automatisch zuschnappen, sobald sich etwas nähert.
• Zwei gegenläufig drehende Scheiben am Handgelenk sorgen für einen kleinen Wow-Effekt.

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Kartonbox als Standfuß (mind. 15 × 15 cm) + schweres Füllmaterial (Steine, Sand o. ä.)
• Runde Kartonscheibe (Ø ca. 12 cm) als Drehteller
• Kartonstreifen ca. 10 × 3 cm als Schulter-Plattform
• 2 kleine Kartonstreifen (ca. 4 cm) als Greifer-Finger
• 2 kleine Kartonkreise (Ø ca. 4 cm) als Zwillings-Drehscheiben
• Kleine Kartonlasche als Status-Fähnchen
• Holzstäbchen und Strohhalme als Achse/Gleitlager
• Gummiband zur Gewichtsentlastung
• Klebeband und Heißkleber

Step-by-Step Tutorial

1. Fuß-Drehteller mit dem Schrittmotor bauen

   Fülle die Kartonbox mit Steinen oder ähnlich schwerem Material. Stecke den Mitnehmer auf die Achse des Schrittmotors und klebe die runde Kartonscheibe flächig darauf. Dreht sich der Motor, dreht sich die ganze Scheibe mit ihm mit.

   Check: Drehteller dreht sich gleichmäßig mit — trägt später den ganzen Arm

   Tipp: Standfuß so schwer wie möglich befüllen — er trägt gleich sieben Servos. Lieber zu schwer als zu leicht.

2. Schulter-Servo montieren

   Schraube das Servo-Horn auf den Schulter-Servo und klebe eine dünne Kartonplattform flächig auf das Horn. Stelle den Servo aufrecht auf den Drehteller — er gibt später zusätzlich zur Fuß-Drehung einen eigenen Schwenk dazu, für eine besonders auffällige Bewegung.

   Check: Schulter-Servo schwenkt die Plattform sauber zur Seite, ohne am Standfuß zu schleifen

   Tipp: Plattform so dünn und leicht wie möglich halten — sie trägt gleich vier weitere Servos.

3. Greifer und Handgelenk-Dreher bauen

   Schraube ein Servo-Horn auf den Greifer-Servo. Schneide zwei kurze Kartonstreifen als Finger zu und klebe sie an gegenüberliegende Seiten des Horns — beim Drehen öffnen und schließen sie sich wie eine Zange. Montiere den Handgelenk-Dreher direkt dahinter: Sein Horn trägt später die ganze Greifhand samt Drehscheiben, sodass eine Drehbewegung alles mitdreht.

   Check: Greifer öffnet/schließt sauber, Handgelenk-Dreher rotiert die ganze Greifhand

4. Zwillings-Drehscheiben anbringen

   Klebe je eine kleine Kartonscheibe auf die Hörner der beiden verbleibenden 360°-Servos und montiere sie links und rechts neben der Greifhand. Bemale beide Scheiben unterschiedlich (z. B. ein Streifenmuster) — so ist die gegenläufige Drehung später gut zu erkennen.

   Check: Beide Scheiben drehen gegenläufig zueinander, wenn du sie testweise von Hand antreibst

5. Status-Fähnchen bauen

   Klebe eine kleine Kartonlasche als Fähnchen auf das letzte Servo-Horn und montiere den Servo gut sichtbar am Standfuß. Das Fähnchen zeigt später auf einen Blick, ob der Greifer gerade zupackt oder offen ist.

   Check: Fähnchen klappt sichtbar hoch, wenn der Servo auf die Zu-Position fährt

6. Leichtgängigkeits-Test ohne Strom

   Drehe den Fuß-Drehteller von Hand — leicht und ohne Widerstand? Schwenke die Schulter-Plattform, öffne/schließe den Greifer, drehe die Handgelenk-Hand und beide Drehscheiben von Hand durch. Erst wenn wirklich alles frei läuft, ProtoPeaks einschalten.

   Check: Alle sieben beweglichen Teile lassen sich von Hand frei bewegen — nichts klemmt, nichts schleift

   Tipp: Klemmt etwas, Löcher vorsichtig mit einem Kugelschreiber weiten oder ein Stück Strohhalm als Gleitlager einsetzen.

7. Mode 1 starten und Kippbewegung testen

   Wähle im Menü Robotik den ersten Modus. Halte das ProtoPeaks-Board in der Hand und kippe es sanft zur Seite — Fuß-Drehteller und Schulter schwenken gemeinsam in dieselbe Richtung, als würde sich der Arm zu dir lehnen. Drehe das Board nun wie einen Schlüssel um seine eigene Achse — die Hand dreht sich mit, und die beiden Drehscheiben daneben drehen sichtbar gegenläufig zueinander.

   Check: ProtoPeaks zur Seite kippen: Fuß und Schulter drehen gemeinsam mit. ProtoPeaks um die eigene Achse drehen: Hand und Drehscheiben folgen.

   Tipp: Halte das Board ruhig in der Mitte — der Arm bleibt dann stehen statt zu wackeln, die Bewegung ist bewusst sanft gedämpft.

8. Greif-Automatik ausprobieren

   Halte eine Hand oder einen kleinen Gegenstand langsam vor den Näherungssensor am ProtoPeaks. Unterschreitest du etwa 10 cm Abstand, schnappt der Greifer von selbst zu, das Status-Fähnchen klappt hoch und ein kurzer Rüttel-Impuls ist am Standfuß spürbar. Entfernst du den Gegenstand wieder, öffnet sich der Greifer von selbst.

   Check: Objekt nähert sich auf ca. 8 cm: Greifer schließt automatisch, Fähnchen klappt hoch, kurzer Rüttler ist spürbar

Troubleshooting

• Arm reagiert gar nicht auf Kippen — Prüfe, ob wirklich der erste Robotik-Modus aktiv ist und das Board nicht zu sanft gekippt wird — schon eine kleine, deutliche Kippbewegung reicht.
• Greifer schließt dauerhaft, obwohl nichts in der Nähe ist — Der Näherungssensor braucht freie Sicht nach vorne. Kartonteile oder Kabel dürfen ihn nicht verdecken — Sensor-Öffnung freilegen.
• Fuß-Drehteller ruckelt statt sich gleichmäßig zu drehen — Mitnehmer sitzt locker auf der Motorachse oder die Kartonscheibe reibt am Standfuß-Rand. Mitnehmer fester aufstecken, etwas Abstand zum Rand einplanen.

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Fingerspitzen des Greifers mit dünnem Schaumstoff polstern — verbessert den Halt beim automatischen Zugreifen.
• Erweiterung: Die beiden Drehscheiben mit auffälligen Mustern (Spirale, Streifen) bemalen — der Gegenlauf-Effekt wird dadurch noch deutlicher sichtbar.
• Sicherheit: Finger nicht in die Nähe des Greifers halten, während der Näherungssensor aktiv ist — er schließt ohne Vorwarnung, sobald die Distanz unterschritten wird.

Wichtige Code-Teile

// S1-S3 (180°) folgen gespiegelten Gyro-Winkeln mit Glättung
filterAnalog(mapGyroX, smoothX, 0.15f);
filterAnalog(mapGyroZ, smoothZ, 0.15f);
servocontroller.setServoPulse(1, (uint16_t)smoothX);
servocontroller.setServoPulse(3, (uint16_t)smoothZ);
// S2: Auto-Greifer bei Annäherung
uint16_t grip = (distanceCM > 0 && distanceCM < 10) ? 2000 : 1000;
servocontroller.setServoPulse(2, grip);
// S4/S5 (360°): gegenläufige Drehscheiben, folgen GyroZ
servocontroller.setServoPulse(4, constrain(1500 + (int)((smoothZ - 1500) * 0.5f), 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(5, constrain(1500 - (int)((smoothZ - 1500) * 0.5f), 1000, 2000));
// S6: Status-Klappe zeigt Greifer-Zustand
servocontroller.setServoPulse(6, (grip == 2000) ? 2000 : 1000);
// Stepper: Fuß-Drehteller folgt GyroX
stepper.moveTo(map((int)smoothX, 1000, 2000, -400, 400));
// DC: kurzer Impuls nur im Moment des Zugreifens (steigende Flanke)
setMotorspeed(millis() < gripFxUntil ? 45 : 0);

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