MODE 6 — Der Zylinder-Arm

Ziel & Anwendung

Der Schrittmotor dreht die Basis wie ein Karussell, der Joystick hebt die Schulter, der Dreh-Regler streckt den Ellbogen — und drehst du die Fernsteuerung selbst in deiner Hand, dreht sich das Handgelenk exakt mit.

• Drei unabhängige Achsen — Drehung, Höhe, Reichweite — ergeben zusammen jede beliebige Arm-Stellung.
• Drehst du die Fernsteuerung in der Hand, dreht sich das Handgelenk des Arms exakt mit.
• Eine Home-Taste bringt Schulter und Ellbogen jederzeit zurück in die Ausgangsposition.

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• 2 Kartonstreifen je ca. 12 × 3 cm als Arm-Segmente
• 1 Kartonbox als Sockel (mind. 15 × 15 cm, mit Steinen beschwert)
• Runde Kartonscheibe als Drehteller
• 2 kleine Kartonstreifen als Greifer-Finger
• 2 kleine Kartonkreise (Ø ca. 4 cm) als Handgelenk-Scheiben
• Kleine Kartonlasche als Status-Fähnchen
• Holzstäbchen als Gelenk-Achsen, Strohhalme als Gleitlager
• Gummiband zur Gewichtsentlastung
• Klebeband und Heißkleber

Step-by-Step Tutorial

1. Basis-Drehteller mit Schrittmotor bauen

   Fülle die Kartonbox mit Steinen oder ähnlich schwerem Material. Stecke den Mitnehmer auf die Schrittmotor-Achse und klebe eine flache Kartonplatte flächig darauf — das ist die drehbare Basis für den ganzen Arm.

   Check: Drehteller trägt den ganzen Arm und dreht sich gleichmäßig mit

   Tipp: Sockel schwer befüllen — der Arm hat zwei Segmente, der Schwerpunkt liegt hoch.

2. Schultergelenk bauen

   Schraube das Servo-Horn auf den Schulter-Servo und stelle ihn senkrecht auf den Drehteller. Klebe den Oberarm-Kartonstreifen flächig auf das Horn. Spanne ein Gummiband von der Arm-Unterseite zur Drehteller-Kante als Gewichtsausgleich.

   Check: Schulter hebt und senkt den Oberarm sanft, ohne durchzuhängen

   Tipp: Gummiband von der Arm-Unterseite zum Drehteller spannen — entlastet die Schulter deutlich.

3. Ellbogengelenk bauen

   Montiere den Ellbogen-Servo am Ende des Oberarms, schraube ein Horn darauf und klebe den Unterarm-Kartonstreifen daran. Später verändert der Dreh-Regler die Reichweite des Arms in kleinen Schritten.

   Check: Ellbogen streckt und knickt den Unterarm, wenn du den Dreh-Regler von Hand testest

4. Greifer bauen

   Schraube ein Servo-Horn auf den Greifer-Servo und klebe zwei kurze Kartonstreifen als Finger an gegenüberliegende Seiten des Horns. Montiere den Greifer am Ende des Unterarms.

   Check: Greifer öffnet und schließt sauber am Arm-Ende

5. Handgelenk-Scheiben anbringen

   Klebe je eine kleine Kartonscheibe auf die Hörner der beiden verbleibenden 360°-Servos und montiere sie direkt neben dem Greifer. Bemale beide unterschiedlich, damit die gegenläufige Drehung gut zu erkennen ist.

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

6. Status-Fähnchen bauen

   Klebe eine kleine Kartonlasche auf das letzte Servo-Horn und montiere den Servo gut sichtbar am Sockel.

   Check: Fähnchen klappt sichtbar um, wenn der Servo die Position wechselt

7. Leichtgängigkeits-Test ohne Strom

   Bewege jedes Teil einmal komplett durch. Klemmt oder schleift etwas, Löcher mit einem Kugelschreiber weiten oder ein Strohhalm-Lager einsetzen. Erst wenn alles frei läuft, ProtoPeaks einschalten.

   Check: Drehteller, Schulter, Ellbogen, Greifer und beide Handgelenk-Scheiben bewegen sich alle frei von Hand

8. Mode 6 starten — Achsen und Handgelenk-Trick testen

   Wähle im Menü Robotik den sechsten Modus. Joystick nach oben: die Schulter hebt den Arm. Joystick zur Seite: die Basis dreht mit. Drehe den Dreh-Regler: der Ellbogen streckt oder knickt den Arm. Jetzt der Trick: Drehe die Fernsteuerung selbst in deiner Hand — die beiden Handgelenk-Scheiben am Arm-Ende drehen exakt mit, komplett gegenläufig zueinander. Drücke die Joystick-Taste: Schulter und Ellbogen fahren zurück zur Mitte, ein kurzer Rüttler bestätigt es.

   Check: Joystick hebt die Schulter und dreht die Basis. Dreh-Regler ändert die Reichweite. Fernsteuerung drehen: Handgelenk-Scheiben drehen exakt mit.

   Tipp: Die Joystick-Taste bringt Schulter und Ellbogen zurück zur Mitte — praktisch, um jederzeit neu anzusetzen. Die Basis-Drehung bleibt dabei stehen, wo sie ist.

Troubleshooting

• Handgelenk-Scheiben reagieren nicht, wenn ich die Fernsteuerung drehe — Die Fernsteuerung muss dabei wirklich in der Hand gehalten und aktiv um die eigene Achse gedreht werden, nicht nur gekippt.
• Basis dreht ruckartig oder bleibt stehen — Mitnehmer sitzt locker auf der Motorachse. Fester aufstecken, bei Bedarf mit einem Tropfen Heißkleber sichern.
• Joystick-Taste bringt den Arm nicht komplett zurück — Sie setzt nur Schulter und Ellbogen zurück, die Basis-Drehung bleibt bestehen. Basis bei Bedarf manuell mit dem Joystick zurückdrehen.

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Je feiner du den Dreh-Regler drehst, desto präziser lässt sich die Reichweite einstellen — für grobe Bewegungen schneller drehen.
• Erweiterung: Einen zweiten Greifer-Modus einbauen, der automatisch schließt, sobald der Arm über einem markierten Zielbereich steht.
• Sicherheit: Basis-Drehteller nie gegen einen festen Anschlag drehen lassen — der Schrittmotor kann sich sonst festfahren und heiß werden.

Wichtige Code-Teile

// Stepper: Basis-Azimut per Joystick X
int baseSpd = applyDeadzone(map(JoystickX, 0, 4095, -3, 3), 0, 1);
if(baseSpd != 0) stepper.move(baseSpd * 20);
// S1: Schulter sanft per Joystick Y (startMove statt Direktsprung)
if(!ismoving[1]) servocontroller.startMove(1, mapJoystickY, 300);
// S2: Ellbogen per Encoder, akkumulierend
elbowPos = constrain(elbowPos + EncoderPos * 8, 1000, 2000);
servocontroller.setServoPulse(2, (uint16_t)elbowPos);
// Home: Schulter + Ellbogen zurück zur Mitte
if(RemoteJoystickBtn) {
    servocontroller.startMove(1, 1500, 800);
    servocontroller.startMove(2, 1500, 800);
    elbowPos = 1500;
}
// S4/S5: Handgelenk-Scheiben folgen der Gyro-Z-Drehung der Fernsteuerung, gegenläufig
servocontroller.setServoPulse(4, mapGyroZ);
servocontroller.setServoPulse(5, (uint16_t)(3000 - mapGyroZ));

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