MODE 3 — VACUUM

Ziel & Anwendung

Ein selbstfahrender Mini-Staubsauger-Roboter aus Karton! Zwei Antriebsräder fahren im Zickzack, ein Wischer schwingt seitlich hin und her, eine Bürste senkt sich je nach Bodenart ab. Nähert sich ein Hindernis, dreht der Roboter sofort ab. Ein Zeiger dreht dabei ständig weiter als Zeichen für den laufenden Betrieb.

• Autonome Zickzack-Fahrt mit Hindernis-Ausweichen umsetzen
• Einen schwingenden Wischer für gleichmäßige Reinigung bauen
• Bürstenhöhe automatisch an Hart- oder Teppichboden anpassen

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Flache Kartonscheibe (20 cm Durchmesser) als Roboter-Chassis
• Zwei Strohhalme als Achsen für die Antriebsräder
• Baumwollpad oder Mikrofaser-Fetzen (5×5 cm) als Wisch-Aufsatz
• Klebeband und Heißkleber

Step-by-Step Tutorial

1. Chassis und Antriebsräder aufbauen

   Schneide eine Kartonscheibe (20 cm) als Chassis. Die beiden Antriebsräder links und rechts montieren: Horn aufschrauben, Rad aus Kartonkreis (8 cm) auf das Horn kleben. Strohhalm als Achse durch das Chassis führt die Räder. Alle 1,5 Sekunden wechselt die Fahrtrichtung leicht — so entsteht die charakteristische Zickzack-Fahrt.

   Check: Fährt geradeaus, wenn beide Räder gleich schnell drehen — dreht bei ungleicher Drehzahl

   Tipp: Beide Antriebsräder identisch montieren, sonst zieht der Roboter zur Seite

2. Wisch-Servo und Bürsten-Lift einbauen

   Der Wisch-Servo sitzt vorne am Chassis: Horn aufschrauben, Baumwollpad flächig auf das Horn kleben. Er schwingt ständig gleichmäßig links und rechts. Der Bürsten-Servo senkt die Bürste auf hellem, glattem Boden ab und hebt sie bei dunklerem, weicherem Boden (Teppich) leicht an. Die Saugklappe bleibt während des Betriebs fest geöffnet.

   Check: Der Wischer schwingt gleichmäßig hin und her, die Bürste ändert ihre Höhe je nach Bodenart

   Tipp: Der Wischer schwingt automatisch — keine manuelle Steuerung nötig

3. Hindernis-Erkennung einrichten

   Ein Abstandssensor erkennt Hindernisse in der Nähe und lässt den Roboter sofort abdrehen, statt auf den nächsten regulären Richtungswechsel zu warten. Der Antrieb läuft dabei konstant weiter, der Zeiger im Inneren dreht sich als sichtbares Zeichen für den laufenden Betrieb kontinuierlich mit.

   Check: Nähert sich ein Hindernis auf wenige Zentimeter, wechselt der Roboter sofort die Richtung

4. Leichtgängigkeitstest auf dem Boden

   Roboter auf den Boden setzen. Beide Antriebsräder von Hand testen: fährt er gerade, zieht er seitwärts? Radachsen prüfen — sie müssen parallel sein. Wischer testen: schwingt er frei, ohne den Boden zu verkratzen? Bürste testen: berührt sie den Boden sanft? Erst nach OK auf echtem Boden ausprobieren.

   Check: Der Roboter fährt auf Hartboden gerade und dreht bei Richtungswechsel gleichmäßig, ohne festzuklemmen

   Tipp: Klebeband-Streifen um die Räder verbessern den Grip auf glattem Boden

5. Autonome Putz-Mission starten

   Roboter auf den Boden setzen, er startet sofort die Zickzack-Fahrt. Der Wischer schwingt seitwärts, die Bürste passt sich dem Boden an. Hand vor den Sensor halten: sofortiger Richtungswechsel. Roboter in eine Zimmer-Ecke stellen: dreht er sich selbstständig heraus? Echten Schmutz (Krümel) auf Hartboden testen!

   Check: Der Roboter fährt mehrere Minuten selbstständig, weicht Hindernissen aus, Wischer und Bürste laufen mit

   Tipp: Auf Teppich die Bodenerkennung testen — manchmal muss die Empfindlichkeit angepasst werden

Troubleshooting

• Der Roboter dreht sich im Kreis statt gerade zu fahren — Die beiden Antriebsräder laufen ungleich — Ausgangspositionen der Servos angleichen
• Der Wischer klemmt auf dem Boden — Chassis höher montieren oder den Wischer kürzer machen
• Die Bürste wechselt ständig zwischen Hartboden- und Teppich-Modus — Die Bodenerkennungs-Schwelle anpassen — je nach Lichtverhältnis empfindlicher oder unempfindlicher einstellen

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Schwarzes Klebeband als Bodenmarkierung nutzen — der Roboter bleibt so im definierten Bereich
• Pro-Tipp: Eine Berührungsfläche als Schmutz-Detektor ergänzen — der Roboter fährt gezielt markierte Stellen an

Wichtige Code-Teile

// Zickzack: alle 1.5s Richtungswechsel
if(millis() - zigT > 1500) { zigDir = -zigDir; zigT = millis(); }
// Hindernis dreht sofort
if(distanceCM > 0 && distanceCM < 15) { zigDir = -zigDir; zigT = millis(); }

// S4/S5: Zickzack-Antrieb
servocontroller.setServoPulse(4, constrain(1500+200+zigDir*100, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(5, constrain(1500-200+zigDir*100, 1000, 2000));

// S1: Sinus-Wischer
servocontroller.setServoPulse(1, 1500 + (int)(sin(millis()*0.008f)*400));

// S2: Bürsten-Höhe per LDR
servocontroller.setServoPulse(2, (LDR > 2000) ? 1700 : 1200);

// S3: Saugklappe offen
servocontroller.setServoPulse(3, 1800);

// DC: Bürsten-Antrieb
setMotorspeed(70);

// Stepper: Schmutz-Behälter dreht
if(stepper.distanceToGo() == 0) stepper.move(5);
Buzzer.setValue(60);

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