Selbstbalancierender Robotergeist aus einem alten Hoverboard – Ein DIY-Halloween-Abenteuer

Hey zusammen!

Ich möchte euch von meinem neuesten DIY-Projekt erzählen: dem Bau eines selbstbalancierenden Robotergeists aus einem alten Hoverboard. Dieses Upcycling-Projekt ist perfekt für alle Technikbegeisterten, die sich inspirieren lassen wollen und Spaß daran haben, alten Dingen neues Leben einzuhauchen.

Alles begann damit, dass ich ein altes Hoverboard zerlegt habe. Die Motoren und der Akku waren ideal für mein Vorhaben. Die restliche Elektronik habe ich sicher eingelagert – man weiß ja nie, wann man sie wieder gebrauchen kann. Mit Fusion 360 habe ich das Design für den Robotergeist erstellt. Das CAD-Programm ermöglichte es mir, sowohl das Gehäuse als auch den Kopf des Geists genau nach meinen Vorstellungen zu gestalten.

Die gedruckten Teile aus PETG-Filament habe ich mit meinem FDM-3D-Drucker hergestellt. PETG ist robust und eignet sich hervorragend für Projekte, die Stabilität erfordern. Mit Hilfe von Holzbearbeitungswerkzeugen habe ich zusätzliche Anpassungen vorgenommen und alle Teile zusammengefügt. Die Verkabelung der Komponenten, darunter der ESP32 Mikrocontroller, der MPU6050 Sensor und der ZS-X11H V1 Motortreiber, war der nächste Schritt. Ein 3.3V zu 5V Level Shifter kam zum Einsatz, um die unterschiedlichen Spannungsanforderungen der Bauteile zu berücksichtigen.

Die ersten Tests verliefen nicht ohne Probleme. Beim initialen Versuch habe ich zwei Motortreiber zerstört – ein klassischer Fall von „Versuch und Irrtum“. Doch davon ließ ich mich nicht entmutigen. Ich überarbeitete die 3D-Modelle, druckte einige Teile neu und passte die Konstruktion an. Mit Visual Studio Code und PlatformIO begann ich, die Software für den Roboter zu entwickeln. Ziel war es, dass der Robotergeist selbstständig das Gleichgewicht hält und eventuell sogar gesteuert werden kann.

Der Kopf des Geists, ebenfalls in Fusion 360 entworfen und gedruckt, verleiht dem Roboter nicht nur sein charakteristisches Aussehen, sondern dient auch als zusätzliches Gewicht für ein besseres Balancieren. Nach einigen Anpassungen und Optimierungen balancierte der Roboter tatsächlich recht gut. Die Freude war groß, doch zwei Tage vor Halloween kam der nächste Rückschlag: Beim Einbinden der Hallsensoren in den Regelkreis ging aus ungeklärter Ursache ein Motortreiber kaputt. Ersatzteile hatten eine Lieferzeit von vier bis sechs Wochen, sodass das Projekt für Halloween leider nicht mehr fertiggestellt werden konnte.

https://www.instagram.com/reel/DBpLelJtG6v/?utm_source=ig_web_copy_link&igsh=MzRlODBiNWFlZA== VIDEO AUF INSTA

Trotz dieser Hindernisse habe ich viel aus dem Projekt gelernt. Ich habe festgestellt, dass das Platzieren von zusätzlichem Gewicht im Kopf das Regelverhalten verbessert. Auch die Positionierung des MPU6050 Sensors spielt eine entscheidende Rolle – je höher er platziert ist, desto genauer arbeitet die Regelung. Für zukünftige Projekte ziehe ich in Betracht, auf einen Teensy 4.0 oder 4.1 Mikrocontroller umzusteigen. Diese bieten eine schnellere Datenverarbeitung, wodurch alle Hallsensoren effizient eingebunden werden können. Zudem ist es wichtig, das Gewicht gleichmäßig auf der Bodenplatte zu verteilen, um ein Kippen nach vorne oder hinten zu vermeiden.

Aktuell ist das Projekt auf Eis gelegt, da ich mich nun auf den Bau von Weihnachtsgeschenken und die Konstruktion eines Solar-Rennautos konzentriere. Mehr dazu wird es bald hier im Blog geben! Ich plane jedoch, den Robotergeist im nächsten Sommer weiterzuentwickeln und die gewonnenen Erkenntnisse umzusetzen.

Abschließend kann ich sagen, dass dieses Upcycling-Projekt trotz der Schwierigkeiten eine bereichernde Erfahrung war. Es zeigt, wie man mit Kreativität und technischem Know-how aus alten Geräten etwas Neues und Spannendes schaffen kann. Ich hoffe, meine Erfahrungen inspirieren euch zu eigenen DIY-Projekten und ihr habt genauso viel Freude daran wie ich.

Wenn ihr Fragen habt oder eure eigenen Erfahrungen teilen möchtet, schreibt es gerne in die Kommentare. Ich freue mich auf den Austausch mit euch!

Bis zum nächsten Mal und bleibt kreativ!

Episode 7 Material ist angekommen!

Mittlerweile kann ich berichten das es gut voran geht!

Mittlerweile kann ich berichten das es gut voran geht!
Das Material das ich bestellt habe ist zum grossen Teil schon angekommen 😀

Hauptsächlich war ich in der letzten Woche damit beschäftigt die Sensoren genauen zu Analysieren und in der Dokumentation einzupflegen.

Der aktuelle Stand der Diplomarbeit findet ihr HIER angehangen 🙂 (Rechtschreibung und Co. sind noch nicht geprüft:-) )

Ausserdem hab ich heute noch ein neues Video hochgeladen darauf könnt ihr euch anschauen was alles angekommen ist !

und nicht vergessen:

Let’s build things

Gruss

Raphael

Episode 6 / Materialbestellung

Eureka!

Ich bin einen grossen Schritt weiter!
Ich konnte endlich Teile bestellen!

Angefangen hat die letzte Woche aber damit das ich noch weiter das Feinkonzept ausgearbeitet habe, das ist zwar noch nicht ganz abgeschlossen aber ein Grossteil ist mittlerweile drin 🙂

Am Freitag hatte ich dann noch ein Gespräch mit meinem betreuenden Dozenten das lief auch sehr gut, er ist mit dem Fortschritt zufrieden obwohl ich hinterm Zeitplan zurückliege.

Dann hab ich am Wochenende bei Reichelt folgendes bestellt:

DEBO SENS BME680 Entwicklerboards – Sensor Bosch BME680
H25SR200 – Streifenrasterplatine, Hartpapier, 200×100
DEBO KABELSET19 Entwicklerboards – Steckbrückenkabel, 40 Pole, f/f, 15 cm
DEBO KABELSET11 Entwicklerboards – Steckbrückenkabel, 40 Pole, m/m, 15 cm
STECKBOARD 2K4V Experimentier – Steckboard 1280/400 Kontakte
1/4W 10K – Widerstand, Kohleschicht, 10 kOhm, 0207, 250 mW, 5%
DEBO SENS CCS811 Entwicklerboards – Sensor für Luftqualität, CCS811
DEBO BMP280 Entwicklerboards – Temperatur- und Drucksensor, BMP280
KEYSTONE 1049 – Batteriehalter für 2x 18650
DEBO JT ESP32 – NodeMCU ESP32 WiFi- und Bluetooth-Modul
RPI HC-SR501 – Raspberry Pi – Infrarot Bewegungsmelder, PIR, HC-SR501
DEBO BH 1750 – Entwicklerboards – Digitaler Lichtsensor, BH1750
RASP 3 B+ ALL IN – Das reichelt Raspberry PI 3 B+ All-In-Bundle
DEBO 4IN1 3.7LI – Entwicklerboards – 4in1 Modul für 3,7V Li-Ion Akkus
HA 1X18650 – Batteriehalter für 1 18650-Zelle, Pin-Halter
ARD SEN LDR Arduino – Fotowiderstandsmodul (LDR)
DEBO KABELSET6 – Entwicklerboards – Steckbrückenkabel, 20cm, 10-polig auf Krokodi
DEBO KABELSET10 – Entwicklerboards – Steckbrückenkabel, 40 Pole, f/m, 15 cm
BL 1X20G8 2,54 – 20pol. Buchsenleiste, gerade, RM 2,54, H: 8,5mm
DEBO BO DHT 11 – Entwicklerboards – Temp. & Feuchte, DHT 11
TPLINK TL-WR840N – WLAN Router 2.4 GHz 300 MBit/s

zusätzlich hab ich noch zwei Spezielle CPUs zum testen bei einem anderen Anbieter bestellt 😛

Hier hab ich euch noch den aktuellen Stand der Diplomarbeit hinterlegt.

Weiter gab es heute noch ein neues YouTube Video!

und nicht vergessen:

Let’s build things

Gruss

Raphael

Episode 4 es ist zäh…

In den Letzten Tagen lauft es mehr schlecht als recht!

Ich bin immer noch bei der Anforderungsanalyse und Konzeptionsphase. Der Abschnitt bereitet mir mehr aufwand, als ich erwartet hätte! Ich hoffe aber, dass ich bis zum Wochenende zumindest mal die grobe Wahre bestellen kann!

Ich werde hier momentan nur noch wöchentlich posten, solange es nicht wirklich vorangeht!

Dann gab es gestern noch ein neues Video.

und nicht vergessen:

Let’s build things

Episode 3 & Präferenzmatrix

15:00-19:00 Uhr

Heute habe ich die gestern angefertigte Präferenzmatrix abgefüllt und anschließend die einzelnen Kriterien gegeneinander gewichtet. Daraus kam dann eine Rangfolge, an der ich mich für die Auswahl der Komponenten orientieren werde.

Weiter habe ich die ersten Abschnitte zur Software Entscheidung geschrieben, dies geht morgen aber noch weiter!

Den jetzigen Stand könnt ihr euch >HIER< anschauen.(Wichtig das Dokument spiegelt den Aktuellen stand wieder ist also noch nicht auf Rechtschreibung abgeklopft und wird sich inhaltlich auch noch ändern)

Dann gab es heute noch ein neues Video.

und nicht vergessen:

Let’s build things

Gruss

Raphael

Vorarbeit für Präferenzmatrix

14:00-17:00 Uhr

Heute habe ich mir eine Vorlage für die Präferenzmatrix zusammengebaut. Diese werde ich nutzen, um in den nächsten Tagen nutzen, um verschiedene Objekte auszuwählen, die ich im Projekt verwenden werde.

Weiter habe ich eine. Präferenzmatrix angewendet, um für die Kriterien des Projektes eine Entscheidungsgrundlage treffen zu können, da ich damit aber noch nicht fertig bin, werde ich sie erst morgen für euch veröffentlichen.

Aber nicht vergessen

Let’s build things

Gruss

Raphael

Meilensteine und Lieferobjekte

In den letzten zwei Tagen habe ich die Meilensteine und Liebesobjekte definiert und die Punkte Ausgangslage, Problemstellung, Zielsetzung, Wunschziel und die Persönliche Motivation in die Struktur eingetragen.

Am Dienstag werde ich euch dann den aktuellen Stand hier zur Verfügung stellen 🙂

Bis dahin gibt es am Montag aber noch ein neuen zwischenstand.

Aber nicht vergessen

Let’s build things

Gruss

Raphael

Terminplanungen

Heute habe ich mich sage und schreibe 4Stunden mit dem Terminplan beschäftigt… unglaublich wieviel zeit dafür drauf gehen kann!

Das Ergebnis könnt ihr euch HIER anschauen!

Der Terminplan ist aufgeteilt nach Meilensteine diese sind wiederum aufgeteilt in Unterpunkte, damit man eine bessere Übersicht hat, was aktuell zu erledigen ist. Zusätzlich habe ich die geforderte Möglichkeit eingebaut, die Soll- und Istzeit zu vergleichen, um zu sehen, an welchem Punkt man vom Zeitplan abweicht. Das Ganze ist einigermassen dynamisch aufgebaut und wird automatisch in die Diplomarbeit eingefügt, so das ich lediglich die Tabelle nachführen muss, aber das Diplomdokument trotzdem aktuell gehalten wird.

Morgen geht’s dann weiter mit Inhalten 🙂

Aber nicht vergessen

Let’s build things

Gruss

Raphael

Struktur fertig & neues Video

Heute habe ich von 15:00-18:00 an der Diplomarbeit weiter gearbeitet.

Die Struktur der Diplomarbeit ist nun soweit komplett!

Ihr könnt sie euch “hier” anschauen.

Weiter habe ich angefangen mit Hilfe der Struktur die Meilensteine zu definieren und einen Zeitplan zu erstellen, dieser ist aber noch WIP :-), dürfte aber morgen fertig werden.

Heute Mittag um 12:00 ging dann auch noch das zweite Video zur Diplomarbeit online 😀
Was die Videos angeht, bin ich noch in der Findungsphase, daher sind sie noch nicht klar strukturiert und ändern sich noch ein bisschen.

Aber nicht vergessen

Let’s build things

Gruss

Raphael

Diplomarbeit: Keine Fortschritte, aber Klarheit

Gestern und heute gab es nicht wirklich Fortschritte zu vermelden!

Ich hatte heute nochmals eine Gespräch mit dem Dozenten, da ich nach dem Kick-off-Meeting etwas verwirrt war über den eigentlichen Inhalt: Meine Interpretation war “ich baue den Sensor und dokumentiere”… das funktioniert leider so nicht!
Ich muss die Diplomarbeit eher so aufbauen, dass auch das Gesamte drum herum dokumentiert wird, also wieso mach ich den Sensor so, wie ich das möchte inklusive alternativen und die Umgebung, also was ist und wie funktioniert beispielsweise das OpenHab.

Das heisst in den nächsten Tagen steht eher die Definition der Inhalte in Vordergrund, um daran dann die Diplomarbeit aufzubauen!

Wie ich das mache, könnt ihr dann hier nachschauen, wenn ich erste Ergebnisse habe!

Aber nicht vergessen

Let’s build things

Gruss

Raphael