Heiße Drachen, schräge Vögel und andere verrückt-lebendige Wesen

Erschaffe ein Tierchen ganz nach deinen Vorstellungen, das du elektronisch steuern kannst.

Besonderheiten

Du baust das Herzstück deines Wesen mit kleinen Motoren und steuerst seine Bewegungen über einen Joystick. Wie das Wesen am Ende aussieht, entscheidest du. Vogel, Schlange, gefiederter Drache oder etwas ganz eigenes? Alles ist möglich. Lass deine Fantasie spielen!

Gut zu wissen

Du kannst löten und hast bereits Erfahrung mit Arduino-Programmierung. Auch Nähen mit der Nähmaschine wäre hilfreich. Vielleicht kennst du jemanden, der dir dabei helfen kann? 

Das lernst du kennen

Wir zeigen dir, wie du kleine Motoren, sogenannte Servos mit einem Joystick steuern kannst. Damit kannst du alle möglichen Objekte bauen.

Dauer

3 bis 4 Stunden

Projekt-Kategorie:

Level:

Champion
Hinweise für Mentoren

Das Projekt dauert etwas länger und sollte von einem erfahrenen Bastler unterstützt werden. Die größte Hürde ist die Steuerung der Servos durch den Joystick. Hat man dies gemeistert, sollte man etwas extra Zeit für das fantasievolle Gestalten des Wesens einplanen. So sieht am Ende jede Kreatur anders aus!

Materialien & Werkzeug

DIESE MATERIALIEN BRAUCHST DU

  1. 2 Mini-Servos (z.B. HiTec HS-55) mit Servoarm
  2. 1 Joystick mit Kabel (z.B. Grove Daumen-Joystick)
  3. 1 Arduino Board
  4. 1 Arduino Verbindungskabel (USB)
  5. 1 9-Volt Block-Batterie mit Batterieclip (2,1 mm Hohlstecker)
  6. 1 dünne Platte (z.B. 5 x 10 cm Holzplatte)
  7. 1 mindestens 10 cm langer Stab, z.B. 5 mm dicker Holzstab, eckig
  8. 1 Tischtennisball
  9. 6 Pin-Stecker für Arduino
  10. 0,5 m Gummiband oder 2 starke Haushaltsgummis
  11. 1 Stück Stoff (ca. 1 m²)
  12. Klebeband

 

ZUM DEKORIEREN

Stoffe, Filz und andere Materialien

 

TIPPS

Benutze Mini-Servos, damit die Stromversorgung des Arduino Boards für deren Betrieb ausreicht. Einen Joystick kannst du auch aus einem defekten Gamepad ausbauen, falls du eines findest.

Hier findest du weitere Hinweise, wie und wo du interessante Materialien finden kannst. 

Das Werkzeug brauchst du

1. ein Laptop oder ein anderer Computer, um das Arduino zu programmieren

2. - 6. ein Lötset bestehend aus Lötkolben, Lötzinn, Messingwolle, "Dritter Hand", Abisolierzange und Seitenschneide

7. eine Schere

8. ein Tacker

9. eine Heißklebepistole

10. eine Nähmaschine, falls vorhanden

   

Tipps

Wenn du keine Nähmaschine hast, kannst du auch die Heißklebepistole nutzen, um den Stoff zusammen zu kleben. Oder du benutzt eine gemusterte Socke als Fell für dein Wesen! 

Video

So einfach geht der schräge Vogel - schau's dir an!

Teil 1

Bereite alles vor

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Bereite die Programmierung vor

Schließe das Arduino Board an deinen Computer an und prüfe ob die Verbindung funktioniert. Um die Verbindung zu testen, kannst du einen neuen (leeren) Sketch auf das Arduino Board laden.

Du bist noch nicht so vertraut mit Arduino? Hier erfährst du mehr. 

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Bereite die Kabel vor

Knipse zuerst die Stecker von den Servos und dem Joystick. Isoliere dann die Ummantelung aller Kabelenden ab.

Die Kabel sollten nun so aussehen wie im Bild zu sehen. Jetzt musst du alle „Plus“-Kabel und alle „Minus“-Kabel zusammenlöten.

Die Signalkabel müssen dagegen alle getrennt weiterverarbeitet werden, da der Joystick zwei verschiedene Werte (gelbes und weißes Kabel) für die beiden Achsen (Hoch/Runter  und Links/Rechts) an das Arduino liefert. Die Servos erhalten vom Arduino jeweils einen Wert (orangefarbenes Kabel), der die Drehung der Motoren steuert.

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Löte die PIN-Stecker an die Stromkabel

Verzwirble die zusammengehörigen Kabelenden und verzinne sie bevor du die PIN-Stecker anlötest.

Signalkabel vorbereiten

Verfahre mit den Signalkabeln genauso.

So ist‘s perfekt.

Die PINs der Kabel, die wir nebeneinander in das Arduino stecken wollen, haben wir nicht voneinander getrennt. So fallen die PINs nicht so leicht aus den Steckplätzen des Arduino Boards. 

Achtung

Achte darauf, dass deine Lötstellen nicht durch zu viel Lötzinn zwei PIN-Stecker miteinander verbinden!

Teil 2

Baue die Steuerung

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Programmiere die Steuerung der Servos

Die Pin-Stecker steckst du wie folgt in das Board ein:

  • Rote Kabel in den 5v Pin
  • Schwarze Kabel in den GND Pin
  • Die beiden Signalkabel des Joysticks (weiß und gelb) in zwei Analog IN Pins (hier A0 und A1)
  • Die beiden Signalkabel der Servos (orange) in Digital Pins (hier 5 und 6)

Füge nun den Code für die Steuerung der Servos in das Arduino-Fenster ein.

Kopiere dafür folgenden Code und ersetze eventuell vorhandenen Code im Arduino-Fenster.

Lade dann mit dem "Hochladen" Button (links oben) den Code auf das Arduino Board. Warte bis im türkisen Balken unter dem Codefenster die Nachricht "Hochladen abgeschlossen" erscheint.

#include <Servo.h> // Stellt die Funktionalitäten der Servosteuerung zur Verfügung

Servo servoX;  // Erstellt ein virtuelles Servoobjekt für Servo 1
Servo servoY;  // Erstellt ein virtuelles Servoobjekt für Servo 2

int x;    // Eine Variable um die Joystickbewegung rechts/links zu speichern
int y;    // Eine Variable um die Joystickbewegung hoch/runter zu speichern

void setup() {
  servoX.attach(5);  // Weist dem Servoobjekt 1 den Pin 5 zu
  servoY.attach(6);  // Weist dem Servoobjekt 2 den Pin 6 zu
}

void loop() {

  x = analogRead(A0);            // Liest den Wert der rechts/links Bewegung des Joysticks aus (Wert von 0  bis 1023)
  y = analogRead(A1);            // Liest den Wert der hoch/runter Bewegung des Joysticks aus (Wert von 0  bis 1023)

  x = map(x, 250, 760, 0, 180);     // Wandelt den aktuellen rechts/links Wert in Grad um (Wert von 0 bis 180)
  y = map(y, 250, 760, 0, 180);     // Wandelt den aktuellen hoch/runter Wert in Grad um (Wert von 0 bis 180)

  servoX.write(x);                  // Übergibt dem Servo 1 die neue Position (Drehung in Grad)
  servoY.write(y);                  // Übergibt dem Servo 2 die neue Position (Drehung in Grad)
  delay(15);                           // Gibt den Servos Zeit sich zu drehen bevor neue Werte berechnet werden
}
  • Markiere den kompletten Code und kopiere ihn. (Rechtsklick auf die Markierung und "kopieren" oder "copy" auswählen.)
  • Gehe nun in dein Arduino-Fenster und lösche den dort vorhandenen Code.
  • Klicke dann mit der rechten Maustaste in die weiße Fläche.
  • Wähle "einfügen".
  • Achte darauf, die "}"-Klammer am Ende des Codes mit zu kopieren.
  • Vergiss nicht, den Code mit dem "Hochladen"-Button auf das Arduino zu laden, um die Programmierung testen zu können.
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Teste die Mechanik

Achte auf die Servoarme: Sie sollten wie bei uns in der Ausgangsstellung quer zum Servogehäuse stehen und sich von dieser Ausgangsposition gleich weit rechtsherum und linksherum drehen können. Wenn bei dir die Ausgangsstellung anders ist, schraube den Servoarm mit einem kleinen Schraubenzieher ab und schraube ihn in der Position quer zum Gehäuse wieder an.

Kannst du beide Servos rechts- und linksherum steuern?

Teste die Steuerung

Die Servos funktionieren nicht?

Mechanik

Die Mechanik deines Wesens bauen

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Baue die Halterung

Wenn du noch keine passende Halterung hast, säge dir mit einer Laub- oder Holzsäge eine kleine Platte (ca. 5x10 cm) zurecht. Als Halterung bauen wir uns gleich zwei Gummibänder…

Das Gewebegummiband wird zusammengetackert und an die Halterung geklebt.

Fertig ist die Halterung für dein Wesen. 

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Klebe die Mechanik an

Klebe das Arduino Board an das eine Ende der Halterung.

 

Klebe den ersten Servo auf die andere Seite der Platte. Achte darauf, dass die Batterie (9-V-Blockbatterie) noch dazwischen passt.

Klebe nun den zweiten Servo auf die Drehachse des ersten Servo. Damit der Kleber nicht in den Servo läuft, haben wir die Konstruktion Kopf über angeklebt. 

Steche mit einem Schraubenzieher, oder Kugelschreiber ein Loch in den Tischtennisball und klebe den Holzstab hinein. Der Stab sollte etwa 10 cm lang sein, beziehungsweise so lang, wie der Hals deines Tierchens werden soll.

 

Klebe den Stab auf den Dreharm des zweiten Servos.

Jetzt sollte die gesamte Mechanik so aussehen wie hier auf diesem Bild. 

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Baue die Batterie ein und teste die Mechanik

Platziere die Batterie in der Mitte. Achte darauf, dass die Batterie nicht die Drehung der beiden Servos blockiert. 

Teil 3

Gestalte den Körper des Wesens

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Jetzt nähst du den Körper

Drehe ein Stück Stoff von innen nach aussen. Das Muster, das du außen haben möchtest, sollte nun innen sein. Dann zeichne die gewünschte Körperform deines Wesens auf. Bleibe dabei möglichst einfach. Wichtig ist, dass du am Bauch eine Öffnung planst damit du die Elektronik unterbringen kannst. Und am Hals brauchst du eine Öffnung für den Kopf.

Dann steckst du den Stoff entlang der eingezeichneten Linie mit Stecknadeln zusammen. Jetzt wird genäht…

So nähst du den Körper zusammen

Achte darauf, am Bauch eine Öffnung für die Elektronik und Mechanik vorzusehen.

An den Enden musst du die Fäden vernähen (kurz vor- und zurücknähen) damit die Naht nicht aufgehen kann.

 

Tipp: Wenn du nicht nähen willst, benutze die Heißklebepistole um den Stoff zu kleben.

Schneide nun ausserhalb der Naht den überflüssigen Stoff ab und drehe dann das Innere nach außen.

So oder so ähnlich sollte es nun aussehen - je nachdem, welche Form und welchen Stoff du für dein Wesen gewählt hast.

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Jetzt kleidest du die Figur an

Versuche nun vorsichtig die Mechanik in das Fell deines Wesens zu stecken.

Fertig angezogen sieht es doch schon irgendwie tierisch gut aus. Aber da geht natürlich noch einiges… 

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Gestalte dein Wesen wie es dir gefällt!

Hier siehst du, wie wir unseren schrägen Vogel vollendet haben. Der Kopf erhält ein Stück vom Fell. Das kleben wir mit Heißkleber an. 

Ein kleines Stück Filz wird zu einem Schnabel geformt und angeklebt

Finde etwas rundes um zwei Augen zu machen. Suche dir für die Augen zwei rundliche Gegenstände, zum Beispiel Knöpfe. Für den Rücken haben wir mit einer Zick-Zack Schere und einem Stück schwarzen Filz einen Kamm geschnitten und angeklebt.

Fertig!

So sieht unser schräger Vogel-Drache aus. Wie sieht dein Wesen aus?

Inspiration

Lasse dich inspirieren!

Nils ist der Erfinder des Projekts. Seine gefiederte Schlange Fuchur wurde aus einem Schaffell-Teppich gemacht!
Unser Vogel hat es sich bequem gemacht.