5-DOF Roboterarm

Dieser funktionsfähige Roboterarm mit fünf Freiheitsgraden wurde von Grund auf eigenständig entwickelt und realisiert. Konstruktion, Elektronik, Software sowie die Integration einer inversen Kinematik stammen aus einer Hand.

Ziel war es, ein System zu schaffen, das in der Lage ist, ein Gewicht von bis zu einem Kilogramm zu bewegen – gesteuert über eine WLAN-Schnittstelle mit einem ESP32.

Das Projektziel war klar definiert: Die Realisierung eines leistungsfähigen Roboterarms mit fünf Freiheitsgraden, der autonom ein Gewicht von bis zu einem Kilogramm bewegen kann. Die besondere Herausforderung bestand darin, alle Aspekte der Entwicklung eigenständig zu bewältigen – von der mechanischen Konstruktion über die elektrotechnische Umsetzung bis hin zur Softwareentwicklung.

Sämtliche Bauteile des Roboterarms wurden selbst entworfen und anschließend mittels FDM-Verfahren aus PLA gefertigt. Zum Antrieb dienen robuste Modellbau-Servomotoren, die eine (mehr oder weniger) präzise Steuerung der einzelnen Achsen ermöglichen. Die Verkabelung sowie das gesamte elektronische Zusammenspiel wurden manuell konzipiert und umgesetzt.

Im Zentrum der Steuerung steht ein ESP32-Mikrocontroller, über den eine WLAN-Verbindung aufgebaut wird. So kann der Roboter bequem über einfache Befehle gesteuert und programmiert werden. Ein weiteres technisches Highlight ist die implementierte inverse Kinematik: Der Benutzer kann Zielkoordinaten im Raum angeben, woraufhin der Roboterarm selbständig die erforderlichen Bewegungen berechnet, um die gewünschte Position mit dem Endeffektor zu erreichen.