Fertiger WALL·E

WALL·E bauen

Die Schritt-für-Schritt-Anleitung für Kevin. Mit deinem ESP32 statt Arduino und Raspberry Pi.

Hake jeden Schritt ab, wenn er fertig ist. Dein Stand bleibt in diesem Browser gespeichert.

0 von 0 Schritten erledigt

So benutzt du diese Anleitung

WALL·E besteht aus 310 gedruckten Teilen, 7 kleinen Servomotoren, 2 Antriebsmotoren und etwas Elektronik. Das klingt nach viel. Aber du baust ihn nicht auf einmal, sondern in kleinen Baugruppen: erst die Ketten, dann die Räder, die Arme, den Kopf und so weiter. Am Ende steckst du alles zusammen.

Die Anleitung hat vier Teile:

TeilWas passiertWarum in dieser Reihenfolge?
A · Elektronik testenDu baust die Elektronik lose auf dem Tisch auf und probierst alles aus: Strom, Servos, Motoren, Sensor.Du brauchst die Servos in Mittelstellung, bevor du sie einbaust. Und Fehler findet man auf dem Tisch viel leichter als im fertigen Roboter.
B · ZusammenbauenDie Mechanik: Ketten, Räder, Arme, Kopf, Hals, Körper und dann alles zusammen.Genau die Reihenfolge des Original-Videos, nur mit Ketten zuerst, damit du früh die Motoren testen kannst.
C · EinbauenDie Elektronik kommt in den Bauch, Kabel werden verlegt.Erst wenn die Mechanik steht, weißt du, wo Platz ist.
D · EinstellenJeder Servo bekommt seine genauen Grenzen, damit nichts gegen einen Anschlag drückt.Geht erst, wenn alles eingebaut ist.
So ist jeder Schritt aufgebaut Gelber Kasten = Das brauchst du · Nummern = So geht's · Roter Kasten = Achtung · Blauer Kasten = Tipp · Grüner Kasten = Fertig, wenn … (so prüfst du, ob alles stimmt). Die Bilder kannst du anklicken, dann werden sie groß.
Woher kommen die Bilder? Die Montagebilder stammen aus dem offiziellen Aufbau-Video des Designers Simon Bluett (chillibasket). Im Video sind manche Teile orange oder grau eingefärbt. Das sind nur Farben im Computerprogramm. Deine Teile haben die Farben aus deinem Druckplan (Gelb, Grau, Schwarz, Grün). Das Video selbst findest du hier: WALL-E Assembly Instructions (YouTube). Es lohnt sich, bei jeder Baugruppe kurz reinzuschauen, weil man im bewegten Bild manches besser sieht.

Was ist bei dir anders als im Original?Das Original nutzt Arduino + Raspberry Pi. Du nutzt einen ESP32.

AufgabeIm OriginalBei dirWas das bedeutet
GehirnArduino UnoESP32 DevKitDer ESP32 ist schneller und hat WLAN eingebaut. Er arbeitet mit 3,3 Volt an den Pins, der Arduino mit 5 Volt. Darauf achten wir bei der Verkabelung.
Fernsteuerung, WebseiteRaspberry Pifällt wegDer ESP32 kann selbst eine kleine Webseite im WLAN anbieten. Du steuerst WALL·E dann vom Handy aus.
Kettenmotoren steuernArduino Motor Shield2× BTS7960Pro Kette ein Motortreiber. Die sind viel kräftiger als das Shield. Jeder braucht 2 Steuerleitungen (vorwärts / rückwärts).
Servos steuernPCA9685PCA9685 (gleich)Hier ändert sich nichts, nur die zwei Datenleitungen gehen an andere Pins.
Strom für Servosein 12→5 V Wandler für alles12-A-Wandler auf 6 VDie Servos bekommen ihren eigenen, kräftigen Stromwandler. Das ist besser, weil zuckende Servos sonst den ESP32 zum Absturz bringen können.
Strom für das Gehirnüber denselben WandlerLM2596 auf 5 VEin eigener kleiner Wandler nur für den ESP32. Er speist die 5-V-Pins des Erweiterungsboards.
Akku12-V-AkkuLiPo 3S (11,1 V)Passt gut. Voll geladen hat er 12,6 V. LiPo-Akkus brauchen etwas Vorsicht (siehe Sicherheit).
AbstandssensornichtsRCWL-1601Ein Extra von dir. Im Gehäuse gibt es dafür keinen festen Platz. Wir schließen ihn an und testen ihn, den Einbauort suchst du dir später aus.
KameraRaspberry-Pi-Kamera am PiXIAO ESP32S3 SenseEin eigener, winziger ESP32 mit Kamera, der im Auge sitzt und das Bild selbst per WLAN aufs Handy schickt. Er braucht nur Strom (5 V und GND), keine Datenleitung zum großen ESP32. Test in Schritt A8.
ProgrammArduino-Code von chillibasketmuss angepasst werdenDer Original-Code läuft nicht direkt auf ESP32 + BTS7960. In dieser Anleitung bekommst du Testprogramme für jeden Teil. Das richtige WALL·E-Programm schreibe ich (Chanti) dir als nächsten Schritt.

Sicherheit zuerstBitte einmal ganz lesen, bevor du irgendwas anschließt

Der LiPo-Akku ist das Gefährlichste am ganzen Projekt
Drei goldene Regeln für die Elektronik
  1. Umbauen nur ohne Strom. Bevor du ein Kabel umsteckst: Akku abstecken. Immer.
  2. Erst messen, dann anschließen. Die beiden Spannungswandler kommen mit einer zufälligen Einstellung aus der Packung. Du stellst sie mit dem Multimeter ein, bevor etwas daran hängt. Sonst können ESP32 oder Servos sofort kaputtgehen.
  3. Alle Minus-Leitungen (GND) gehören zusammen. Das ist die gemeinsame „Null". Fehlt diese Verbindung, verstehen sich die Bauteile nicht.
Wenn Kinder mitbauen Ketten zusammenstecken, Räder aufstecken, Schrauben eindrehen und Servos testen können Kinder super mitmachen. Löten, Sekundenkleber und alles mit dem Akku macht ein Erwachsener.

Was du brauchstAbgeglichen mit deiner Teileliste

Elektronik (hast du schon)

TeilStückWofürStatus
ESP32 DevKit1 (+1 Ersatz)das Gehirnda
ESP32-Erweiterungsboard (DC 6,5 bis 16 V, Jumper 3.3V/5V)1Steckplatz für den ESP32, jeder Pin mit eigener Reihe Signal / Plus / GNDda
PCA9685 Servo-Board1 (+1 Ersatz)steuert die 7 Servosda
MG90S Servo7 (+1 Ersatz)Augen, Kopf, Hals, Armeda
BTS7960 Motortreiber2linke und rechte Ketteda
JGB37-520 Getriebemotor 12 V2Kettenantriebda
Step-Down-Wandler 12 A (der große)1macht 6 V für die Servosda
LM2596 Step-Down (die kleinen blauen)1 (+2 Ersatz)macht 5 V für den ESP32 (über das Erweiterungsboard)da
RCWL-1601 Ultraschallsensor1Abstand messen (Extra)da
LiPo 3S 2200 mAh + IMAX B61Strom + Ladegerätda
XT60-Stecker mit Kabel1Akku-Anschlussda
Schrumpfschlauch-Set1Lötstellen isolierenda
M3-Schraubenset (440 Teile)1alles verschraubenda
alle 310 Druckteile310der Roboterda
Lötkolben + Lötzinn1nur falls nötig: Motoren ohne Kabel, kaputte Stecker. Die Stromverteilung geht ohne Löten (WAGO).da
Multimeter1Spannungen einstellenbitte prüfen
Das fehlt noch (bitte besorgen)
TeilWofürWie wichtig?
MultimeterOhne Multimeter kannst du die Spannungswandler nicht einstellen. In deiner Teileliste steht es auf „Nein".Pflicht
Lötzinn (bleifrei, 0,8 bis 1 mm, mit Flussmittel-Seele)für den Lötkolben, falls doch gelötet werden mussReserve
2 Linsen, plankonvex, 31,5 bis 32,5 mm Durchmesser (Glas oder Acryl/PMMA)die Augen. Ohne Linsen sieht WALL·E „leer" aus. Suchwort: „Plankonvexlinse 32 mm" oder „Kondensorlinse". Nachgemessen: Der Linsensitz im grünen Ring hat 33,0 mm und läuft vorne auf etwa 31 mm zu. 31,6 mm passt gut, 33 mm ist zu groß (gedruckte Löcher werden etwas kleiner). Acryl ist leichter als Glas, verkratzt aber schneller.für die Optik
Seeed XIAO ESP32S3 Sense (mit Kamera OV2640 und Antenne)die Kamera im Auge (Extra). Wichtig: „Sense" muss im Namen stehen, sonst fehlt die Kamera. Eine reicht, das zweite Auge bleibt Deko.Extra
Büroklammern (mind. 5, normale Metallklammern)Gestänge an Augen und HalsPflicht
Sekundenkleber (am besten Gel)einige Teile werden geklebtPflicht
Dupont-Kabel Buchse auf Buchse, 20 cm (ca. 30 Stück)ESP32 mit den Boards verbindenPflicht
Servo-Verlängerungskabel 30 cm (4 Stück)Die Servos in Kopf und Hals sind weit weg vom Servo-Board im Bauch. Die Original-Kabel (ca. 25 cm) reichen wahrscheinlich nicht.sehr wahrscheinlich nötig
Litze rot + schwarz, 0,75 mm² (18 AWG), je 1 mStromleitungen zu Wandlern und MotortreibernPflicht
2 kleine Verteiler-Klemmen (z.B. WAGO 221, 5-fach)ein Plus-Verteiler, ein Minus-Verteiler. Spart viel Löten.sehr empfohlen
Sicherung 10 A (KFZ-Flachsicherung mit Halter)schützt bei einem Kurzschlusssehr empfohlen
Schalter (Wippschalter, mind. 10 A)An/Aus, ohne jedes Mal den Stecker zu ziehenempfohlen
LiPo-Warner (1S bis 8S Spannungsanzeige mit Piepser)piept, bevor der Akku zu leer wirdsehr empfohlen
Klettband oder doppelseitiges Klebeband, KabelbinderElektronik im Bauch befestigenempfohlen
Schleifpapier (240er) oder eine kleine FeileGelenke glatt machenempfohlen

Werkzeug

Inbusschlüssel (liegt beim Schraubenset bei) · kleiner Kreuzschlitz-Schraubendreher (für die Servo-Schrauben) · Spitzzange (Büroklammern biegen) · Seitenschneider · Abisolierzange oder Cuttermesser · Feuerzeug oder Heißluft (Schrumpfschlauch) · Lötkolben · Multimeter · Kreppband und Stift (zum Beschriften).

Welche Schrauben wo? (Übersicht)

M3 heißt: Die Schraube ist 3 mm dick. Die Zahl dahinter ist die Länge ohne Kopf. Leg eine Schraube an ein Lineal, wenn du unsicher bist.

BaugruppeM3 × 6 mmM3 × 10 mmM3 × 20 mmMuttern
Arme (beide)0000
Kopf0044
Hals0202
Räder links1212
Räder rechts1212
Körper0066
Endmontage0828
Summe2141424
Tipp Sortier die Schrauben vorher in drei Schälchen (6, 10, 20 mm) und eins für Muttern. Prüf kurz, ob dein Set wirklich 20-mm-Schrauben hat. Die Servos bringen ihre eigenen winzigen Schrauben und Plastikhebel mit.

Kleines WörterbuchDie wichtigsten Wörter, einfach erklärt

Servo
Ein kleiner Motor, der nicht ständig dreht, sondern auf einen bestimmten Winkel fährt und dort stehen bleibt (0° bis 180°). Damit bewegen sich Augen, Kopf, Hals und Arme.
Servo-Horn / Hebel
Das kleine Plastikteil, das man oben auf den Servo steckt. Liegt in mehreren Formen bei.
Mittelstellung
Der Servo steht auf 90°, also genau in der Mitte seines Weges. So baust du jeden Servo ein.
Getriebemotor
Ein normaler Motor, der sich immer weiter dreht. Das Getriebe macht ihn langsamer und stärker. Er treibt die Ketten an.
Motortreiber (BTS7960)
Der „Verstärker" für einen Motor. Der ESP32 ist zu schwach, um einen Motor direkt anzutreiben. Er sagt dem Treiber nur, was er tun soll.
Spannungswandler / Step-Down
Macht aus der hohen Akku-Spannung (12 V) eine kleinere (6 V oder 5 V). Mit der kleinen Messingschraube (Poti) stellt man ein, wie viel.
Volt (V)
Wie stark der Strom „drückt". Zu viel Volt macht Bauteile kaputt.
Plus / Minus / GND
Plus ist meistens rot, Minus schwarz. Minus heißt auch GND (Ground, „Masse"). Alle GND werden miteinander verbunden.
3V3 / VCC / VIN
3V3 = 3,3 Volt. VCC = „hier kommt der Strom für die Elektronik rein". VIN = Eingang am ESP32 für 5 V.
Erweiterungsboard
Die schwarze Platine, in die der ESP32 gesteckt wird. Jeder Pin hat dort eine Reihe mit drei Stiften: S (Signal), V (Plus) und G (GND).
Jumper
Ein kleines Steckerchen, das zwei Stifte verbindet. Auf dem Erweiterungsboard stellt es ein, ob die V-Stifte 3,3 V oder 5 V haben.
Pin / GPIO
Ein Anschluss-Beinchen am ESP32. Auf der Platine steht eine Nummer, z.B. D25 oder nur 25.
PWM
Ein schnell an- und ausgeschaltetes Signal. Damit sagt man einem Motor „halbe Kraft" oder einem Servo „fahr auf 90°".
I2C (SDA / SCL)
Eine Zwei-Draht-Leitung, über die der ESP32 mit dem Servo-Board spricht. SDA = Daten, SCL = Takt.
Dupont-Kabel
Die bunten Steckkabel mit kleinen Steckern an den Enden.
XT60
Der dicke gelbe Akku-Stecker. Die Seite mit den abgeschrägten Ecken ist Minus.
Schrumpfschlauch
Ein Plastikröhrchen. Man schiebt es über eine Lötstelle und macht es warm, dann zieht es sich zusammen und isoliert.

Teil A · Elektronik auf dem Tisch testenNoch nichts einbauen! Alles liegt lose auf dem Tisch.

In Teil A baust du die Elektronik einmal komplett auf dem Tisch auf. Dann weißt du sicher, dass jedes Bauteil funktioniert, und du bringst gleich alle Servos in die richtige Stellung für den Einbau. Leg dir eine Holzplatte oder dicke Pappe als Unterlage hin, keine Metallfläche.

Zuerst anschauen: die Schaltpläne Weiter unten bei Schaltpläne siehst du zwei Bilder: den Strom-Plan (wo der dicke Strom hinfließt) und den Signal-Plan (welcher ESP32-Pin mit welchem Board verbunden wird). Die Schritte hier gehen diese Pläne Stück für Stück durch.
A1

Den Computer vorbereiten

Das brauchst du
  • deinen PC, den ESP32 und ein USB-Kabel (Micro-USB oder USB-C, je nach Board. Es muss ein Datenkabel sein, kein reines Ladekabel)
  1. Arduino IDE 2 installieren (von arduino.cc, unter Linux am einfachsten das AppImage).
  2. In der Arduino IDE: Datei → Einstellungen. Bei „Zusätzliche Boardverwalter-URLs" das hier eintragen:
    https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
  3. Links auf das Board-Symbol klicken (Boardverwalter), nach esp32 suchen und „esp32 by Espressif Systems" installieren (Version 3.x).
  4. Links auf das Bücher-Symbol (Bibliotheksverwalter), nach Adafruit PWM Servo Driver suchen und installieren.
  5. ESP32 per USB anstecken. Oben in der Auswahlleiste „ESP32 Dev Module" und den richtigen Anschluss wählen (unter Linux meist /dev/ttyUSB0 oder /dev/ttyACM0).
  6. Test: Datei → Beispiele → 01.Basics → Blink öffnen, auf den Pfeil (Hochladen) klicken. Blinkt eine kleine LED auf dem ESP32? Super.
Tipp für Linux Wenn der Anschluss ausgegraut ist oder „Permission denied" kommt: Dein Benutzer muss in der Gruppe dialout sein. Sag mir Bescheid, dann richte ich das ein. Manche ESP32-Boards wollen beim Hochladen, dass man die Taste BOOT gedrückt hält, bis „Connecting…" vorbei ist.
Fertig, wenn … das Blink-Programm hochgeladen ist und die LED blinkt (manche Boards haben keine eigene LED, dann reicht die Meldung „Hochladen abgeschlossen").
A1b

Das Erweiterungsboard vorbereiten

Das brauchst du
  • ESP32, das schwarze Erweiterungsboard, Multimeter, USB-Kabel

Auf dem Erweiterungsboard steckt der ESP32 in einer Buchsenleiste. Neben jedem Pin gibt es eine Reihe mit drei Stiften: S (Signal, der Pin selbst), V (Plus) und G (GND). Dadurch bekommt jedes Modul seinen Strom direkt neben seinem Signal, und du brauchst keine selbstgelöteten Verteiler-Kabel.

  1. Jumper umstecken: Oben neben der USB-C-Buchse steht JUMP mit 3.3V, V und 5V. Das schwarze Steckerchen (Jumper) muss den mittleren Stift V mit 3.3V verbinden. Auf deinem Foto steckt er auf 5V. Einfach abziehen und eins weiter rüber stecken.
  2. ESP32 einstecken: Die Beschriftung auf dem ESP32 muss zur Beschriftung auf dem Board passen (z.B. D25 neben D25). Falsch herum eingesteckt geht der ESP32 kaputt, also genau hinschauen.
  3. Welcher Stift ist was? Am Ende der Dreierreihen sind die Buchstaben G, V, S aufgedruckt. Schau einmal nach und merk dir die Reihenfolge.
  4. Nachmessen: ESP32 per USB anstecken (an der USB-Buchse des ESP32). Multimeter auf „V⎓": schwarze Spitze an einen G-Stift, rote an einen V-Stift. Es müssen ungefähr 3,3 V sein. Dann dasselbe am VCC-Stift des kleinen Vierer-Blocks GND VCC D21 D22: auch hier 3,3 V.
Wichtig
  • Steht der Jumper auf 5V, bekommen Motortreiber und Ultraschallsensor 5 V. Der Sensor schickt dann 5 V zurück an den ESP32, und das kann den Pin zerstören. Also: immer 3.3V.
  • Die runde Strombuchse und die USB-Buchsen des Boards benutzen wir nicht. Der Strom kommt später vom 5-V-Wandler (Schritt A7), programmiert wird über die USB-Buchse am ESP32 selbst.
  • Keine Servos in die Dreierreihen des Boards stecken. Die Servos gehören ans Servo-Board (PCA9685), das hat die kräftigen 6 V.
Warum nicht die runde Buchse? Die würde den Akku (12 V) direkt nehmen. Der Spannungsregler auf dem Board macht aus dem Unterschied zwischen 12 V und 5 V aber einfach Wärme und würde im Bauch von WALL·E sehr heiß. Der LM2596 macht das viel effizienter.
Fertig, wenn … der Jumper auf 3.3V steht, der ESP32 richtig herum steckt und du an V und am VCC des Vierer-Blocks 3,3 V misst. Ab jetzt ist mit „ESP32" immer der ESP32 auf dem Board gemeint.
A2

Das Hauptstromkabel bauen (Akku → Sicherung → Verteiler)

Worum geht es? Der Akku hat nur einen einzigen Stecker. Strom brauchen aber vier Geräte: zwei Motortreiber und zwei Spannungswandler. In diesem Schritt baust du deshalb eine kleine Verteilerstation: Vom Akku geht ein Kabel zu zwei Klemmen (eine für Plus, eine für Minus), und an diese Klemmen kommen später alle vier Geräte. In das Plus-Kabel kommt eine Sicherung, die bei einem Fehler durchbrennt, bevor etwas heiß wird. Löten musst du dafür nicht, die WAGO-Klemmen halten die Kabel mit kleinen Hebeln fest.

Das brauchst du
  • 1× XT60-Stecker mit Kabel, der in den Stecker am Akku passt
  • 1× Flachsicherungs-Halter mit Kabel und 1× 10-A-Sicherung
  • 3× WAGO-Klemme (221-415, 5-fach) und 2 kurze Stücke Kabel (je 5 cm) als Messpunkte
  • Multimeter, Abisolierzange oder Cuttermesser, Kreppband und Stift
LiPo-Akku nicht angesteckt! XT60 WAGO 1 Verbinder Sicherung 10 A WAGO PLUS WAGO MINUS später: Motor- treiber und Wandler Rot = Plus, Schwarz = Minus. Am XT60 ist die Seite mit den abgeschrägten Ecken MINUS (schwarz).
So hängt alles zusammen. Die gestrichelten Linien kommen erst in A3 und A5 dazu.
  1. Akku weglegen. Er bleibt den ganzen Schritt über abgesteckt und liegt weit weg.
  2. Die Sicherung noch nicht einstecken. Solange sie fehlt, kann kein Strom fließen, selbst wenn du dich irgendwo vertust. Sie kommt erst ganz am Schluss rein.
  3. Klemmen beschriften: Ein Stück Kreppband mit PLUS auf die erste WAGO, eins mit MINUS auf die zweite. Die dritte ist nur ein Verbinder.
  4. So funktioniert eine WAGO: Kabelende 11 mm abisolieren (an der Seite der Klemme ist eine Markierung zum Abmessen). Orangen Hebel hochklappen, Kabel bis zum Anschlag reinschieben, Hebel runterdrücken. Kurz am Kabel ziehen: Es muss fest sitzen. Die Litzen dürfen dabei nicht auffächern, dreh sie vorher zwischen den Fingern zusammen.
  5. Schwarzes Kabel vom XT60 in die MINUS-Klemme.
  6. Rotes Kabel vom XT60 in die Verbinder-Klemme. In dieselbe Klemme kommt das eine Kabel vom Sicherungshalter.
  7. Das andere Kabel vom Sicherungshalter in die PLUS-Klemme.
  8. Messpunkte: In die PLUS-Klemme und in die MINUS-Klemme je ein kurzes, an beiden Enden abisoliertes Kabelstück stecken. Daran misst du jetzt und in A3.
  9. Kurzschluss-Test: Multimeter auf Durchgang (das Piepser-Symbol; tipp die zwei Spitzen kurz zusammen, dann piepst es). Jetzt eine Spitze an den PLUS-Messpunkt, die andere an den MINUS-Messpunkt. Es darf nicht piepsen. Piepst es, hast du irgendwo Plus und Minus verbunden: Klemmen nochmal ansehen, bevor der Akku drankommt.
  10. Sicherung einstecken (die 10-A-Sicherung).
  11. Spannung messen: Multimeter auf V⎓ 20V. Rote Spitze an den PLUS-Messpunkt, schwarze an den MINUS-Messpunkt. Erst jetzt den Akku in den XT60 stecken. Das Multimeter muss zwischen 11,0 und 12,6 anzeigen, ohne Minus davor. Springt die Zahl um ein paar Zehntel hin und her, liegt das an den Spitzen, die nicht ganz fest anliegen. Das ist in Ordnung. Danach Akku wieder abziehen.
Achtung
  • Wenn der Akku steckt, dürfen sich die zwei Messpunkte nie berühren. Leg sie auseinander, am besten in verschiedene Richtungen.
  • Zeigt das Multimeter ein Minus vor der Zahl (z.B. −12,1), sind Plus und Minus vertauscht. Akku sofort abziehen und schauen, welches Kabel wo steckt.
  • Zeigt es 0: Sicherung drin? Kabel richtig in den Klemmen (Hebel unten)? Akku geladen?
Plus und Minus am XT60 erkennen Am gelben Gehäuse ist eine Seite gerade und eine Seite hat zwei abgeschrägte Ecken. Die gerade Seite ist Plus (rot), die abgeschrägte Seite ist Minus (schwarz). Auf dem Gehäuse stehen meist auch kleine + und −. Ganz sicher bist du aber erst mit der Messung im letzten Punkt.
Und der Schalter? Brauchst du für den Tisch-Test nicht. Bis du einen hast, ist der XT60 dein Schalter: Akku anstecken = an, abziehen = aus. Ein Schalter kommt später zwischen Sicherung und PLUS-Klemme.
Fertig, wenn … es zwischen PLUS und MINUS nicht piepst und du mit angestecktem Akku 11 bis 12,6 V ohne Minuszeichen misst. Akku danach wieder abziehen.
A3

Die zwei Spannungswandler einstellen

Das brauchst du
  • den großen 12-A-Wandler und einen LM2596 (kleines blaues Board)
  • Multimeter, kleinen Schraubendreher, Litze
Wichtigster Schritt der ganzen Elektronik An die Ausgänge der Wandler ist in diesem Schritt noch nichts angeschlossen. Kein ESP32, kein Servo-Board. Nur das Multimeter.
  1. Beide Wandler haben einen Eingang (IN+, IN−) und einen Ausgang (OUT+, OUT−). Schau genau hin, meist steht es auf der Platine.
  2. Den Eingang beider Wandler mit dem Plus- und Minus-Verteiler verbinden (rot an IN+, schwarz an IN−).
  3. Akku an, Schalter an. Multimeter an OUT+ und OUT− des LM2596 halten.
  4. An der kleinen Messingschraube drehen, bis das Multimeter 5,0 V zeigt. Keine Sorge: Man muss oft viele Umdrehungen machen, bis sich etwas tut.
  5. Jetzt das Multimeter an den Ausgang des 12-A-Wandlers. Den auf 6,0 V stellen.
  6. Ausschalten, 10 Sekunden warten, wieder einschalten und nochmal messen. Stimmen beide Werte noch?
  7. Mit Kreppband beschriften: „5 V: ESP32" und „6 V: SERVOS". Die Messingschrauben ab jetzt nicht mehr anfassen.
Der LM2596 hat keine Schraubklemmen, nur Löcher? Dann werden die vier Kabel angelötet. So geht es:
  1. Erst üben: zwei Kabelreste abisolieren, verzinnen und aneinanderlöten. Zwei, drei Mal, bis es klappt.
  2. Lötkolben auf etwa 330 bis 350 °C, Spitze am feuchten Schwamm abwischen und mit etwas Lötzinn benetzen, bis sie glänzt.
  3. Kabel vorbereiten: 5 mm abisolieren, Drähte fest verdrillen, dann verzinnen: Lötkolben unter das blanke Ende halten, Lötzinn von oben dranhalten, bis es sich vollsaugt.
  4. Platine festmachen (Kreppband auf den Tisch oder eine Wäscheklammer), damit nichts verrutscht.
  5. Kabel von oben durch das Loch stecken. Passt es nicht durch, lege es von oben flach auf das Lötauge.
  6. Lötkolben so anlegen, dass er Lötauge und Draht gleichzeitig berührt, 2 Sekunden warten, dann Lötzinn an die Stelle halten (nicht an die Spitze). Erst das Zinn weg, dann den Kolben. 5 Sekunden nicht bewegen.
  7. Gute Lötstelle: glänzt und sieht aus wie ein kleiner Kegel. Eine matte Kugel heißt: nochmal kurz erhitzen. Das Zinn darf das Nachbarloch nicht berühren.
  8. Überstehende Drahtenden auf der Unterseite abknipsen.
Lötkolben immer in den Ständer zurück, die Spitze ist sehr heiß. Lüften, die Dämpfe nicht einatmen. Erst alle vier Kabel anlöten, dann die Eingangskabel in die WAGOs stecken.
Der Ausgang zeigt fast dieselbe Zahl wie der Akku (z.B. 11,4)? Das ist normal und kein Defekt. Ein Step-Down-Wandler kann die Spannung nur senken, nie erhöhen. Ist der Regler ab Werk höher eingestellt als die Akku-Spannung, reicht er einfach durch, was reinkommt. Dreh dann den Spannungsregler gegen den Uhrzeigersinn (bei fast allen dieser Wandler wird es so weniger). Es kann 10 bis 30 Umdrehungen dauern, bis die Zahl anfängt zu fallen. Hörst du ein leises Klicken und es tut sich gar nichts, bist du am Ende des Reglers: dann in die andere Richtung drehen. Genau deshalb kommt an den Ausgang erst etwas dran, wenn er eingestellt ist: 11 V würden die Servos und den ESP32 sofort zerstören.
Warum 6 V für die Servos? Die MG90S vertragen 4,8 bis 6 V. Bei 6 V sind sie am kräftigsten, und Kraft brauchen sie vor allem am Hals. Mehr als 6 V bitte nie.
Fertig, wenn … der LM2596 stabil 5,0 V und der große Wandler stabil 6,0 V liefert (±0,1 V ist okay).
A4

Servo-Board anschließen und alle 7 Servos auf Mitte stellen

Das brauchst du
  • ESP32, PCA9685, 7 Servos, 4 Dupont-Kabel, Kreppband + Stift
  • den eingestellten 6-V-Wandler
  1. Akku aus. ESP32 per USB am PC.
  2. 4 Dupont-Kabel vom Board zum PCA9685 (linke Stiftleiste am PCA9685):
    Vierer-Block am BoardPCA9685
    GNDGND
    VCCVCC
    D21SDA
    D22SCL
    Der Vierer-Block GND VCC D21 D22 sitzt links oben auf dem Board, neben den zwei großen Kondensatoren. Er passt genau zum Servo-Board. Die Pins OE und V+ an der Stiftleiste bleiben frei.
  3. Den Ausgang des 6-V-Wandlers an die blaue Schraubklemme oben auf dem PCA9685: Plus an V+, Minus an GND. Genau hinschauen, verpolt geht das Board kaputt.
  4. Die Servos in die Kanäle 0 bis 6 stecken. Das braune Kabel zeigt zur Reihe mit der Aufschrift GND, das orange Kabel zur Reihe PWM.
  5. Jeden Servo mit Kreppband beschriften, damit du später weißt, wohin er gehört:
    KanalServo für …
    0Kopf drehen (links/rechts)
    1Hals oben (Kopf nicken)
    2Hals unten (Hals heben/senken)
    3Auge rechts
    4Auge links
    5Arm links
    6Arm rechts
    Das ist dieselbe Reihenfolge wie im Original-Programm. So passt später alles zusammen.
  6. Das Programm „Servo-Tester" (unten) in die Arduino IDE kopieren und hochladen.
  7. Oben rechts den Seriellen Monitor öffnen (Lupe). Unten rechts einstellen: 115200 Baud und „Neue Zeile".
  8. Jetzt erst den Akku anstecken und einschalten. Die Servos bekommen Strom.
  9. Im Monitor m tippen und Enter. Alle Servos fahren auf 90° (Mitte).
  10. Einen Servo einzeln testen: z.B. 3 45 + Enter, dann 3 135 + Enter. Bewegt er sich hin und her? Dann 3 90.
  11. Am Ende nochmal m, dann Akku aus. Ab jetzt die Servo-Wellen nicht mehr von Hand verdrehen!
Servo-Stecker richtig herum aufstecken (PCA9685, Kanal 0 bis 15) PCA9685 (Rand unten) PWMV+GND 012 Servo orange = Signal rot = Plus (6 V) braun = Minus
Braun immer zur Reihe „GND". Falsch herum passiert meistens nichts, der Servo bewegt sich nur nicht.

Programm „Servo-Tester"

// WALL·E Servo-Tester für ESP32 + PCA9685
// Serieller Monitor: 115200 Baud, "Neue Zeile"
//   m        = alle 7 Servos auf Mitte (90 Grad)
//   3 90     = Servo an Kanal 3 auf 90 Grad
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>

Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver(0x40);

const int SERVO_MIN_US = 500;   // Pulslänge bei 0 Grad
const int SERVO_MAX_US = 2500;  // Pulslänge bei 180 Grad

void setServoAngle(uint8_t kanal, int winkel) {
  winkel = constrain(winkel, 0, 180);
  int us = map(winkel, 0, 180, SERVO_MIN_US, SERVO_MAX_US);
  pwm.writeMicroseconds(kanal, us);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(500);
  Wire.begin(21, 22);  // SDA = 21, SCL = 22

  Wire.beginTransmission(0x40);
  if (Wire.endTransmission() == 0) {
    Serial.println("PCA9685 gefunden :)");
  } else {
    Serial.println("PCA9685 NICHT gefunden! Pruefe 3V3, GND, SDA (21) und SCL (22).");
  }

  pwm.begin();
  pwm.setOscillatorFrequency(27000000);
  pwm.setPWMFreq(50);
  delay(10);

  Serial.println("Servo-Tester bereit.");
  Serial.println("Tippe  m  = alle Servos auf Mitte");
  Serial.println("Tippe  3 90  = Kanal 3 auf 90 Grad");
}

void loop() {
  if (!Serial.available()) return;
  String zeile = Serial.readStringUntil('\n');
  zeile.trim();
  if (zeile.length() == 0) return;

  if (zeile == "m") {
    for (int k = 0; k < 7; k++) setServoAngle(k, 90);
    Serial.println("Alle 7 Servos auf 90 Grad.");
    return;
  }

  int leer = zeile.indexOf(' ');
  if (leer < 0) {
    Serial.println("Bitte so tippen: Kanal Winkel, z.B. 3 90");
    return;
  }
  int kanal  = zeile.substring(0, leer).toInt();
  int winkel = zeile.substring(leer + 1).toInt();
  if (kanal < 0 || kanal > 15) {
    Serial.println("Kanal muss 0 bis 15 sein.");
    return;
  }
  setServoAngle(kanal, winkel);
  Serial.printf("Kanal %d -> %d Grad\n", kanal, winkel);
}
Achtung Wenn ein Servo bei 0° oder 180° brummt und nicht zur Ruhe kommt, drückt er gegen seinen inneren Anschlag. Sofort wieder auf 90° stellen. Für Tests reicht der Bereich 20° bis 160°.
Fertig, wenn … der Monitor „PCA9685 gefunden" zeigt, sich jeder der 7 Servos bewegen lässt und alle auf 90° stehen und beschriftet sind.
A5

Die zwei Motortreiber und Motoren testen

Das brauchst du
  • 2× BTS7960, 2× Motor, 16 Dupont-Kabel, Litze
  1. Akku aus.
  2. Jeder Motortreiber (BTS7960, nicht der Motor) hat 4 Schraubklemmen: B+ B− (Strom rein) und M+ M− (zum Motor). B+ an den Plus-Verteiler, B− an den Minus-Verteiler. Einmal für den linken, einmal für den rechten Treiber.
  3. Kabel an den Motor: Der Motor selbst hat hinten nur zwei kleine Metall-Laschen (Lötfahnen), keine Klemmen. Dort lötest du je ein rotes und ein schwarzes Silikonkabel an (ca. 20 cm). Das geht auch, wenn der Motor schon am Radgestell sitzt. Schrumpfschlauch über die Lötstellen, damit sich die zwei Laschen nie berühren.
  4. Die zwei Kabel vom Motor an M+ und M− des Motortreibers. Welches wohin, ist hier egal. Wenn die Kette später falsch herum läuft, tauscht du die zwei einfach.
  5. Beschrifte die Treiber mit „LINKS" und „RECHTS" (aus Sicht von WALL·E, also wenn er von dir wegschaut).
  6. Die 8-polige Stiftleiste mit Dupont-Kabeln an das Board. „S von D25" heißt: der Signal-Stift in der Reihe von D25.
    BTS7960Board bei LINKSBoard bei RECHTS
    RPWMS von D25S von D32
    LPWMS von D26S von D33
    R_ENS von D27S von D4
    L_ENS von D13S von D23
    R_IS, L_ISfrei lassenfrei lassen
    VCCV von D25V von D32
    GNDG von D25G von D32
    D4 und D23 sitzen auf der anderen Seite des Boards als die übrigen, das ist in Ordnung.
  7. Die Ketten müssen in der Luft sein bzw. die Motoren dürfen frei drehen (noch nicht eingebaut ist perfekt).
  8. Programm „Motor-Test" (unten) hochladen, Seriellen Monitor öffnen, dann Akku an. Nach dem Programmstart kannst du auch die Taste EN (Reset) am ESP32 drücken (die Taste heißt nur zufällig genauso wie die EN-Pins am Motortreiber), dann läuft der Test nochmal.
Warum VCC an 3,3 V und nicht an 5 V? Auf dem BTS7960-Board sitzt ein kleiner Chip, der die Signale aufbereitet. Bekommt er 5 V, erkennt er die 3,3-V-Signale des ESP32 nicht immer sicher. Bekommt er 3,3 V (vom ESP32), passt alles. Der Motorstrom kommt ja sowieso über B+/B−.
Warum gerade diese Pins? Manche ESP32-Pins zappeln beim Einschalten kurz oder stören den Start (0, 2, 5, 12, 14, 15). Die gewählten Pins sind beim Einschalten ruhig, und die vier EN-Pins schalten die Treiber erst frei, wenn das Programm läuft. So fährt WALL·E beim Einschalten nicht einfach los.

Programm „Motor-Test"

// WALL·E Motor-Test für ESP32 + 2x BTS7960
// KETTEN IN DIE LUFT! Serieller Monitor: 115200 Baud
const int L_VOR = 25;   // BTS7960 LINKS:  RPWM
const int L_ZUR = 26;   // BTS7960 LINKS:  LPWM
const int R_VOR = 32;   // BTS7960 RECHTS: RPWM
const int R_ZUR = 33;   // BTS7960 RECHTS: LPWM
const int EN_PINS[] = {27, 13, 4, 23}; // R_EN/L_EN links, R_EN/L_EN rechts

void treiber(bool an) {
  for (int pin : EN_PINS) digitalWrite(pin, an ? HIGH : LOW);
}

// tempo: -255 (voll rückwärts) bis 255 (voll vorwärts)
void motor(int pinVor, int pinZur, int tempo) {
  tempo = constrain(tempo, -255, 255);
  if (tempo >= 0) {
    analogWrite(pinZur, 0);
    analogWrite(pinVor, tempo);
  } else {
    analogWrite(pinVor, 0);
    analogWrite(pinZur, -tempo);
  }
}

void stopp() {
  motor(L_VOR, L_ZUR, 0);
  motor(R_VOR, R_ZUR, 0);
}

void schritt(const char* text, int links, int rechts, int ms) {
  Serial.println(text);
  motor(L_VOR, L_ZUR, links);
  motor(R_VOR, R_ZUR, rechts);
  delay(ms);
  stopp();
  delay(1000);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  for (int pin : EN_PINS) pinMode(pin, OUTPUT);
  treiber(false);                // Treiber erstmal aus
  stopp();
  delay(500);
  Serial.println("Motor-Test startet in 3 Sekunden ...");
  delay(3000);
  treiber(true);                 // Treiber einschalten

  schritt("LINKS vorwaerts",   150,    0, 2000);
  schritt("LINKS rueckwaerts", -150,   0, 2000);
  schritt("RECHTS vorwaerts",    0,  150, 2000);
  schritt("RECHTS rueckwaerts",  0, -150, 2000);
  schritt("BEIDE vorwaerts",   150,  150, 2000);

  treiber(false);
  Serial.println("Fertig. Taste EN druecken fuer einen neuen Durchlauf.");
}

void loop() {}
Fertig, wenn … sich jeder Motor in beide Richtungen dreht und die Reihenfolge im Monitor stimmt (bei „LINKS" dreht sich wirklich der linke). Laufen die Ketten dabei gleichmäßig, ohne dass die Zahnräder rattern oder springen? Dann sitzt auch B3 richtig. Welche Drehrichtung „vorwärts" ist, prüfst du, wenn die Ketten dran sind. Falsche Richtung = M+ und M− an diesem Treiber tauschen.
A6

Ultraschallsensor testen (Extra)

Das brauchst du
  • RCWL-1601, 4 Dupont-Kabel
  1. Anschließen: Trig → S von D18, Echo → S von D19, VCC → V von D18, GND → G von D18.
  2. Programm „Abstand" hochladen, Seriellen Monitor öffnen, Hand vor den Sensor halten.
Warum 3,3 V? Der RCWL-1601 funktioniert mit 3 bis 5 V. Mit 3,3 V schickt er auch nur 3,3 V zurück, und das verträgt der ESP32. (Der bekannte HC-SR04 bräuchte 5 V und würde den ESP32-Pin überlasten, darum ist dein Sensor die bessere Wahl.)
// WALL·E Abstands-Test (RCWL-1601)
const int TRIG = 18;
const int ECHO = 19;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(TRIG, OUTPUT);
  pinMode(ECHO, INPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(TRIG, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG, LOW);

  long dauer = pulseIn(ECHO, HIGH, 30000);  // max. ca. 5 m
  if (dauer == 0) {
    Serial.println("nichts gemessen");
  } else {
    Serial.printf("Abstand: %.1f cm\n", dauer * 0.0343 / 2.0);
  }
  delay(300);
}
Fertig, wenn … der Abstand kleiner wird, wenn du die Hand näher hältst.
A7

Den ESP32 über den Akku versorgen

  1. Akku aus, USB-Kabel ab.
  2. Den Ausgang des 5-V-Wandlers (LM2596) an das Board, und zwar an den Achter-Block rechts oben (beschriftet 3.3V, 5V, GND): OUT+ → ein Stift der 5V-Reihe, OUT− → ein Stift der GND-Reihe. Nicht an die 3.3V-Reihe!
  3. Akku an. Leuchtet die LED PWR auf dem Board und die rote LED am ESP32? Das zuletzt hochgeladene Programm startet jetzt von allein.
Wichtig beim Programmieren Wenn du später wieder ein Programm per USB hochlädst: Zieh vorher das rote Kabel vom 5-V-Wandler am 5V-Stift des Boards ab. Sonst treffen die 5 V vom PC und die 5 V vom Wandler aufeinander. Nicht jedes ESP32-Board ist dagegen geschützt. Das GND-Kabel darf dran bleiben, und die Motoren und Servos dürfen dabei ruhig Akku-Strom haben.
Fertig, wenn … der ESP32 ohne USB-Kabel, nur mit Akku, startet. Glückwunsch: Die komplette Elektronik funktioniert!
A8

Die Kamera testen (Extra)

Das brauchst du
  • Seeed XIAO ESP32S3 Sense mit Kamera-Aufsteckboard und kleiner Klebeantenne
  • USB-C-Kabel (eins, das Daten kann, nicht nur ein Ladekabel), Handy
  • später für den Linsen-Test: eine Linse und den schwarzen Einsatz eye-camera-mount
Was ist das? Der XIAO ist ein eigener kleiner ESP32, nur 21 × 18 mm groß. Er sitzt später im Auge, macht ein eigenes WLAN auf und schickt das Kamerabild direkt an dein Handy. Mit dem großen ESP32 im Bauch hat er nichts zu tun, er braucht nur Strom.
  1. Zusammenstecken: Die Kamera mit dem kleinen Flachkabel in die Buchse am Aufsteckboard stecken (die Klappe hochklappen, Kabel rein, Klappe zu). Das Aufsteckboard auf den XIAO drücken, bis es einrastet.
  2. Antenne anstecken: Den kleinen runden Stecker der Antenne auf die Buchse am XIAO drücken, bis es klickt. Ohne Antenne ist das WLAN sehr schwach.
  3. Programm hochladen: XIAO per USB-C an den PC. In der Arduino-IDE als Board XIAO_ESP32S3 wählen und unter Werkzeuge → PSRAM auf OPI PSRAM stellen. Ohne PSRAM findet das Programm die Kamera nicht. Dann das Programm „Kamera" unten hochladen.
  4. Seriellen Monitor öffnen (115200). Dort muss „Kamera ok." stehen.
  5. Handy verbinden: In den WLAN-Einstellungen das Netz WALL-E-Kamera wählen, Passwort walle1234. Das Handy meckert vielleicht, dass es kein Internet gibt. Das ist richtig so, einfach verbunden bleiben.
  6. Im Handy-Browser 192.168.4.1 eingeben. Jetzt siehst du live, was die Kamera sieht.
  7. Test durch die Linse: Die Linse (gewölbte Seite nach außen) vor die Kamera halten, mit etwa dem Abstand, den sie später im Auge hat. Wie sieht das Bild aus?
// WALL·E Kamera-Test (Seeed XIAO ESP32S3 Sense)
// Der XIAO macht ein eigenes WLAN "WALL-E-Kamera" auf.
// Handy damit verbinden (Passwort: walle1234), dann im Browser 192.168.4.1 öffnen.
// Board: XIAO_ESP32S3, PSRAM: OPI PSRAM
#include "esp_camera.h"
#include <WiFi.h>
#include "esp_http_server.h"

const char* WLAN_NAME = "WALL-E-Kamera";
const char* WLAN_PASSWORT = "walle1234";

// Kamera-Pins des XIAO ESP32S3 Sense (fest verdrahtet)
camera_config_t kameraEinstellungen() {
  camera_config_t c = {};
  c.pin_pwdn = -1;  c.pin_reset = -1;  c.pin_xclk = 10;
  c.pin_sccb_sda = 40;  c.pin_sccb_scl = 39;
  c.pin_d7 = 48; c.pin_d6 = 11; c.pin_d5 = 12; c.pin_d4 = 14;
  c.pin_d3 = 16; c.pin_d2 = 18; c.pin_d1 = 17; c.pin_d0 = 15;
  c.pin_vsync = 38; c.pin_href = 47; c.pin_pclk = 13;
  c.xclk_freq_hz = 20000000;
  c.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;  c.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
  c.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;
  c.frame_size = FRAMESIZE_VGA;      // 640 x 480
  c.jpeg_quality = 12;               // kleiner = schöner, aber langsamer
  c.fb_count = 2;
  c.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM;
  c.grab_mode = CAMERA_GRAB_LATEST;
  return c;
}

static const char SEITE[] =
  "<!doctype html><html><head><meta name=viewport content='width=device-width'>"
  "<title>WALL-E Kamera</title></head><body style='margin:0;background:#222;color:#eee;font-family:sans-serif;text-align:center'>"
  "<h2>WALL&middot;E sieht:</h2><img src='/stream' style='width:100%;max-width:640px'></body></html>";

esp_err_t seite(httpd_req_t* req) {
  httpd_resp_set_type(req, "text/html");
  return httpd_resp_send(req, SEITE, HTTPD_RESP_USE_STRLEN);
}

esp_err_t stream(httpd_req_t* req) {
  httpd_resp_set_type(req, "multipart/x-mixed-replace;boundary=bild");
  char kopf[64];
  while (true) {
    camera_fb_t* fb = esp_camera_fb_get();
    if (!fb) return ESP_FAIL;
    int n = snprintf(kopf, sizeof(kopf), "\r\n--bild\r\nContent-Type: image/jpeg\r\nContent-Length: %u\r\n\r\n", fb->len);
    esp_err_t ok = httpd_resp_send_chunk(req, kopf, n);
    if (ok == ESP_OK) ok = httpd_resp_send_chunk(req, (const char*)fb->buf, fb->len);
    esp_camera_fb_return(fb);
    if (ok != ESP_OK) return ESP_OK;  // Browser geschlossen
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(2000);

  camera_config_t c = kameraEinstellungen();
  if (esp_camera_init(&c) != ESP_OK) {
    Serial.println("FEHLER: Kamera nicht gefunden. Flachkabel richtig eingesteckt? PSRAM auf OPI?");
    return;
  }
  Serial.println("Kamera ok.");

  WiFi.softAP(WLAN_NAME, WLAN_PASSWORT);
  Serial.printf("WLAN \"%s\" ist an. Im Browser: http://%s\n", WLAN_NAME, WiFi.softAPIP().toString().c_str());

  httpd_config_t cfg = HTTPD_DEFAULT_CONFIG();
  httpd_handle_t server = NULL;
  if (httpd_start(&server, &cfg) == ESP_OK) {
    httpd_uri_t a = { "/", HTTP_GET, seite, NULL };
    httpd_uri_t b = { "/stream", HTTP_GET, stream, NULL };
    httpd_register_uri_handler(server, &a);
    httpd_register_uri_handler(server, &b);
  }
}

void loop() {
  delay(1000);
}
Bild durch die Linse unscharf? Gut möglich, denn die Linse ist eine Lupe direkt vor der Kamera. Dann gibt es zwei Wege: Das Kamera-Auge bekommt keine Linse, oder eine flache, klare Scheibe (Acryl, 31,6 mm) für den Glanz. Das entscheidest du nach diesem Test. Erst danach wird in B5 der Augenring festgeklebt.
Passt er in das Auge? Der Einsatz eye-camera-mount ist für die Kamera des Raspberry Pi gemacht. Innen ist er eine runde Tasse mit 32 mm Durchmesser und 15 mm Tiefe, hinten mit einem 15-mm-Loch für die Kabel. Der XIAO passt in der Breite gut hinein, in der Höhe wird es knapp (mit Aufsteckboard ist er etwa 15 mm hoch). Probier es trocken aus. Ist es zu eng, druckst du einen angepassten, tieferen Einsatz.
Strom im fertigen WALL·E Im Auge kommst du an die USB-Buchse nicht mehr heran. Darum: Programm aufspielen, bevor er eingebaut wird. Strom bekommt er dann über zwei dünne Kabel durch den Hals: 5V-Pin des XIAO → 5-V-WAGO (Ausgang LM2596), GND-Pin → 5V-Minus-WAGO. Er braucht etwa 0,2 bis 0,3 A, das schafft der LM2596 locker. Wie bei A7 gilt: Hängt der XIAO am USB-Kabel, darf die 5-V-Leitung nicht gleichzeitig dran sein.
Fertig, wenn … du auf dem Handy das Live-Bild siehst und weißt, ob das Kamera-Auge eine Linse bekommt oder nicht.

Die SchaltpläneZum Nachschauen, immer wenn du etwas anschließt

Plan 1: Der Strom-Plan (dicke Kabel)

Rot ist Plus, Schwarz ist Minus. Alle roten Kabel treffen sich im Plus-Verteiler, alle schwarzen im Minus-Verteiler. Wo ein Kabel über ein anderes drüberspringt (kleiner Bogen), sind die zwei nicht verbunden.

LiPo-Akku 3S · 11,1 V 2200 mAh Stecker: XT60 Sicherung 10 A Schalter Plus- Verteiler Minus- Verteiler BTS7960 LINKS B+B− M+ / M− zum Motor Motor LINKS BTS7960 RECHTS B+B− M+ / M− zum Motor Motor RECHTS Wandler 12 A eingestellt: 6,0 V IN+IN− OUT+ / OUT− PCA9685 blaue Schraubklemme V+ und GND → 7 Servos LM2596 eingestellt: 5,0 V IN+IN− OUT+ / OUT− ESP32 auf Board OUT+ → 5V-Reihe OUT− → GND-Reihe beim USB-Upload 5V ab! Strom-Plan Kabel: Akku bis Verteiler = XT60-Kabel (dick). Verteiler bis Boards = 0,75 mm² Litze. Wandler immer ZUERST mit dem Multimeter einstellen, DANN anschließen.

Plan 2: Der Signal-Plan (dünne Dupont-Kabel)

Der ESP32 steckt auf dem Erweiterungsboard. Jede farbige Linie ist ein Dupont-Kabel zum S-Stift der genannten Reihe. VCC und GND der Module holst du dir vom V- und G-Stift derselben Reihe, das steht bei jedem Modul dabei. Jumper am Board: 3.3V.

Signal-Plan BTS7960 LINKS RPWMLPWMR_ENL_EN R_IS, L_IS frei VCC → V der Reihe D25 GND → G der Reihe D25 BTS7960 RECHTS RPWMLPWMR_ENL_EN R_IS, L_IS frei VCC → V der Reihe D32 GND → G der Reihe D32 ESP32 auf dem Board D25D26D27D13 D32D33D4D23 GNDVCC D21D22 D18D19 Jumper: 3.3V 5V-Reihe ← LM2596 (siehe Strom-Plan) PCA9685 GNDVCCSDASCL Kanal 0 bis 6: die 7 Servos V+ Schraubklemme: 6 V (Strom-Plan) RCWL-1601 TrigEcho VCC → V der Reihe D18 GND → G der Reihe D18 Gelb gestrichelt: der Vierer-Block GND · VCC · D21 · D22 links oben auf dem Board

Alle Verbindungen als Tabelle

VonNachKabel
Akku PlusVerbinder-WAGO → Sicherung (→ später Schalter) → Plus-VerteilerXT60-Kabel
Akku MinusMinus-VerteilerXT60-Kabel
Plus-/Minus-VerteilerBTS7960 LINKS B+/B−, BTS7960 RECHTS B+/B−, 12-A-Wandler IN+/IN−, LM2596 IN+/IN−Litze 0,75 mm²
12-A-Wandler OUT (6,0 V)PCA9685 Schraubklemme V+/GNDLitze 0,75 mm²
LM2596 OUT (5,0 V)Board: 5V-Reihe / GND-Reihe (Achter-Block rechts oben)Dupont / dünne Litze
BTS M+/M−Motor LINKS bzw. RECHTSMotorkabel
S von D25 / D26BTS LINKS RPWM / LPWMDupont
S von D27 / D13BTS LINKS R_EN / L_ENDupont
V / G von D25BTS LINKS VCC / GNDDupont
S von D32 / D33BTS RECHTS RPWM / LPWMDupont
S von D4 / D23BTS RECHTS R_EN / L_ENDupont
V / G von D32BTS RECHTS VCC / GNDDupont
Vierer-Block GND VCC D21 D22PCA9685 GND VCC SDA SCLDupont
S von D18 / D19RCWL-1601 Trig / EchoDupont
V / G von D18RCWL-1601 VCC / GNDDupont
ServosPCA9685 Kanal 0 bis 6 (Tabelle in Schritt A4)Servokabel
LM2596 OUT (5,0 V), über die 5-V-WAGOsXIAO ESP32S3 Sense (Kamera im Auge) 5V / GNDdünne Litze durch den Hals
Tipp Nimm für jedes Modul Kabel in anderen Farben und kleb ein Stück Kreppband mit dem Pin-Namen an jedes Kabelende. Beim Einbau in Teil C sparst du dir damit viel Sucherei.

Teil B · WALL·E zusammenbauenDie Mechanik. Pro Baugruppe ein paar Schritte.

Video zu jedem Schritt In jedem Schritt gibt es einen roten Knopf. Der spielt genau den passenden Ausschnitt aus dem Aufbau-Video direkt hier auf der Seite ab. Nochmal drücken schließt das Video wieder.
Bevor du anfängst
B1

Die zwei Ketten

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Das brauchst du (pro Kette)
  • 35× tread-plate (Kettenglied) und 70× tread-pin (kleiner Stift)
Zwei Glieder und die Stifte
Stifte seitlich einstecken
Glied für Glied verlängern
  1. Zwei Kettenglieder so hinlegen, dass die Nasen ineinandergreifen (wie im Bild).
  2. Von jeder Seite einen Stift durch die Löcher stecken. Die Stifte halten durch Klemmen, ohne Kleber.
  3. Prüfen: Die zwei Glieder müssen sich leicht gegeneinander knicken lassen.
  4. So weitermachen, bis 35 Glieder hintereinander hängen. Die Kette erst in Schritt B2 zum Ring schließen.
  5. Das Ganze nochmal für die zweite Kette.
Tipp Das ist die perfekte Kinder-Aufgabe. Mach zuerst 3 Glieder und prüf, ob sie gut laufen. Sitzen die Stifte zu fest, kannst du sie mit einer Flachzange sanft reindrücken. Sind sie zu locker und fallen raus, hilft ein winziger Tropfen Kleber nur am Stiftkopf, nicht im Gelenk.
Fertig, wenn … du zwei Ketten mit je 35 Gliedern hast, die sich überall weich biegen lassen.
B2

Radgestell mit Rädern (einmal links, einmal rechts)

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Das brauchst du (pro Seite)
  • wheel-frame-left bzw. -right (das große Dreieck-Gestell) + 1× wheel-frame-addon
  • 2× wheel-back (große Räder), 2× wheel-front (mittlere), 2× wheel-top (kleine)
  • 1× wheel-gear-driven (großes Zahnrad), 3× wheel-axle-notched (Achse mit Rille), 1× wheel-axle-back, 4× wheel-axle-spacer (dünne Scheiben)
  • 2× Mutter, Sekundenkleber (die Schrauben kommen erst in B3)
Alle Teile einer Seite, auseinandergezogen. Rechts: Motor mit seinen zwei Haltern (kommt in Schritt B3).
Zwei Muttern in die Schlitze am Gestell
Das kleine Dreieck (addon) ankleben
Achsen in das Gestell stecken
Räder auf die Achsen kleben
Dünne Scheiben (spacer) auf die Achsen
Kette um alle Räder legen und schließen
  1. Zwei Muttern in die sechseckigen Schlitze des Gestells schieben. Die bleiben dort einfach stecken: In B3 wird der Motorhalter mit Schrauben in diese Muttern geschraubt.
  2. Das kleine Dreieck wheel-frame-addon an die markierte Stelle kleben (Bild 2).
  3. Die Achsen in die Löcher des Gestells stecken (Bild 3). Geschraubt wird hier nichts. Die Achsen halten, weil auf beiden Enden ein Rad festgeklebt wird.
  4. Die Räder auf die Achsen kleben: große Räder hinten, mittlere vorne, kleine oben. Das große Zahnrad gehört mit auf die hintere Achse (Bild 4).
  5. Die dünnen Scheiben (spacer) auf die Achsen stecken, bevor das äußere Rad draufkommt. Sie sorgen dafür, dass nichts am Gestell schleift.
  6. Die Kette um alle Räder legen. Das letzte Glied mit dem ersten verbinden (zwei Stifte), jetzt ist sie ein Ring.
Achtung Beim Kleben keinen Kleber zwischen Rad und Gestell bringen. Die Räder müssen sich nach dem Trocknen leicht drehen lassen. Dreh sie gleich nach dem Kleben ein paar Mal, solange der Kleber noch nicht ganz fest ist.
Kette zu locker? Wenn die Kette später durchhängt oder abspringt, gibt es die Datei wheel-top-larger-x0.STL (in deinem Ordner 05_OPTIONAL). Die ist etwas größer als wheel-top und spannt die Kette. Dann einfach 4 Stück davon drucken und die kleinen oberen Räder tauschen. Hängt sie danach immer noch deutlich durch (mehr als etwa 1 cm, wenn du sie oben in der Mitte anhebst), nimm ein Kettenglied heraus und probier es nochmal. Das lässt sich jederzeit rückgängig machen.
Fertig, wenn … beide Seiten fertig sind und sich die Kette von Hand rundherum drehen lässt, ohne zu hakeln.
B3

Motor einbauen und ans Radgestell schrauben

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Das brauchst du (pro Seite)
  • 1 Motor JGB37-520, wheel-bracket-inner-left + wheel-bracket-outer-left (bzw. -right)
  • 1× wheel-gear-motor (kleines Zahnrad)
  • 1× M3 × 6 mm, 2× M3 × 10 mm, 1× M3 × 20 mm, Sekundenkleber
Motor mit kurzer Schraube (6 mm) im Halter befestigen
Kleines Zahnrad auf die Motorwelle kleben
Motorhalter mit langer Schraube (20 mm) ans Gestell
Dazu zwei Schrauben 10 mm
  1. Die zwei Motorhalter-Teile (wheel-bracket-inner und -outer) um den Motor legen. Der Motor liegt dazwischen wie in einer Schale.
  2. Den Motor mit der M3 × 6 mm Schraube festmachen. Sie geht durch den Halter in eines der kleinen Gewindelöcher vorne am Getriebe.
  3. Das kleine Zahnrad wheel-gear-motor auf die Motorwelle stecken. Die Welle hat eine flache Seite, das Loch im Zahnrad auch. Mit einem Tropfen Kleber sichern.
  4. Den Halter so ans Radgestell setzen, dass das kleine Zahnrad in das große Zahnrad greift.
  5. Mit 1× M3 × 20 mm und 2× M3 × 10 mm festschrauben (Bilder 3 und 4).
  6. Das Ganze für die andere Seite wiederholen.
Der Metallwinkel aus der Motorpackung Deine Motoren sind die Variante „with bracket". Den Metallwinkel brauchst du hier nicht, weil die gedruckten Halter den Motor halten. Heb ihn trotzdem auf. Die Halter-Dateien sind die verbesserte Version von 2020 für lange Getriebe (100 U/min), deine Motoren sollten also reinpassen. Wenn nicht: nicht mit Gewalt, sag mir Bescheid.
So sieht eine fertige Antriebsseite aus.
Die Kette lässt sich jetzt nicht mehr von Hand drehen? Das ist richtig so. Das Getriebe im Motor blockiert, sobald das kleine Zahnrad ins große greift. Bitte nicht mit Gewalt drehen, sonst leiden die gedruckten Zähne. Ob alles rund läuft, siehst du beim Motortest in A5.
Fertig, wenn … beide Motoren fest im Halter sitzen, beide Halter mit je drei Schrauben am Radgestell hängen, das kleine Zahnrad auf der Welle festgeklebt ist und sauber ins große greift (kein Spalt, nicht verkantet) und die Motorkabel nach innen zeigen. Den Lauftest machst du in A5.
B4

Die zwei Arme mit Händen

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Das brauchst du (pro Arm)
  • arm-barrel (langes Rohr), arm-piston (Kolben), arm-barrel-end (Ring)
  • arm-hinge-inner (Schultergelenk), arm-hinge-axle (kurzer Zylinder)
  • hand-bracket, hand-axle, hand-finger-left, hand-finger-middle, hand-finger-right
  • keine Schrauben! Hier wird alles gesteckt.
  • etwas Sekundenkleber und ein Zahnstocher (falls Teile zu locker sitzen)
Alle Teile eines Arms
Finger mit der Handachse zusammenstecken
Kolben an die Hand, Ring auf den Kolben
Kolben ins Rohr, Schultergelenk mit Zylinder befestigen
  1. Die Hand: Die Finger und die Hand-Halterung (hand-bracket) übereinanderlegen und die dünne hand-axle von oben durchstecken (Bild 2). Die Finger sollen sich mit etwas Widerstand bewegen lassen, damit sie in jeder Stellung stehen bleiben.
  2. Der Kolben: arm-piston an die Hand stecken, dann den Ring arm-barrel-end auf den Kolben schieben (Bild 3).
  3. Das Rohr: Den Kolben in das lange Rohr arm-barrel schieben. Er soll hin- und hergleiten können.
  4. Die Schulter: arm-hinge-inner in die Gabel am Rohr-Ende setzen und den kurzen Zylinder arm-hinge-axle von oben durchdrücken (Bild 4).
  5. Den zweiten Arm genauso bauen. Achte darauf, dass du am Ende einen linken und einen rechten Arm hast (spiegelbildlich).
Dein Hinweis aus der Teileliste Bei arm-barrel hatte der Druck Probleme. Prüf hier besonders genau, ob der Kolben sauber im Rohr gleitet. Innen eventuell mit zusammengerolltem Schleifpapier glätten.
Wenn etwas immer rausfällt: kleben Gedruckte Teile sitzen oft etwas zu locker. Dann darfst du kleben, aber nach einer Regel: Der Stift wird nur in das Teil geklebt, das sich nicht bewegen soll. Das bewegliche Teil bekommt keinen Kleber.
  • Ring arm-barrel-end: an seiner Stelle in der Mitte des Kolbens festkleben, erst trocknen lassen, dann den Kolben ins Rohr schieben.
  • Handachse hand-axle: in die Hand-Halterung kleben, nicht an die Finger. Ein Tropfen oben am Stiftende reicht.
  • Schulter-Zylinder arm-hinge-axle: in die Gabel am Rohr kleben, nicht in das runde Gelenkteil.
  • Nur einen winzigen Tropfen mit der Zahnstocherspitze. Sekundenkleber kriecht in Spalte. Das bewegliche Teil danach sofort ein paarmal hin und her bewegen.
Fertig, wenn … beide Arme zusammengesteckt sind, die Finger sich bewegen lassen und stehen bleiben, und der Kolben im Rohr gleitet.
B5

Der Kopf mit den zwei Augen

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Das brauchst du
  • head-center (Mittelstück), head-axle (langer Stab)
  • pro Auge: eye-front (grüner Ring), eye-middle, eye-back
  • eye-camera-replica und eye-camera-mount (die schwarzen Einsätze hinter der Linse)
  • 2 Linsen (31,6 mm), Servo Kanal 3 (Auge rechts) und Servo Kanal 4 (Auge links), beide auf 90°
  • 2 Büroklammern, 4× M3 × 20 mm, 4× Mutter, Sekundenkleber, Spitzzange
Alle Teile des Kopfes. Linse + schwarzer Einsatz kommen in den vorderen Ring, der Ring wird an das Mittelteil geklebt.
Muttern oben in die Augen-Mittelteile
Servos in die Augen, Schrauben 20 mm
Büroklammer-Gestänge (die kleinen Striche) vom Servo zum Mittelstück
So sieht das Büroklammer-Gestänge in echt aus (rote Kreise)
Rückteile mit Schrauben 20 mm schließen, dann die lange Achse durch
  1. Augenringe noch nicht kleben! Die grünen Ringe (eye-front) kommen ganz zum Schluss dran (letzter Punkt). Sobald sie angeklebt sind, kommst du an Linse und Kamera nicht mehr heran.
  2. Muttern: In jedes Mittelteil eine Mutter schieben (Bild 2) und in jedes Rückteil eye-back ebenfalls eine.
  3. Mittelteile verschrauben: Je eine M3 × 20 mm durch die in Bild 3 markierten Löcher in die Mutter drehen.
  4. Servos: Servo 3 ins rechte Auge, Servo 4 ins linke Auge (rechts/links aus Sicht von WALL·E). Kabel nach hinten herausführen.
  5. Servo-Hebel: Einen einarmigen Hebel so aufstecken, dass er ungefähr so steht wie im Bild (das Auge ist dabei in der Mitte seines Weges). Servo dabei nicht verdrehen! Den Hebel ggf. um eine Zacke versetzen statt die Welle zu drehen. Mit der kleinen Servo-Schraube festschrauben.
  6. Mittelstück einsetzen: head-center zwischen die beiden Augen legen, so dass die Löcher der Gelenke übereinanderliegen.
  7. Büroklammer-Gestänge: Aus einer Büroklammer ein kurzes, gerades Stück mit zwei Haken biegen (Z-Form). Ein Haken in das 2. oder 3. Loch des Servo-Hebels, der andere in das Loch am Mittelstück head-center (Bilder 4 und 5). Einmal pro Auge.
  8. Rückteile: Die eye-back-Teile hinten ansetzen und mit den letzten zwei M3 × 20 mm verschrauben (Bild 6).
  9. Achse: Die lange Achse head-axle durch die Gelenklöcher der Augen und des Mittelstücks schieben. Die Augen hängen jetzt drehbar an der Achse.
  10. Linsen und Einsätze: Erst wenn A8 (Kamera-Test) fertig ist. In jeden grünen Ring die Linse legen, gewölbte Seite nach außen, dahinter den schwarzen Einsatz. Ins eine Auge kommt eye-camera-replica (nur Deko), ins andere eye-camera-mount mit dem XIAO darin. Die zwei Stromkabel des XIAO hinten durch das Loch im Einsatz führen.
  11. Augenring ankleben: Jetzt den Ring vorn an das Mittelteil (eye-middle) kleben (Bild 1, „Add Glue"). Vorher einmal prüfen: Die Linse liegt sauber im Ring und wackelt nicht.
Original-Zeichnung: So stehen Servo-Hebel und Gestänge, wenn das Auge ganz oben (HIGH) und ganz unten (LOW) ist. Die Büroklammer kommt ins 2. oder 3. Loch.
Kabel durch den Hals Die Kabel der zwei Augen-Servos (und die zwei Stromkabel der Kamera) müssen später durch den Hals nach unten in den Bauch. Knote sie nicht fest und lass sie lang. Wenn sie zu kurz sind, kommt die Verlängerung dran (Teil C).
Der fertige Kopf.
Fertig, wenn … die Augenringe mit Linsen angeklebt sind und du mit dem Servo-Tester 3 60, 3 120, 4 60, 4 120 probierst und sich jedes Auge hebt und senkt, ohne irgendwo anzustoßen. Danach wieder m.
B6

Der Hals

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Das brauchst du
  • neck-bottom-left, neck-bottom-right (unteres Halsstück, zwei Hälften)
  • neck-top (oberes Halsstück), neck-middle-axle (kurzer Zylinder)
  • neck-round-bottom, neck-round-top-left, neck-round-top-right (der runde „Drehteller" oben)
  • neck-top-linkage (schwarzes Hebelchen)
  • Servo Kanal 1 (Hals oben) und Servo Kanal 0 (Kopf drehen), beide auf 90°
  • 1 Büroklammer, 2× M3 × 10 mm, 2× Mutter, Sekundenkleber
Zwei Muttern ins untere Halsstück
Servo 1 (Hals oben) einsetzen
Oberteil auf Achse, zweite Hälfte drauf, 2 Schrauben 10 mm
Servo 0 (Kopf drehen) oben einsetzen
Drehteller: Servo-Hebel rein, drei Teile zusammenkleben
Gestänge mit Büroklammer verbinden
  1. Zwei Muttern in die Schlitze von neck-bottom-left schieben (Bild 1).
  2. Servo 1 (Hals oben) in die Öffnung im unteren Halsstück setzen (Bild 2).
  3. Den kurzen Zylinder neck-middle-axle ins Gelenkloch stecken und das obere Halsstück neck-top daraufsetzen.
  4. Die zweite Hälfte neck-bottom-right auflegen und mit 2× M3 × 10 mm verschrauben (Bild 3). Das obere Halsstück muss danach leicht kippen können.
  5. Servo 0 (Kopf drehen) von oben in neck-top einsetzen, Welle nach oben (Bild 4).
  6. Drehteller: Einen Servo-Hebel in neck-round-bottom legen. Die zwei Hälften neck-round-top-left/right darum legen und alle drei zusammenkleben (Bild 5). Der Hebel sitzt dann fest im Teller.
  7. Den Drehteller auf die Welle von Servo 0 stecken, so dass er gerade nach vorn zeigt (Servo steht ja auf 90° = Kopf schaut geradeaus).
  8. Gestänge: Auf Servo 1 einen Hebel stecken. Das schwarze neck-top-linkage und ein Stück Büroklammer verbinden den Servo-Hebel mit dem oberen Halsstück (Bild 6). Die Büroklammer kommt ins 2. Loch des Servo-Hebels.
Original: Hals oben, ganz hoch (HIGH) und ganz tief (LOW). Gestänge ins 2. Loch.
Original: Kopf dreht sich 30° nach links und rechts. In der Mitte (90°) schaut er nach vorn.
Die zwei kleinen Kabelführungen neck-wire-guide-left/right kommen im Video nicht vor, sie wurden später vom Designer ergänzt. Sie sind dafür da, die Servokabel ordentlich am Hals entlangzuführen. Die genaue Position zeigt das Original nicht. Halte sie an den fertigen Hals und such die Stelle, an der sie gut anliegen und die Kabel nicht beim Bewegen einklemmen. Erst probieren, dann kleben.
Fertig, wenn … mit dem Servo-Tester 1 60 / 1 120 der obere Hals kippt und 0 60 / 0 120 der Drehteller nach links und rechts dreht. Danach m.
B7

Der Körper (der gelbe Kasten) mit den Arm-Servos

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Das brauchst du
  • body-back, body-left, body-right, body-front, body-front-door, 2× body-front-pins, body-bottom
  • arm-servo-bracket-left, arm-servo-bracket-right, 2× arm-hinge-outer
  • die fertigen Arme aus B4
  • Servo Kanal 5 (Arm links) und Servo Kanal 6 (Arm rechts), beide auf 90°
  • 6× M3 × 20 mm, 6× Mutter, Sekundenkleber
So gehört alles zusammen: Rückwand, zwei Seiten, Front mit Klappe, Boden, Arme.
Vier Muttern in die Seitenwände
Arm-Servo: Halter + Mutter + Servo, außen Hebel und Schulterscheibe
Servo-Halter innen an die Seitenwände kleben
Front mit Klappe (Stifte = Scharnier)
Seiten an die Rückwand, Front davor
Boden von unten mit 4 Schrauben 20 mm
  1. Vier Muttern in die Schlitze der Seitenwände body-left und body-right schieben (Bild 2).
  2. Arm-Servos: Servo 5 in arm-servo-bracket-left, Servo 6 in arm-servo-bracket-right. In jeden Halter eine Mutter (Bild 3).
  3. Einen Servo-Hebel in die gelbe Scheibe arm-hinge-outer einsetzen (bei Bedarf kleben) und die Scheibe auf die Servo-Welle stecken.
  4. Die Servo-Halter innen an die Seitenwände kleben, so dass die Scheibe durch das Loch in der Wand nach außen schaut (Bild 4). Erst trocken probieren!
  5. Die Klappe body-front-door mit den zwei Stiften body-front-pins an body-front befestigen (das ist das Scharnier). Die Klappe muss auf- und zugehen.
  6. Seitenwände an die Rückwand body-back setzen, Front davor (Bild 6).
  7. Alles auf den Boden body-bottom stellen und von unten mit 4× M3 × 20 mm verschrauben (Bild 7). Die restlichen 2× M3 × 20 mm gehen oben durch die Rückwand in die Muttern der Arm-Servo-Halter (die zwei Schrauben oben auf der Rückwand in Bild 6).
  8. Arme anstecken: Das Schultergelenk jedes Arms (arm-hinge-inner) auf die Scheibe am Servo setzen. Stellung: Der Arm steht in der Mitte zwischen ganz oben und ganz unten.
Original: So weit geht der Arm nach oben (HIGH) und unten (LOW). Bei 90° soll er ungefähr in der Mitte stehen.
Die Klappe vorne Hinter der Frontklappe ist später der Akku. So kommst du zum Laden dran, ohne etwas abzuschrauben.
Der fertige Körper mit Armen. Der Deckel (oben) kommt erst in der Endmontage.
Fertig, wenn … der Kasten stabil steht, die Klappe auf- und zugeht und sich mit 5 60/5 120 und 6 60/6 120 beide Arme heben und senken.
B8

Endmontage: Ketten an den Körper, Kopf auf den Hals, Hals auf den Deckel

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Das brauchst du
  • alle Baugruppen: 2 Antriebsseiten, Körper, Hals, Kopf
  • body-top (Deckel), body-neck-servo-holder, neck-bottom-axle, neck-bottom-linkage
  • Servo Kanal 2 (Hals unten) auf 90°
  • 8× M3 × 10 mm, 2× M3 × 20 mm, 8× Mutter, 1 Büroklammer, Sekundenkleber
Die Reihenfolge: unten Ketten, dann Körper, dann Deckel mit Hals, oben der Kopf.
Acht Muttern innen in den Boden
Antriebsseiten von unten mit 8 Schrauben 10 mm
Kopf auf den Drehteller des Halses kleben
Hals mit der Achse in die Ösen des Deckels
Servo 2 unter dem Deckel mit Büroklammer verbinden
Deckel mit 2 Schrauben 20 mm auf den Körper
  1. Ketten an den Körper: Acht Muttern innen in den Boden legen. Die zwei Antriebsseiten von unten ansetzen und mit 8× M3 × 10 mm festschrauben (Bilder 2 und 3). Die Motorkabel zeigen nach innen.
  2. Kopf auf den Hals: Das Mittelstück des Kopfes auf den Drehteller oben am Hals kleben (Bild 4). Vorher prüfen: Kopf schaut geradeaus, wenn Servo 0 auf 90° steht.
  3. Hals-Servo unten: Servo 2 in den Halter body-neck-servo-holder setzen und den Halter unter dem Deckel body-top befestigen.
  4. Hals auf den Deckel: Das untere Halsstück zwischen die zwei Ösen auf dem Deckel setzen und die Achse neck-bottom-axle durchschieben (Bild 5). Der Hebel am Hals ragt durch den Schlitz nach unten.
  5. Gestänge: Den Hebel am Hals mit neck-bottom-linkage und einer Büroklammer mit dem Servo-Hebel von Servo 2 verbinden (Bild 6).
  6. Kabel von Kopf und Hals nach unten durch die Öffnung im Deckel führen (siehe Teil C). Jetzt ist der beste Moment dafür!
  7. Deckel auf den Körper setzen und mit 2× M3 × 20 mm festschrauben (Bild 7). Diesen Schritt machst du erst, wenn Teil C fertig ist.
Original: Hals unten, ganz hoch (HIGH) und ganz tief (LOW).
Geschafft: WALL·E ist komplett.
Der Hals ist die schwerste Arbeit für einen Servo Servo 2 hebt den ganzen Kopf. Wenn er zittert oder es nicht schafft: Liegt es an Reibung (Gelenke nachschleifen)? Oder ist der Servo zu schwach? MG90S sind für diese Stelle das Minimum.
Fertig, wenn … WALL·E auf seinen Ketten steht und sich mit dem Servo-Tester alle 7 Gelenke bewegen lassen.

Teil C · Elektronik einbauenAlles kommt in den Bauch

C1

Plan machen, wo was hinkommt

  1. Lege alle Elektronik-Teile vor dich und halte sie probeweise in den Körper. Der Deckel ist noch ab.
  2. Akku vorn hinter die Klappe. Er muss zum Laden rausnehmbar bleiben, also mit Klettband, nicht fest kleben.
  3. Die zwei BTS7960 nahe an die Motoren (Boden, links und rechts). Sie haben große Kühlkörper, die dürfen nichts berühren und brauchen etwas Luft.
  4. PCA9685 weiter oben, nah am Hals. Dann reichen die Servokabel eher.
  5. ESP32 so, dass du mit dem USB-Kabel noch dran kommst (z.B. an der Rückwand). Sonst musst du zum Programmieren alles ausbauen.
  6. Wandler und Verteiler dazwischen, wo Platz ist.
  7. Schalter: an eine Stelle, an die du von außen drankommst, ohne die Klappe zu öffnen. Dafür musst du ggf. ein Loch bohren. Mach das nur an einer unauffälligen Stelle, z.B. hinten unten.
Tipp Mach ein Handyfoto, wenn alles gut liegt. Dann weißt du beim Festkleben noch, wie es gedacht war.
Fertig, wenn … du für jedes Teil einen Platz hast und die Klappe noch zugeht.
C2

Servokabel durch den Hals verlegen

  1. Durch den Hals laufen 4 Servokabel: Auge rechts (3), Auge links (4), Kopf drehen (0) und Hals oben (1). Servo 2 sitzt schon unter dem Deckel. Dazu kommen die 2 Stromkabel der Kamera (5V und GND), die unten in die 5-V-WAGOs gehen.
  2. Die Kabel locker am Hals entlang nach unten führen, mit den kleinen Kabelführungen oder einem dünnen Kabelbinder sichern.
  3. Bewegungstest: Mit dem Servo-Tester Kopf ganz nach links und rechts drehen, Hals ganz hoch und runter. Die Kabel dürfen dabei nirgends ziehen oder eingeklemmt werden. Lieber eine Schlaufe Reserve lassen.
  4. Reicht ein Kabel nicht bis zum PCA9685: Servo-Verlängerung dazwischenstecken. Die Steckverbindung mit einem Stück Klebeband sichern, damit sie nicht aufgeht.
  5. Jedes Kabel am Ende nochmal beschriften (0 bis 6), dann ist das Einstecken leicht.
Aus dem Original Der Designer schreibt selbst, dass die Kabel der Augen-Servos durch den Hals der kniffligste Teil des ganzen Baus waren. Nimm dir dafür Zeit.
Fertig, wenn … alle 7 Servokabel beschriftet im Bauch ankommen und sich Kopf und Hals frei bewegen.
C3

Alles festmachen und nach Plan verbinden

  1. Akku ab.
  2. Boards mit Klettband oder doppelseitigem Klebeband an ihre Plätze kleben. Unter die Platinen darf kein Metall (Schrauben, Muttern).
  3. Nach dem Strom-Plan die dicken Kabel verbinden. Dann nach dem Signal-Plan die Dupont-Kabel.
  4. Servos in die Kanäle 0 bis 6 stecken (braun zu GND).
  5. Kabel mit Kabelbindern bündeln, damit nichts in die Zahnräder oder Ketten kommt.
  6. Checkliste vor dem ersten Einschalten:
    • Rot und Schwarz nirgends vertauscht? (Wandler, PCA9685-Schraubklemme, BTS7960)
    • PCA9685-Schraubklemme hängt am 6-V-Wandler, die 5V-Reihe des Boards am 5-V-Wandler?
    • Jumper am Erweiterungsboard auf 3.3V? (Nachmessen: V-Stift gegen G-Stift = 3,3 V)
    • Nirgends blanke Drähte, die sich berühren können?
  7. Akku an. Riecht etwas, wird etwas heiß? Sofort aus. Sonst: Servo-Tester und Motor-Test nochmal laufen lassen, jetzt im fertigen Roboter.
Fertig, wenn … alle Tests aus Teil A auch im eingebauten Zustand funktionieren. Dann den Deckel festschrauben (letzter Punkt von B8).

Teil D · FeineinstellungDamit kein Servo gegen einen Anschlag drückt

D1

Für jeden Servo die Grenzen herausfinden

Jedes Gelenk kann sich nur ein Stück bewegen, nicht die vollen 180°. Fährt ein Servo weiter, drückt er gegen das Plastik, brummt, wird warm und geht irgendwann kaputt. Darum schreibst du dir für jeden Servo auf, wie weit er gehen darf.

  1. Servo-Tester hochladen (5V-Kabel am Board dabei ab!), Seriellen Monitor öffnen, Akku an.
  2. Mit Kanal 0 anfangen: 0 90. Dann in kleinen Schritten weiter: 0 80, 0 70 … bis der Kopf so weit gedreht ist wie auf dem Bild „LOW". Wert aufschreiben.
  3. Genauso in die andere Richtung bis „HIGH". Wert aufschreiben.
  4. Wenn es brummt: Du bist zu weit. 5° zurück.
  5. Das für alle 7 Servos machen und in die Tabelle schreiben:
KanalGelenkLOW (Grad)HIGH (Grad)Original-Bild
0Kopf drehen__________30° rechts / 30° links
1Hals oben__________Kopf nach unten / oben
2Hals unten__________Hals flach / aufgerichtet
3Auge rechts__________Auge unten / oben
4Auge links__________Auge unten / oben
5Arm links__________Arm unten / oben
6Arm rechts__________Arm unten / oben
Tipp Du kannst die Seite ausdrucken und die Werte direkt eintragen. Diese Werte brauche ich später für das richtige WALL·E-Programm.
Fertig, wenn … die Tabelle für alle 7 Servos ausgefüllt ist.
D2

Erste Probefahrt

  1. WALL·E auf den Boden stellen, genug Platz drumherum.
  2. Motor-Test laufen lassen. Fährt er bei „BEIDE vorwärts" wirklich nach vorn? Wenn eine Seite rückwärts läuft: Akku aus, an diesem BTS7960 M+ und M− tauschen.
  3. Bei „LINKS vorwärts" muss sich WALL·E nach rechts drehen (die linke Kette schiebt). Wenn nicht: linker und rechter Treiber sind vertauscht.
Fertig, wenn … WALL·E bei „BEIDE vorwärts" geradeaus nach vorne fährt. Ab hier geht es ans echte Programm.
Und jetzt: das richtige Programm Die Testprogramme zeigen nur, dass alles funktioniert. Für das echte WALL·E-Programm (Steuerung vom Handy über WLAN, sanfte Servobewegungen, die Animationen aus dem Film wie beim Original) passe ich (Chanti) dir den Code von chillibasket auf ESP32 + BTS7960 an. Dafür brauche ich nur deine Tabelle aus D1.

Hilfe, es geht nicht!Die häufigsten Probleme und was du tun kannst

ProblemMögliche UrsacheLösung
Kein Anschluss in der Arduino IDEUSB-Kabel ist nur ein Ladekabel · fehlende Rechte unter LinuxAnderes Kabel probieren · Gruppe dialout (sag mir Bescheid)
Hochladen hängt bei „Connecting…"Board will in den Upload-ModusTaste BOOT gedrückt halten, bis das Hochladen losgeht
„PCA9685 NICHT gefunden"SDA und SCL vertauscht, VCC oder GND fehltVierer-Block: D21 → SDA, D22 → SCL prüfen. VCC und GND richtig herum?
Board gefunden, aber Servos bewegen sich nichtKein Strom an der blauen Schraubklemme · Stecker verdreht6 V an der Schraubklemme messen · braun zu GND
Servos zucken wild, ESP32 startet neuServos und ESP32 hängen am selben Wandler · GND fehltServos nur an den 6-V-Wandler · GND-Verbindungen prüfen
Servo brummt und wird warmEr drückt gegen einen AnschlagSofort auf 90°. Grenzen neu bestimmen (D1). Hebel ggf. eine Zacke versetzen
Motor dreht nichtEN-Pins nicht an 27/13 bzw. 4/23 · VCC am BTS7960 fehlt · B+/B− ohne StromVerkabelung mit Tabelle vergleichen · 12 V an B+/B− messen
Motor dreht nur in eine RichtungRPWM oder LPWM hat keinen KontaktDupont-Kabel an D25/D26 bzw. D32/D33 prüfen oder tauschen
Kette springt ab oder hängt durchKette zu lockerwheel-top-larger drucken (Ordner 05_OPTIONAL)
Kette klemmtDruckreste an den Gliedern · Stifte zu strammGlieder einzeln prüfen, entgraten
Zahnräder ratternMotorzahnrad greift nicht richtigHalter-Schrauben lösen, Motor ausrichten, wieder anziehen
Hals schafft den Kopf nichtZu viel Reibung · Servo zu schwachGelenke leichtgängig machen · Büroklammer ins andere Loch
ESP32 geht plötzlich ausAkku fast leerAkku messen. Unter 10 V: sofort laden
Wenn gar nichts mehr hilft Mach ein Foto von der Stelle und schick es mir, zusammen mit dem, was im Seriellen Monitor steht. Dann schauen wir zusammen drauf.

WALL·E-Design: Simon Bluett (chillibasket), Remix auf Printables von Mr Prints, Lizenz CC BY-SA 4.0. Montagebilder: Standbilder aus dem offiziellen Aufbau-Video. Anleitung, Schaltpläne und Testprogramme für ESP32 + BTS7960: Chanti für Kevin, September 2026.