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Raptor: Arduino balanciert Elektro-Einrad

Der Bastler Nick Thatcher hat ein motorbetriebenes Einrad im Stil eines Segway-Rollers gebaut. Ein Arduino-Mikrocontroller , ein Gyroskop und etwas angepasster Programmcode aus einem anderen Projekt verhindern, dass der Fahrer nach vorn oder hinten überkippt.
/ Andreas Donath
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Das Raptor-Einrad balanciert selbstständig. (Bild: Nick Thatcher)
Das Raptor-Einrad balanciert selbstständig. Bild: Nick Thatcher

Das Raptor(öffnet im neuen Fenster) ist ein Einrad mit einem 350-Watt-Elektromotor, das der Bastler Nick Thatcher(öffnet im neuen Fenster) mit Hilfe eines Arduino Uno und eines nicht näher bezeichneten IMU-Moduls(öffnet im neuen Fenster) zur Positions- und Bewegungsbestimmung gebaut hat. Das Raptor besitzt einen Kettenantrieb und verhindert durch Motorimpulse, dass der Fahrer mit dem immerhin 16 km/h schnellen Gefährt umkippt.

 
Video: Das selbstbalancierende Elektro-Einrad Raptor

Zuerst baute Thatcher mit dem No-Way(öffnet im neuen Fenster) ein Segway mit zwei Rädern nach. Danach folgte der Raptor, der mit nur einem Rad auskommen muss. Im Raptor kommen ein 350-Watt-Motor mit Getriebe sowie die Motorsteuerung Syren 1x25 von Dimension Engineering(öffnet im neuen Fenster) zum Einsatz. Die Stromversorgung übernehmen zwei 12-Volt-Bleiakkus, die in Serie geschaltet wurden. Künftig soll noch eine bessere Akkutechnik eingebaut werden, kündigte Thatcher auf seiner Website an. Bislang kann der kunststoffverkleidete Raptor mit einer Akkuladung je nach Geschwindigkeit ungefähr 90 bis 120 Minuten fahren.

Der Mikrocontroller Arduino Uno(öffnet im neuen Fenster) verwertet die Daten der Trägheitsmessung, um daraus PWM-Signale (Pulsweitenmodulation) zu erzeugen, die an die Motorsteuerung weitergegeben werden. Das Programm dafür wurde vom Projekt OneWheeled von John Dingley(öffnet im neuen Fenster) übernommen und für das Einrad modifiziert.

Die Motorimpulse gleichen die entstehenden Vor- und Rückwärtsneigungen aus, während das Einrad nach links und rechts bei der Fahrt nicht extra stabilisiert werden muss. Beim Anfahren und bei niedrigen Geschwindigkeiten muss der Fahrer mit seinen Füßen helfen, das ungefähr 25 kg schwere Mobil zu stabilisieren.

Eine ausführliche Bauanleitung mit Teileliste für den Raptor(öffnet im neuen Fenster) sowie eine Kostenaufstellung gibt es derzeit nicht.


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