Ein eigenes Roboterauto zu bauen, muss nicht teuer sein. In dieser Anleitung setze ich bewusst auf kostengünstige Komponenten, um den Einstieg in die faszinierende Welt der Robotik für alle erschwinglich zu machen. Mit einem Budget von etwa 25 Euro (ohne PlayStation-Controller) kannst du bereits loslegen. Die Bauteile beziehen wir dabei direkt aus China – das spart Kosten, benötigt aber etwas Geduld beim Versand.
Das folgende Bild zeigt eine Auswahl an Komponenten die benötigt werden um ein Roboter Auto auf ESP* Basis aufzubauen.
Robotik soll Spaß machen und leicht zugänglich sein. Deshalb verwende ich preiswerte, aber bewährte Komponenten, die sich bei mir in zahlreichen Projekten als zuverlässig erwiesen haben.
Besonders praktisch: Die Stromversorgung erfolgt durch drei 18650 Lithium-Ionen-Akkus. Diese Akkus bieten ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind vielseitig einsetzbar.
Komponenten aus China oder Deutschland?
Falls du die Teile schnell benötigst, kannst du sie über verschiedene Elektronik-Händler oder auch Amazon in Deutschland bestellen. Das geht schneller, ist jedoch teurer. Ich bestelle meine Bauteile häufig über AliExpress direkt aus China, um Geld zu sparen. Beachte dabei, dass der Versand mehrere Wochen dauern kann.
Kein zusätzlicher USB-Adapter nötig
Das ESP32 Dev Kit C V4 ist besonders benutzerfreundlich, da es bereits über einen integrierten USB-zu-Seriell-Konverter verfügt. Du kannst das Board einfach mit einem USB-Kabel an deinen PC anschließen und den Kontroller direkt programmieren – ohne zusätzliche Adapter. Das spart nicht nur Geld, sondern macht auch die Einrichtung deutlich einfacher.
Im nächsten Abschnitt findest du eine detaillierte Liste aller benötigten Komponenten, damit du sofort mit dem Bau deines eigenen Roboterautos starten kannst. Vom ESP32-Modul über Motoren bis hin zu Sensoren – alles, was du brauchst, ist in der Liste enthalten.
Die Komponentenliste
Das ESP32 Dev Kit C V4 benötigt keinen zusätzlichen FT232RL Adapter, also keinen USB-zu-TTL-Serial-Adapter. Das Board verfügt bereits über einen integrierten USB-zu-Seriell-Konverter, der es ermöglicht, das ESP32 Dev Kit C V4 direkt über ein USB-Kabel mit dem PC zu verbinden und zu programmieren. Ohne diesen integrierten Adapter wäre das Aufspielen der notwendigen Programme nicht möglich, daher vereinfacht dies die Programmierung und Handhabung erheblich.
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Ich habe hervorragende Erfahrungen mit dem folgenden L298N Motorentreiber gemacht und ihn bereits in zahlreichen Robotern, beispielsweise mit Raspberry Pi oder ESP8266 NodeMCU, erfolgreich eingesetzt. Er ist ideal, da die integrierten LEDs den Schaltzustand der H-Brücke deutlich anzeigen, wodurch Fehler in der Programmierung schnell erkannt werden können. Auch sieht man so direkt ob überhaupt ein Steuersignal an dem Motortreiber ankommt.
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Nachfolgend gezeigt sind die kleinen gelben Motoren zu sehen, die benötigt werden, um den Roboter anzutreiben. Für das in dieser Serie beschriebene Modell sind diese Getriebemotoren ausreichend.
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Um den Motorentreiber in diesem Baubeispiel steuern zu können, wird ein Servo-Controller benötigt. Ich empfehle den Servo-Controller mit dem PCA9685-Chip, da es hierfür ausgezeichnete Bibliotheken von Adafruit gibt und die Programmierung sehr einfach ist. Das schöne ist das so das Roboter Auto auch um zusätzliche Servo-Motoren erweitert werden kann und nicht so viele GPIO Pins des ESP32 belegt sind.
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Für die Verbindung der logischen Komponenten werden Jumper-Kabel benötigt. Ein solches Set ist immer eine gute Wahl für den Anfang.
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Optional kann ein kleines OLED-Display eingebaut werden, um Statusinformationen des ESP32 anzuzeigen. So lasse ich mir z. B. Anzeigen ob der PS5 Controller verbunden ist oder nicht.
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Zur Steuerung des Roboterautos verwende ich einen Sony PlayStation 5 Controller. Dieser kann über Bluetooth mit dem ESP32 verbunden werden, sodass der Roboter einfach fernbedient werden kann. Vorallem Kinder haben so einfach viel mehr Spaß mit dem Roboter Auto.
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Für die Stromversorgung nutze ich Doppeldrahtkabel. Dieses hier gezeigte Kabel ist weder zu dick noch zu dünn und somit ideal für kleine Projekte mit niedriger Spannung geeignet.
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Um dem Roboter etwas buntes Licht zu verleihen, habe ich einen LED-Ring installiert. Dieser ist sehr hell und sorgt für viel Spaß, wenn der Roboter beispielsweise wie ein Polizeiauto blinkt oder die Fahrtrichtung farblich anzeigt. Auch kann man so schon viel tiefer in die Programmierung einsteigen. So lasse ich das LED Licht je nach Geschwindigkeit und Richtung in unterschiedlichen Farben leuchten und je schneller sich das Roboter Auto begwegt um so mehr LEDs leuchten auf.
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Zusätzliche Komponenten (ohne Powerbank)
Falls keine Powerbank verwendet wird, werden folgende Komponenten für die Stromversorgung benötigt:
Für das Roboterauto ist ein Batteriehalter mit Platz für drei 18650-Akkus erforderlich. Diese drei Akkus versorgen den Roboter mit einer ausreichend hohen Spannung von etwa 10V, wodurch die Stromversorgung über den oben aufgeführten Step-Down-Konverter gewährleistet wird.
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Mit drei 18650-Akkus, jeweils ca. 3000 mAh, läuft der Roboter lange und macht viel Spaß. Ein passendes Angebot auf Amazon konnte ich nicht finden, aber ein Blick in den Akku-Shop lohnt sich sicherlich.
Link: Akku Shop
Falls keine Powerbank verwendet wird, wird zudem ein Step-Down-Konverter mit zwei USB-Anschlüssen benötigt. Dieser wandelt eine Spannung von etwa 10V auf die benötigten 5V um, die für die Elektronik wie dem ESP32 Modul im Roboterauto erforderlich sind.
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Um die Stromversorgung ein- und ausschalten zu können, habe ich einen Taster zwischen die Batterie und den Step-Down-Konverter geschaltet.
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Werkzeug:
Die vielen kleinen Schrauben, die geöffnet und geschlossen werden müssen, erfordern gutes Werkzeug, damit sie nicht schnell abgenutzt werden. Ein kleines Werkzeugset wie das nachfolgende hat sich bei mir als sehr nützlich erwiesen.
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Zusammenfassung
Mit diesen Komponenten kann der kleine Roboter auf Basis eines ESP32 gut aufgebaut werden. Ich habe eine Vielzahl dieser Komponenten seit vielen Jahren für diverse kleine Roboter Projekte im Einsatz und bin überzeugt das ich hier die richtige Auswahl getroffen habe. Natürlich gibt es viel mehr Komponenten und Kombinationen die möglich sind und die ich nicht gezeigt habe. Beginnend vom Chassis bis hin zu der Elektronik im Roboter Auto. Daher ist auch wieder diese Anleitung als ein Art roter Faden zu verstehen die die Grundlagen und das nötige Wissen vermittelt aber individuell je nach Erfahrung umgesetzt werden kann. Daher lohnt es sich auch in die anderen Artieklserien von mir zu schauen.
My name is Ingmar and I build Raspberry Pi robots in my sparetime. I wrote a book about Raspberry Pi robots 2016 which is available in German. I am interested in all kinds of electronic projects like differential GPS, machine learning or robotics.
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