Bluetooth-gesteuerter Arduino-Spybot bauen – Überwachungsroboter mit IP-Kamera

Komponenten & Zubehör

Bauteil	Anzahl	Hinweise
Arduino UNO	1
HC-06 Bluetooth-Modul	1	Seriell (UART)
Arduino Proto Shield	1	Oder beliebige löchbare Lochrasterplatine mit Pinheadern
Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield V2	1	Für 4 DC-Motoren + Servo
SM-S4306R Dauerlaufservo (Continuous Rotation)	1	Für Kameraschwenk
DC-Motoren (generisch)	4	Mit Getriebe
Reifen für DC-Motoren	4
Steckbrücken (Jumper Wires)	8	Für Motoren
4×AA-Batteriehalter	2	Zu 8×AA zusammengefügt
AA-Akkus (NiMH)	8	Wiederaufladbar empfohlen
Smartphone	1	Als IP-Kamera (z. B. Nokia Lumia 520 + Win IP Camera App)
Smartphone-Halterung	1	Am Servo befestigt
Eigenbau-Chassis	1	Holzbrett oder gekauftes Robot-Chassis

Software & Bibliotheken

• Node.js Webserver (Express.js)
• Johnny-Five (JavaScript Robotics & IoT Platform)
• Socket.IO (WebSockets für Frontend-Backend-Kommunikation)
• Frontend: Susy (Responsive Layout), Google Material Design, Gulp.js, BabelJS (ES6 Transpiler), Browserify (Modul-Support)

Projektbeschreibung

Dieser vierrädrige Roboter wird per Bluetooth vom Computer/Smartphone gesteuert. Er trägt ein Smartphone als IP-Kamera, sodass der Bediener die Umgebung live sehen kann. Die Steuerung erfolgt über eine selbstgeschriebene Node.js-Webanwendung mit Tastatursteuerung (Pfeiltasten für Fahrt, zusätzliche Tasten für Kameraschwenk).

Chassis-Bau

Das Chassis wurde selbst aus Holz gefertigt. Wichtig bei Differentiallenkung (Skid Steering): Die Räder sollten so nah wie möglich beieinander stehen, um das Drehen auf der Stelle zu ermöglichen. Die Motoren wurden mit Kabelbindern (150×3,5 mm) am Chassis befestigt – zwei pro Motor für sicheren Halt. Präzises Bohren der Radachsen ist entscheidend, damit der Roboter geradeaus fährt.

Stromversorgung

Zwei 4×AA-Halter wurden verschraubt zu einem 8×AA-Pack (ca. 9,6 V NiMH). Der Arduino wird direkt davon gespeist. Das Adafruit Motor Shield V2 hat einen Jumper zur Trennung der Motorstromversorgung vom Arduino; so können die Motoren separat über die Power-Pins des Shields versorgt werden.

Bluetooth-Kommunikation

Das HC-06-Modul wurde auf einem Proto Shield verlötet (Pinheader für einfaches Abnehmen). Verdrahtung: HC-06 TX → Arduino RX (Pin 0), HC-06 RX → Arduino TX (Pin 1) über Spannungsteiler (3,3 V Logik), VCC → 5 V, GND → GND. Einrichtung gemäß Johnny-Five Wiki.

Bewegung & Kamera

• Fahrt: Vorwärts, Rückwärts, Kurven über Differentiallenkung (links/rechts unterschiedliche Radgeschwindigkeiten).
• Kamera: Das Smartphone sitzt auf dem Dauerlaufservo → Schwenk links/rechts ohne Fahrbewegung.

Code-Struktur (Modular)

Backend (Node.js / Johnny-Five)

// entry point: app.js
const boardModule = require('./src/boardModule');
const servoModule = require('./src/servoModule');
const motorModule = require('./src/motorModule');

boardModule.initBoard().then(() => {
  motorModule.initMotors();
  servoModule.initServo();
});

Jedes Modul kapselt die Johnny-Five-Logik für Board, Motoren (Motor Shield V2) und Servo.

Frontend (Browser / ES6 Module)

// main.js
import {moveWheels, stopWheels} from './wheelsControl';
import {moveServo, stopServo} from './servoControl';

document.onkeydown = checkKeyDown;
document.onkeyup = checkKeyUp;

function checkKeyDown(e) {
  moveWheels(e.keyCode);
  moveServo(e.keyCode);
}
function checkKeyUp(e) {
  stopWheels(e.keyCode);
  stopServo(e.keyCode);
}

Tastenbelegung (Beispiel): Pfeiltasten = Fahrt, Umschalt+Pfeiltasten = Kameraschwenk. Die WebSocket-Verbindung (Socket.IO) sendet Befehle an den Node-Server, der sie an Johnny-Five weiterreicht.

Quellcode & Repository

Vollständiger Code (Frontend + Backend) auf GitHub:
https://github.com/dominikfilkus/arduino-spybot-V2

Fazit & Ausblick

Erstes IoT-Projekt des Autors – funktionsfähig, aber verbesserungswürdig: 3D-gedrucktes Chassis, bessere Motorhalterung, autonomes Fahren (Ultraschall/IR), Kamera-Stabilisierung, Akku-Management.

Schaltplan

Fritzing-Datei: arduino-spybot.fzz (im Repository).