MeArm Roboterarm V1.0 – Arduino & Raspberry Pi gesteuerter Roboterarm bauen

Komponenten und Materialien

Arduino UNO	×	1
Raspberry Pi 2 Model B	×	1
MeArm Bausatz (Laser-geschnittene Acrylteile, Servos, Schrauben)	×	1

Projektbeschreibung

Der MeArm ist ein kompakter, Open-Source-Roboterarm, der seit 2014 tausendfach weltweit nachgebaut wurde. Diese Anleitung beschreibt den Zusammenbau der Version 1.0 Schritt für Schritt. Der Arm wird von vier Servos bewegt (Basis, linker Arm, rechter Arm, Greifer) und kann über Arduino, Raspberry Pi oder andere Mikrocontroller gesteuert werden.

Schritt 1: Dateien herunterladen & Lasercutten

Die DXF-Dateien sind auf Thingiverse frei verfügbar. Sie sind für 3 mm Acryl ausgelegt, funktionieren aber auch mit Holz oder 3D-Druck. Zusätzlich werden folgende M3-Schrauben benötigt:

• M3 Muttern × 11
• 6 mm × 7
• 8 mm × 15
• 10 mm × 5
• 12 mm × 8
• 20 mm × 4

Schritt 2: Servos kalibrieren – WICHTIG!

Bevor du den Arm zusammenbaust, müssen die Servos auf ihre Nullposition kalibriert werden. Verwende dazu den „Brains Board“ (Arduino-kompatibel) oder einen beliebigen PWM-Generator. Die Standardpositionen sind:

• Basis (Mitte): 90°
• Linker Arm: 90°
• Rechter Arm: 90°
• Greifer: 25°

Markiere die Stellung auf Servowelle und Gehäuse. Drehe die Servos nicht von Hand! Das könnte die Getriebe beschädigen. Die Kalibrierung muss vor dem mechanischen Aufbau erfolgen.

Wichtig: Servos benötigen eine eigene 5–6 V / 2 A Stromversorgung mit gemeinsamer Masse zum Mikrocontroller – der Arduino kann sie nicht direkt versorgen.

Schritt 3: Basis & Mittelsektion aufbauen

Größtes Teil (#1) mit Gummifüßen versehen, vier 20 mm-Schrauben von unten einschrauben, Muttern halb aufdrehen. Teil #2, #3, Mittelservo und zwei 8 mm-Schrauben: Servo durch Kragen (#3) stecken, Schrauben durch Kragen in #2 drehen (Selbstschneidend). Diese Einheit auf die 20 mm-Schrauben der Basis aufsetzen.

Schritt 4: Linke Seite

Teile #4, #5, #6, linkes Servo, zwei 8 mm-Schrauben, Servobefestigungsset. Servo durch Kragen (#5), Kabel durch Kabelführung. Kragen mit 8 mm-Schrauben an #4 befestigen (nicht zu fest!). Servohorn (weißes Kreuz) an Arm #6 schrauben, auf kalibriertes Servo stecken (parallel zur langen Seite von #4), mit Maschinenschraube sichern.

Schritt 5: Rechte Seite

Analog zur linken Seite, jedoch mit Teilen #5, #12, #13, #17, rechtem Servo, 6 mm-Schraube für Teil #17. Servohorn an Arm #13 im 90°-Winkel zur langen Seitenplatte montieren.

Schritt 6: Mittelsektion (Base & Pig) bauen

Teil #14 (Base) mit Servohorn verbinden. Teile #8, #9, #10 („Pig“) mit 10 mm-Schraube verbinden (#9, #10, #8 in dieser Reihenfolge). Alles muss frei drehbar sein.

Schritt 7: Linke Seite mit Mitte verbinden

Linke Einheit mit Teil #7 (Vorderstrebe) per 12 mm-Schraube & Mutter verbinden. „Pig“ in Schlitz von #7 einsetzen. Base-Platte in Schlitze von linker Einheit und Pig einrasten lassen. Hebel (#17) und optionalen Distanzring (#20) zwischen Servoarm (#6) und Pig-Hebel (#9) mit 12 mm- oder 10 mm-Schraube verbinden. Hintere Strebe (#11) analog befestigen, aber etwas Spiel lassen.

Schritt 8: Rechte Seite anbauen

Teil #15 (Webbing) an #10 (Pig) mit 12 mm-Schraube & Mutter. Rechte Seite nun mit der komplexen Einheit verbinden – Geduld, dies ist der kniffligste Schritt. Alle Schlitze und Bohrungen müssen gleichzeitig greifen.

Schritt 9: Auf Basis setzen & linken Unterarm montieren

Zentrale Einheit auf Basisservo setzen, mit Schraube sichern. Teil #16 (linker Unterarm) mit zwei 6 mm-Schrauben an #10 und #17 befestigen.

Schritt 10: Rechter Unterarm

Teil #18 (Verbindungsstück) an linken Unterarm und rechten Unterarm (#31, unnummeriert) haken. Dreiecksteil #19 an #31 und #13 (Servoarm) mit 10 mm-Schraube. Rückseite von #19 an #17 (rechte Seitenplatte) mit 10 mm-Schraube + Distanzring.letztes #17 an Innenseite von #19 mit 6 mm-Schraube.

Schritt 11: Greifer (Claw) bauen

Servo durch letzten Kragen (#21). Teile #22, #23 in Seitenschlitze, mit #24 und vier 8 mm-Muttern sichern. Teil #28 durch linkes Loch im Kopf, 8 mm-Schraube in #25. Zahnräder #27 ineinandergreifen lassen, 12 mm-Schraube durch #27, Kopf, #25. Servohorn an #30, am Servo befestigen. #29 auf #30 mit zwei 6 mm-Schrauben. #26 an lose 12 mm-Schraube und Extraloch in #27 mit 8 mm-Schraube.

Schritt 12: Kopf montieren

Kopf mit zwei 8 mm-Schrauben durch Unterarme in #22 und #23 befestigen. Evtl. Servoklemmschrauben leicht lockern. Fertig – einschalten & spielen!

Schritt 13: Fehlersuche

Linker Servoarm blockiert: Meist steifes Gelenk. Oft wird die Befestigung des Kopfs vergessen.

Code (Arduino)

#include <Servo.h>
Servo middle, left, right, claw;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  middle.attach(11);
  left.attach(10);
  right.attach(9);
  claw.attach(6);
}

void loop() {
  middle.write(90);
  left.write(90);
  right.write(90);
  claw.write(25);
  delay(300);
}

Weitere Code-Beispiele (z. B. für Raspberry Pi, BeagleBone, Espruino) finden sich auf der Codebender-Seite.

CAD-Dateien & Gehäuse

Die DXF-Dateien für den Lasercutter sind auf Thingiverse verfügbar.