Make Magazin 5/2019
S. 88
Community-Projekte
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DIY-Staubsauger Tenok

Anpassbare Adapter und ein Holzgehäuse sind die Basis des Projekts Tenok, aus kaputten Staubsaugern wieder ein funktionsfähiges Gerät zu bauen.

Bei einem Staubsauger wirft man in aller Regel einen funktionierenden Motor nebst Stromkabel, Netzschalter et cetera weg, nur um die gleichen Bauteile im neuen Gewand wieder zu kaufen. Daher habe ich ein System entworfen, das sich an die Komponenten verschiedener Hersteller anpassen lässt, um einen neuen Staubsauger zu bauen. Dabei ist Tenok herausgekommen: ein Open-Source-Staubsauger zum Selberbauen, der mit fast jedem gebrauchten Motor und Schlauch ausgestattet werden kann. Er rettet sogar noch mehr scheinbaren Müll vor der Deponie, denn grundsätzlich können einige Teile, wie die Rollen, aus anderen Haushaltsgeräten stammen.

Sowohl die 3D-gedruckte Schlauchhalterung als auch den Motorhalter habe ich adaptiv gestaltet. Letzterer besteht aus einer mehrteiligen Konstruktion, die durch Stellschrauben an verschiedene Motorgeometrien angepasst werden kann, und die Schlauchhalterung hat ein Außengehäuse, in das Schlauchadapter verschiedener Größen passen. Beim Zusammenbau muss man nur den Adapter drucken, der zum gefundenen Schlauch (bis zu einem Durchmesser von 50mm) passt.

Das Innere ist zweigeteilt. In der einen Seite wird der Motor untergebracht, auf der anderen der Sammelbeutel aus einem Halstuch.
Um den Motor vor Harz zu schützen, habe ich die Kammer mit Aluminium verkleidet.

Netzschalter und Stromkabel bekommt man ebenfalls aus weggeworfenen Staubsaugern. Als Vibrationsdämpfer und Dichtungen lassen sich alte Fahrradschläuche verwenden, obsolete Bürostuhlrollen dienen als Räder und der wiederverwendbare Staubbeutel kann aus einem alten Synthetik-Halstuch genäht werden. Tenok habe ich so gestaltet, dass Laien ihn in Makerspaces herstellen können. Die Herstellung des Holzgehäuses erfordert keine eingehenden Holzverarbeitungskenntnisse und alle Druckteile sind für kleine Standard-3D-Drucker (wie einen Prusa i3) optimiert. Sie können bei Thingiverse heruntergeladen werden. Detaillierte Anweisungen zum Bau des eigenen Tenok habe ich in englischer Sprache online bereitgestellt (siehe Link unten).

Die Elektronik habe ich überschaubar gehalten.

Der Zusammenbau braucht Zeit, ist aber nicht allzu schwierig und lohnt sich langfristig, denn schließlich ist man als Tenok-Besitzer unabhängiger, weil man nicht mehr auf Hersteller-spezifische Ersatz- oder Verbrauchsteile angewiesen ist. Reißt der Beutel doch einmal, näht man sich einen neuen. Geht der Schlauch kaputt, lässt er sich mit jedem beliebigen Schlauch ersetzen. Da dies eine wesentlich höhere, potenzielle Nutzungsdauer mit sich bringt, ist es gut, dass Tenoks Holzgehäuse in Würde altern kann. Das wird bei seinen Plastik-Zeitgenossen schon schwieriger. hch

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Mobile Braille-Tastatur mit ESP32

Um auch unterwegs mit mechanischen Tasten arbeiten zu können, hat ein Informatiker eine Braille-basierte Tastatur für Smartphones entworfen.

Als Informatiker ist Johannes Střelka-Petz das schnelle zweihändige Schreiben mit einer mechanischen Tastatur gewöhnt. Auf dem Bildschirm eines Smartphones ist dagegen höchstens Platz für zwei Daumen und wenn diese etwas größer sind, häufen sich die Tippfehler. Das müsse doch auch anders zu lösen sein, beschloss der Wiener und entwickelte mit Oskar ein mobiles Keyboard mit acht Tasten, das bequem hinters Smartphone geklemmt werden kann.

Ein einhändiger Oskar-Prototyp, mit dem Smartphones bedient werden können – noch auf dem Arduino Micro und einem Bluetooth-Modul basierend.

Um das Rad bei seinem reduzierten Tastenlayout nicht neu zu erfinden, nutzt Střelka-Petz Computer-Braille, eine Weiterentwicklung der ursprünglichen Braille-Schrift. Sie verfügt über acht statt sechs Punkte, damit auch neue Sonderzeichen abgebildet werden können. Acht mechanische Tasten verbaut der Student dafür in ein Kästchen aus dem 3D-Drucker. Der Mikrocontroller ESP32 übernimmt die Kommunikation mit dem Smartphone und dank einer Batterie läuft Oskar dauerhaft kabellos. Somit ist das Projekt auch hilfreich für Blinde und Sehbehinderte, die mit ihrer virtuellen Smartphone-Tastatur unzufrieden sind. Diese sind meist langsam und bieten wenig haptische Rückmeldung. Andere Braille-Tastaturen sind dagegen nicht mobil.

Die nötigen Bauteile sind überschaubar.

Während der Entwicklung im Rahmen seiner Bachelorarbeit an der TU Wien hat Střelka-Petz zwei Oskar-Prototypen auch gleich in der Praxis testen lassen. Sieben Personen rekrutierte er über das österreichische Bundes-Blindenerziehungsinstitut. Sie testeten zwei Versionen, die sich entweder mit einer oder zwei Händen bedienen lassen. Selbst ungeübt, mit gerade einmal fünf Minuten Einarbeitungszeit, konnten die Probanden die Zweihandvariante bereits schneller und genauer nutzen als virtuelle Tastaturen. Die Ergebnisse mit dem Einhandgerät waren etwas ungenauer, erreichten aber immerhin ähnlich schnelle Zeiten wie virtuelle Tastaturen.

Die acht Tasten finden auf der eigens entwickelten Platine Platz.

Für den Bau der Prototypen nutzte der Student noch den Arduino Micro mit einem Bluetooth-Low-Energy-Modul in einem externen Kästchen. Die neue Version Oskar Concertina ist günstiger und beherbergt alle Komponenten direkt im Gehäuse. Dieses ist mit einem 3D-Drucker selbst zu drucken, was ungefähr vier Stunden dauern soll. Für die Kommunikation mit dem Smartphone gibt es nun einen Arduino-kompatiblen ESP32, der WLAN und Bluetooth von Haus aus mitbringt. Die Tasten werden auf einer eigens entworfenen Platine befestigt. Die Lithium-Ionen-Batterie kann über USB wieder aufgeladen werden. Wer nicht extra Braille lernen möchte, kann sich auch ein eigenes Tastaturlayout überlegen und einprogrammieren. hch

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Awtrix 2.0

Die AWsome maTRIX (Awtrix) ist eine Vollfarb-Dot-Matrix, die verschiedene Anwendungen von der simplen Darstellung der Uhrzeit bis hin zu Statistiken des eigenen Fortnite-Accounts anzeigen kann.

Die Technik dahinter basiert auf wenigen Komponenten, sodass sie auch von Anwendern mit weniger technischem Geschick leicht nachgebaut werden kann. Das Projekt basiert auf einer Matrix mit 32 × 8 WS2812B-LEDs. Angetrieben wird die Matrix von einem ESP8266, der mit einem Java-basierten Server kommuniziert.

Natürlich schreit so ein Projekt danach, mit einem Raspberry Pi zu laufen. Der Vorteil: der Server kann direkt mit in das Gehäuse eingebaut werden und es ergibt sich ein kleines, aber nicht minder feines, autark funktionierendes System. Ein druckbares Gehäuse habe ich auf Thingiverse bereitgestellt und viele kreative User haben eigene Entwürfe beigesteuert. Die Projekte der äußerst aktiven Community gibt es in unserem Forum zu sehen, darunter Installationen in Holzgehäusen, unter Glastischen und vieles mehr.

Die Awtrix-Platine vereinfacht Aufbau und Erweiterung des Projekts.

Die Hardware lässt sich darüber hinaus erweitern und um zusätzliche Funktionen ergänzen. Helligkeitssensoren zur automatischen Anpassung der Leuchtkraft, ein Modul zur Tonausgabe sowie eine Gestensteuerung seien hier genannt. Nach Zusammenbau der Komponenten und Einrichtung der Software erfolgt die weitere Steuerung über den integrierten Webserver. Dieser kommuniziert entweder über WLAN oder über die serielle Schnittstelle (Micro-USB oder TX/RX) mit dem ESP8266. Eine eigene Platine ist bereits in Produktion.

Neben einfachen Funktionen wie Stoppuhr und Timer baut das Projekt hauptsächlich auf Apps auf, die es im integrierten App Store kostenlos zum Herunterladen gibt. Das können Wetterdaten, Facebook- oder Instagram-Likes oder auch Spiele wie Snake oder Pong sein. Letztere werden über die Awtrix-App auf dem Smartphone gesteuert. Auch die Einbindung in die Heimautomatisierung ist möglich. Fehlt eine App, kann man sie einfach selbst schreiben und zur Veröffentlichung einreichen.

Von Holz bis zum transparenten Gehäuse haben sich die Awtrix-Fans eine Menge Lösungen für ihre Gehäuse einfallen lassen.

Ein weiteres Feature: der Awtrixer. Mit diesem kleinen Java-Programm lassen sich Icons für die Awtrix herstellen. Ihre Größe ist individuell einstellbar. Von 8 × 8 bis zu 8 × 32 Pixeln ist man frei in der Gestaltung. Dazu gibt es noch den Livedraw-Modus, um neuerstellte Icons direkt auf dem Display anzuschauen. Selbsterstellte Icons können ebenfalls mit der Community geteilt werden. Awtrixer gibt es nur für den Desktop und als Android- und iOS-App. Und wem die lokale Ansteuerung aus dem Netzwerk noch nicht reicht, dem sei die Verbindung zur Awtrix-Cloud empfohlen, mit der unter anderem eine komplett anonyme Anbindung an den Verknüpfungsdienst IFTTT und seine unzähligen Receipts möglich ist. hch