/ Umbau

Rasenmäher aus dem
Hoverboard

In jedem ausgedienten Hoverboard stecken zwei kräftige Radnabenmotoren, passende Motorsteuerungen und ein Akku — Teile, für die man einzeln ein Vielfaches bezahlt. Genug Gründe, daraus etwas zu bauen, das sich selbst über die Wiese bewegt.

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Rasenmäher aus Hoverboard-Teilen

/ Die Idee

Vom Schrottteil zum Arbeitsgerät

Antrieb
2 Radnabenmotoren
Motorsteuerung
STM32-Mainboards
Funkstrecke
ESP32 via Bluetooth
Fernsteuerung
PS3-Controller
Ausgeschlachtetes Hoverboard

Warum ausgerechnet ein Hoverboard?

Ein Hoverboard bringt fast alles mit, was ein kleines Fahrzeug braucht: zwei bürstenlose Radnabenmotoren mit Hall-Sensoren, zwei fertige Motorsteuerungen auf einem Mainboard und einen Akku, der beides versorgt. Gebraucht oder defekt bekommt man so ein Gerät für wenig Geld — und meist ist nur der Akku oder ein Sensor hin, nicht die Leistungselektronik.

Radnabenmotoren haben für ein Fahrzeug einen angenehmen Nebeneffekt: Sie sitzen direkt im Rad. Kein Getriebe, keine Kette, keine Ausrichtung — Rad anschrauben, fertig. Und weil sich beide Räder unabhängig ansteuern lassen, dreht das Gerät auf der Stelle.

  • Radnabenmotor
  • Hall-Sensoren
  • Panzerlenkung
  • 36 V

/ Technik

Vom Daumen zum Rad

Zwischen Daumen am Stick und drehendem Rad liegen vier Stationen. Jede hat genau eine Aufgabe — das macht die Fehlersuche später deutlich einfacher.

01

PS3-Controller

Zwei Analogsticks, Schultertasten, gutes Handgefühl — und gebraucht günstig zu haben. Liefert die Rohwerte für Fahren und Lenken.

02

ESP32

Nimmt den Controller per Bluetooth entgegen und übersetzt die Tastendrücke in Steuerbefehle. Frei programmierbar: Welcher Knopf was auslöst, entscheidet der Code.

03

Arduino

Rechnet aus Fahren und Lenken die Drehzahl für jedes Rad, begrenzt Beschleunigung und Höchstgeschwindigkeit und schickt das Ergebnis seriell weiter.

04

STM32-Mainboard

Das neu programmierte Hoverboard-Board macht daraus die eigentliche Motoransteuerung — und treibt beide Radnabenmotoren an.

Warum zwei Controller? Der ESP32 bringt Bluetooth mit, der Arduino sorgt für eine stabile, zeitlich verlässliche Ausgabe an die Motorsteuerung. Beides zu trennen kostet ein Bauteil, spart aber viel Ärger, wenn die Funkverbindung mal kurz stockt.

Hoverboard-Mainboard mit SWD-Anschluss

/ Der Knackpunkt

Die Mainboards neu programmieren

Ab Werk spricht ein Hoverboard-Board nur mit sich selbst: Es wertet die Neigungssensoren aus und fährt los, sobald jemand draufsteht. Für ein ferngesteuertes Fahrzeug ist das nutzlos. Also muss die Original-Firmware weichen und einer weichen, die Befehle von außen entgegennimmt.

Auf den meisten dieser Boards sitzt ein STM32F103 (manchmal ein baugleicher GD32F103). Direkt daneben liegt ein kleiner Debug-Anschluss mit GND, 3V3, SWDIO und SWCLK — darüber lässt sich das Board mit einem ST-Link-Programmer neu beschreiben. Danach hört es auf serielle Befehle, und die Steuerung kommt aus dem eigenen Code.

Zwei Stolpersteine

  • Selbstabschaltung — das Board hält seine eigene Stromversorgung. Beim Flashen muss der Power-Taster gedrückt bzw. überbrückt bleiben, sonst schaltet es sich mitten im Vorgang ab.
  • Akku angesteckt lassen — die Leistungselektronik braucht ihre Spannung, sonst verhält sich das Board beim Beschreiben unberechenbar.
  • STM32F103
  • SWD
  • ST-Link
  • UART

/ Galerie

Vom Teilehaufen zur Testfahrt

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Das Spender-Hoverboard vor dem Zerlegen Das Spender-Hoverboard Ausgebaute Radnabenmotoren Die Radnabenmotoren Mainboard am Programmiergerät Mainboard am ST-Link Aufbau des Rahmens Der Rahmen entsteht Verkabelung von Arduino und ESP32 Elektronik und Verkabelung Mähwerk unter dem Chassis Das Mähwerk Erste Testfahrt Erste Testfahrt Der fertige Mäher im Einsatz Im Einsatz Der fertige Mäher im Einsatz Im Einsatz Der fertige Mäher im Einsatz Im Einsatz Der fertige Mäher im Einsatz Im Einsatz Der fertige Mäher im Einsatz Im Einsatz

/ Erkenntnisse

Was das Projekt gelehrt hat

Fertige Hardware verstehen zahlt sich aus

Statt alles neu zu bauen, lohnt der Blick auf das, was schon existiert. Ein Hoverboard ist ein durchdachtes Gerät — man muss es nur dazu bringen, auf einen selbst zu hören.

Aufgaben sauber trennen

Funk, Fahrlogik und Motoransteuerung getrennt zu halten wirkt zunächst umständlich. Beim Fehlersuchen weiß man dafür sofort, welche Station gerade streikt.

Ein Not-Aus gehört dazu

Ein Fahrzeug mit rotierendem Messer verzeiht keine Softwarefehler. Ein Abschalten, das ohne Mikrocontroller funktioniert, ist Pflicht — nicht Komfort.

Sicherheitshinweis: Rotierende Messer, ein 36-V-Akku mit hohem Kurzschlussstrom und ein Gerät, das sich von selbst bewegt — dieser Umbau ist kein Anfängerprojekt. Wer so etwas nachbaut, sollte einen mechanischen Not-Aus vorsehen, den Akku fachgerecht absichern und das Gerät nie unbeaufsichtigt fahren lassen.

Zum Weiterlesen

Rund um Hoverboard-Umbauten gibt es eine sehr aktive Gemeinschaft. Der bekannteste Ausgangspunkt ist die offene Firmware hoverboard-firmware-hack-FOC, die feldorientierte Regelung mitbringt und Steuerbefehle unter anderem seriell entgegennimmt.

Dort findet sich auch eine Übersicht, welche Mainboard-Varianten unterstützt werden und worauf beim Flashen zu achten ist. Wer einen ähnlichen Umbau plant, spart sich damit einige Abende Fehlersuche.

Sie haben auch so eine Idee im Keller?

Manchmal ist der Weg vom „das müsste doch gehen“ zum fertigen Gerät kürzer als gedacht.

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