1. Warum Mochi?

Das geplante Projekt sieht vor, Schüler:innen der 12. Jahrgangsstufe einen modularen Robotik Bausatz zur Verfügung zu stellen, den sie selbstständig zu einem funktionsfähigen robotischen System zusammenbauen sollen. Die vorbereiteten Sets bestehen aus einem bereits 3D gedruckten Grundkörper sowie teilweise vorkonfigurierten elektronischen Komponenten (Sensoren, Aktoren, Mikrocontroller und Verbindungselemente). Die Jugendlichen erhalten die Aufgabe, die vorhandenen Module korrekt zu montieren, Strom- und Datenleitungen zu verbinden und abschließend Funktionsprüfungen durchzuführen. Die Vorbereitung ist dabei so gestaltet, dass technische Herausforderungen bestehen bleiben, ohne den Einstieg unnötig zu erschweren.

Ziel des Projekts ist es, Jugendlichen einen niedrigschwelligen, aber praxisnahen Zugang zu modernen Technologien zu ermöglichen. Durch den direkten Umgang mit elektronischen Bauteilen, Mechanik inklusive die Teilnehmenden zentrale Funktionsprinzipien mechatronischer Systeme kennenzulernen. Die Kombination aus vorbereiteten Strukturen und eigenständiger Problemlösung fördert ein handlungsorientiertes Lernumfeld, das technische Zusammenhänge sichtbar und erfahrbar macht.

Die didaktische Notwendigkeit ergibt sich aus der wachsenden Bedeutung von MINT-Kompetenzen im schulischen und beruflichen Kontext. Viele Jugendliche verfügen über theoretisches Wissen aus dem Unterricht, jedoch selten über praktische Erfahrungen im Umgang mit realen Hardwaresystemen. Das Projekt schließt diese Lücke, indem es anwendungsbezogenes Verständnis, technisches Denken und systemisches Problemlösen fördert. Die Lernenden befassen sich mit Fehleranalyse, Funktionsketten, Stromkreisen, Sensordatenauswertung und mechanischer Stabilität, Kompetenzen, die im schulischen Rahmen nur begrenzt vermittelt werden können.

Durch die praktische Arbeit erwerben die Schüler:innen zudem überfachliche Fähigkeiten wie Kooperation, Verantwortungsbewusstsein, strukturierte Arbeitsweise und den Umgang mit sicherheitsrelevanten technischen Abläufen. Die eigenständige Montage eines funktionalen Robotiksystems stärkt das Vertrauen in die eigene technische Handlungsfähigkeit und motiviert zur weiteren Auseinandersetzung mit ingenieur und naturwissenschaftlichen Fragestellungen. Gleichzeitig unterstützt das Projekt die Studienorientierung und gibt authentische Einblicke in Forschungs- und Entwicklungsprozesse der Robotik.

Das Vorhaben bietet somit einen messbaren pädagogischen und fachlichen Mehrwert. Es fördert nachhaltiges technisches Verständnis, erhöht die MINT-Affinität und schafft eine direkte Brücke zwischen schulischer Bildung und universitärer Forschung. Die für das Projekt benötigten Materialien und Bauteile sind essenziell, um die Übungssets vollständig aufzubereiten und einen strukturierten, sicheren und wiederholbaren Ablauf zu gewährleisten.

2. Bauanleitung

Code inklusive Bauanleitung  

Es wird empfohlen, die Webseite per Chrome zu öffnen.

Die Webseite stellt den Quellcode zum Download sowie verschiedene Steckpläne und visuelle Effekte für den Mochi bereit. Zudem bietet sie ein Interface, das es ermöglicht, den Quellcode individuell an den verwendeten Mikrocontroller und die jeweilige Pinbelegung anzupassen.

https://themochi.huykhong.com

2.1 Schaltplan

Zu Beginn ist es notwendig, dem folgenden Schaltplan zu folgen, um alle Komponenten korrekt miteinander zu verbinden. Bei Bedarf können die Verbindungen zusätzlich gelötet werden, um eine höhere Stabilität zu gewährleisten.

xxx Bilder von den gelöteten Verbindungen

Hinweise zum Löten.: 

 • Achtet darauf, dass sich die Verbindungen nicht kreuzen.

• Isoliert die Kabel, um Kabelbruch zu vermeiden.

• Kürzt die Kabel bei Bedarf, damit sie ins Gehäuse passen.

• Kabel sollten ihrer Funktion entsprechend, Farben zugeordnet bekommen.  

• Achtet darauf, dass einige Komponenten in einer bestimmten Ausrichtung gelötet werden müssen.

3. 3D Modell

Das Model besteht aus vier Teilen: Zwei Arme als Add-On, und dem Hauptkörper, der aus zwei Hälften zusammengesetzt wird. Nur der Hauptkörper enthält die elektronischen Komponenten. Microcontroller, Display, Touch-Sensor und Lautsprecher können ohne Kleber und Werkzeug montiert werden.

3D Druck

Die Teile können einfach 3D gedruckt werden. Als Werkstoff eignet sich z.B. PLA. Je nach 3D Drucker wird Support gebraucht. Die Druckzeit auf modernen Druckern beläuft sich auf circa drei Stunden pro Roboter. Ein Roboter aus PLA braucht circa 80g Filament.

Die Dateien zum Drucken befinden sich im Anhang.

Das folgende Bild zeigt die empfohlene Orientierung der Teile zum Drucken.

4. Komponenten vereinen

Die gelöteten Komponenten werden anschließend in die dafür vorgesehenen Slots des 3D-Modells eingesetzt.

Begonnen wird mit dem Gehäuseteil, auf dem sich das große „M“ befindet. Dieses wird so vor sich platziert, dass der Kreis nach unten zeigt. Dabei ist darauf zu achten, dass die durchgehende Fläche auf der Rückseite liegt und der Innenraum frei zugänglich ist.

Zuerst wird der Bildschirm von unten nach oben in die dafür vorgesehenen Schienen eingeschoben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Verkabelung nach unten zeigt.

Im oberen Bereich befindet sich der Touchsensor. Dieser wird so eingesetzt, dass die Kabel zur freien Fläche des Gehäuses zeigen. Dadurch zeigen die Kabel des Touchsensors und des Bildschirms zueinander.

Im unteren Bereich wird das Mikrofon in die runde Öffnung eingesetzt. Darunter wird anschließend der Microcontroller platziert. Dabei ist darauf zu achten, dass der USB-C Ladeanschluss nach außen aus dem Gehäuse zeigt.

Magnete in die Äußeren Kreise anbringen. 

Dann das Gegenstück auf das Gehäuse setzen und die Grillten Komponenten als „Arme“ anbringen.