„Arnold - wenn Gras mähen zur Nebensache wird“ ein RTK-Allrad Mäher von Fürst Ruprecht

Fürst Ruprecht

Well-known member
Hallo Gemeinde,

aktuell befinden sich meine beiden Mäher „PT2“ und „Eve“ in der Ostervorbereitung, das soll heißen, sie werden gerade angemalt.

Rückblick: In den letzten 4 Jahren habe ich 3 Mäher gebaut.
PT1 :
Gehäuse vollständig aus dem 3D-Drucker, der Rest auf Basis PCB3 aus dem shop.
Die aktive Vorderachslenkung wurde per Servo angetrieben.
Im Folgejahr habe ich den Mäher zerlegt (weil er so häßlich war) und aus den Teilen den nächsten gebaut:
PT2 :
Wie PT1 allerdings mit neuer Rahmengeometrie und manuell höhenverstellbarem Mähwerk und neuem 3D-Druck-Gehäuse. Für den Lenkantrieb habe ich der Reihe nach 3 Modellbau-Servos und einen Stepper-Getriebemotor verschlissen. Letztlich ist der Lenkantrieb entfallen und allein die Raddrehzahl realisiert den Lenkeinschlag - Richtungsweisend!
PT3 :
Ein Technologieträger:
Am Anfang Stepper-Allradantrieb, Vorder- und Hinterachs-Lenkung gleichzeitig, Teensy4.1 Controller, eigenes PCB. 2xBürsten-Mähmotoren der billigsten Art.
Umrüstung auf Bobcat-Antrieb mit feststehenden Rädern.
Umrüstung auf BLDC-Getriebemotoren mit integriertem Treiber. Korrektur der Fahrwerksgeometrie.
PT3 wird zu EVE:
Simples Gehäuse aus dem 3D-Drucker.
Umrüstung bzw. Erweiterung durch eine Pixhawk-Controller, Anbindung an Missionplanner, simpleRTK2B-board mit xbee, eigene Basisstation.
Eve beinhaltet beide Konzepte, Perimeterdraht und RTK .

Während PT2 zuverlässig mit 42cm Schnittweite den Rasen gemäht und mir den Rücken freigehalten hat, konnte ich an Eve neue Dinge ausprobieren. Eve gleicht mit einer Schnittweite von 2x15cm eher einem Kantenschneider bzw einer Fräse, mäht auch zuverlässig, aber eben doch recht langsam.
Die Pixhawk-Elektronik wird am bestehenden PCB anstelle der RC-Fernsteuerung angeschlossen. Die RC-Fernsteuerung wird fortan durch den Pixhawk durchgeschleift. Damit lassen sich beide Welten (Pixhawk und PCB) manuell steuern. Durch den Anschluß des Pixhawk an das PCB erhält der Mäher die RTK-Fähigkeit.

Um RTK nun auch bei einem Allradmäher mit Vorderachs-Lenkung zu implementieren entstand das Konzept PT4 alias Arnold.

Arnold (PT4):
„mach einfach alles anders und mach es selbst !“
Bei Arnold sind die Räder aus einem „Guß“. Zwei Hoverboard (ebay - Retourenware) waren billiger als alle Einzelantriebe.
Der Vorteil ist die simple Befestigung des Rades an einer Drehvorrichtung/Achse und die Robustheit. Nachteil: zu schnell, zu schwer, zu stark
Das PCB wird neu, bleibt bei Teensy und bekommt bei Bedarf zwei esp32 zur Seite gestellt (die im Moment aber noch überflüssig sind).
Pixhawk entfällt, der Teensy übernimmt die Anbindung an Missionplanner.
Aktuell kann Arnold manuell fahren und mit Missionplanner kommunizieren. Virtuell kann er bereits Bahnen mähen (d.h. der Teensy simuliert die GPS-Daten).
Die Einbindung des RTK-Moduls steht noch aus, sollte aber nicht das Problem sein.
Das Gehäuse ist in Bearbeitung.

Bis er auf dem Rasen fährt, wird wohl noch etwas dauern - aber der Tag kommt.

Für alle die Golfklasse mähen soll das ein Anreiz sein mal über eine Sportwagenprojekt nachzudenken - gemäß völlig unnötig aber viel Spass garaniert!

Gruß Fürst Ruprecht

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So, Dach paßt. Ist jetzt mit 2-Komponenten-Kunstharz gestrichen.
Habe lange überlegt, ob ich es in einer anderen Farbe machen soll - wird jetzt aber auch Rot, die Farbauswahl bei dem (Billig-) Material ist stark begrenzt.

Bei „EVE“ habe ich heute die Antennen (GPS-ESP32-Xbee, ESP32 und 900MHz-PC-Verbindung) neu positioniert. Sie sitzen im Gehäuse direkt neben den Mähmotoren und über den Antriebsrädern - also schlechter gehts nicht. Ich wollte aber nix aus dem Mäher rausstehen lassen, weil die Büsche daran hängen bleiben. Außerdem kann „EVE“ sich auf die Hinterräder stellen (wenn man es am Hang übertreibt) und dann überschlägt sie sich auch schon mal nach Hinten - Gestern zum Beispiel - und dann knickt so eine zierliche Antenne ab.
Mal sehen, was ich daraus für „Arnold“ ableiten kann. Hier ist ja mehr Platz im Gehäuse und bis jetzt sollen die Antennen auch drinnen bleiben.
Wie man sieht, bekommt Arnold Scheinwerfer.
Hinten möchte ich die Bedientasten ins Licht integrieren. Außerdem sollen die Lampen auch den Betriebszustand anzeigen - noch Zukunftsmusik.
Das Mähwerk ist auch komplett neu - mal sehen, welche Überraschungen da hochkommen.

Es bleibt spannend.
Gruß Fürst Ruprecht
 
Mir gefallen diese Radnabenantriebe... Könntest du mir sagen wie die Daten von denen sind? Bzw. Einen Link oder so?
Grüße
 
Mir gefallen diese Radnabenantriebe... Könntest du mir sagen wie die Daten von denen sind? Bzw. Einen Link oder so?
Grüße
Das müssten welche aus einem Hoverboard sein, die gibts immermal ganz günstig in der Bucht oder bei Kleinanzeigen. Ich habe auch noch eins rumliegen, kam 20€.
Die könnten aber Probleme bei sehr langsamen fahren machen.
 
Die Räder sind von 2 Hoverboards (Neuware als Rückläufer in der Bucht, jeweils knapp unter 100€, voll funktionsfähig).
Raddurchmesser ist ca. 23 cm - exakt wie bei meinen bisherigen Mähern.
Ein Schnäppchen war es nicht unbedingt. Ich hatte 3 gesteigert, einer lief nicht, ging zurück.
Das nächste Mal würde ich beim Chinesen Ersatzräder für den Elektroroller bestellen, die sind etwas größer und merklich günstiger als die Räder fürs Hoverboard.
Ich habe einen Akku enthüllt -> 10S2P inclusive Balancer. Jetzt überlege ich, zwei Akkus zu nutzen. 1x6V für 5V/3,3V Versorgung und den 42V für die Motoren.
Wäre schade, den neuen Akku auseinander zu reißen.
Ich sehe mal nach, welche Daten ich zu den Rädern/Hoverboards liefern kann.

Ja, ich befürchte auch, daß langsames fahren schwierig wird. Aber bisher hat sich das noch nicht gezeigt.
 
Deine EVE sieht klasse aus. Bei meiner Suche im Netz nach Antennen war ich vor kurzem auch auf solche gestoßen: https://www.wlan-shop24.de/wlan-iot-m2m-automotive-antenne-rundstrahler-ip65-rpsma-5dbi
Bei diesen sollte die Gefahr des Abbrechens nicht bestehen. Ich weiß allerdings nicht, ob sie in Dein Design reinpassen.
Vom Design her gefällt mir die Antenne sehr gut. Da gibt es keine Probleme mehr, dass sie unter Büschen hängen bleibt. Hast du die bei dir verbaut und kannst etwas zur Empfangsqualität sagen?
 
Nein, ich habe sie noch nicht verbaut. Erst einmal musste ich den U.FL Adapter auf den RPI Zero 2 bekommen.

Die Stabantenne, die ich gestern ausprobiert habe, hat 5dBi. Diese Rundstrahler haben den selben Wert. In erster Näherung würde ich davon ausgehen, dass sie genauso gut funktionieren. Zudem haben sie den Vorteil, dass sie IP65 Klasse haben. Die üblichen Stabantennen sind nur für den Innenraum geeignet.
Ich werde mir jetzt zwei besorgen und von den Ergebnissen berichten.
 
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