Hardware, was wird benötigt und wo bekommt man es

[naneona]

Inzwischen gibt es eine Liste aller benötigten Teile.
Wer sich das zusammensuchen der benötigten Einzelteile sparen will und gleichzeitig das Ardumower Projekt unterstützen möchte, hat die Möglichkeit sich alle Komponenten (einzeln oder Kit's) im Ardumower Shop zu kaufen.

 

[ozett]

Also, ich versuche mich mal... so als erstes fazit der standards aus den 4-5 fahrenden selbstbauprojekten
robi2mow
damfino
robitobi
christianH
jguehte

und als versuch auch schon mal Kategorien und erste Komponenten für eine Art Bauseatz/Set zu finden, die "fast" mit zusammenstecken gut funktionieren..

Grundplatte, Chassis:
Alu/PlexiGlas, Schaltbox
Muster1 ( robocut ), Muster2 , Muster3

Räder für den Antrieb ( wie man sie befestigt ):
Selbstbau wie robocut / Plexiglas, 6mm -sägerauh, Druchmesser ca. 15-21cm ( weil schmal auch gut geht )
Alternative1: 3-D Druck ( shapeways? )/Ersatzteil
Alternative2:

Räder vorne für die Führung (mit Führung in der Höhe) :
Ersatzteil von Husquarna ( so wie hier ), ca. xx EUR, Gewicht: __g
Alternative1: Selbstbau, Gewicht __g
Alternative2: Ersatzteil , Rad+Lager, ca 100EUR (puh)

Fahrmotoren 2x (nur brushless, am besten gleich mit Encodern):
EMG30, 12V, 2,5 A, (Quelle: robotikhardware , je 40 EUR)
Alternative1: Getriebemotor 385, xV, xA, mit Untersetzung x:x, Gewicht: _g (Quelle: Conrad , ca 30 EUR/Stk.)
Alternative2: RB 35, Untersetzung 1:200, xV, xA, Gewicht: _g (Quelle: Conrad, ca 30 EUR), Getriebe: Igarashi SP-3650-66


Regler für Fahrmoter(en) (mit Drehzahüberwachung/Motorstrom überwachung bei fahrasten=hindernissen?):
Selbstbau ??
Alternativ1: Sabertooth 2x5A (5A Dauerleistung), ca 50 EUR, Quelle: lipoly

Mähmotor:
Bühler Starmax II ca. 30 EUR, Quelle:
Alternative1: Brushless-Typ 430er Serie 20 Pro 14 von Torcmann, mit 28 Windungen (Sonderanfertigung) ( tip )

Regler für Mähmotor (mit Drehzahüberwachung/Motorstrom überwachung bei mählasten?):
Jeti-Spin
Alternative1:

Mähteller (unbedingt mit Schutz vor wegfliegenden Messern) ( messer zum mulchen und bei Regen ):
Selbstbau mit Cuttermessern
Alternative1: Ersatzteil von Husquarna/Automower
Alternative2:

Akkupack:
LiFEPO4, xxAH (Typ: Quelle:? Preis: 1 Stck, 3,2V ca. 20 EUR)
Alternativen:
1) LiFePo 7s, 10Ah (Akkupack aus Headway-Einzelzellen selbst zusammengestellt), Laufzeit: ca. 4,5 Std, Akku-Ladezeit: ca. 1,5 Std bei 5,2A max. ( nach jguehte ).
2) Headway-Einzelzellen "7 Stk LiFePO4 Zellen Headway 38120 mit 10 Ah" ( robi2mow macht es genauso, oder?)

Ladegerät (Wenn ausserhalb von Robi geladen):
Robi2Mow (Typ: Quelle: Preis: ?)
Alternative:

Ladelelektronik (Wenn im Robi über Homebase geladen):
Selbstbau:
Alternative:

Steuercomputer im Robi
arduino mega 2560, (Quelle: ?, ca. 40 EUR)
Alternative1: (ja?)

( i2c/PWM interface , ca 14 EUR)??

Stossensoren mit Prallschutz ( so wie hier ):
Microschalter,
Prallschutz, Gewicht: __g

Regensensor (an robo oder an station)
::
::

Induktionsschleife-Sender
::

Induktionsschleife-Empänger
::

Induktionsschleife-Draht (1-4 qmm), weniger Widerstand ist besser -> also größerer Querschnitt!

Alternative1 (starr/flexibel): H05V-U1 -> H07V-U1

 

[naneona]

Danke @ozett ich werde mich natürlich bedienen

 

[ozett]

bin gerade im versuch mal auswahlkriterein für die motoren zu finden (um welche zu kaufen), aber da hat wohl jeder was anderes genommen. meistens wohl try-and-error und irgendwie keine angaben vorher gewichtet.

damfino schreibt: mein Robi wiegt ca 6kg, Antrieb 2x 385er mit 200:1, Raddurchmesser 185mm, fährt ca 25m/min.
robitboi schreibt: 7,5kg, Antrieb: 2x 385er Motoren mit 264:1 Übersetzung, Raddurchmesser 175mm,

kräftigere motoren 12V kosten so aber fast immer so ca 25 EUR, nehme vermutlich gleich mit encoder, um nicht noch gross rumbasteln zu müssen ...

nachtrag1:
"wenn man einen Roboter plant, stellt man sich häufig die Frage, wie stark die Motoren sein müssen. "

nachtrag2:
macht alles n bissl mühe, aber man lernt was. also die roboternetz-berechungsseite augerufen und mal versucht die angaben von oben nachzustellen.
bei conrad gibts 386er motoren von MFA, aber nur mit anderen untersetzungen.

wo kauft ihr die 200:1 oder 264:1 ???

wenn man 184:1 zu nimmt, dann scheint der motor ausreichend gut dimensioniert.

also bei 8kg robo und 20cm rädern kann er dann mit ca 2km/h fahren. die angaben für drehmoment passen irgendwie nicht in die rechnung. man kann nicht erkennen, ob die conrad-angebe mit oder ohne getriebe ist, und ob die leistung zu rechung passt.
schon mal 25EUR/Stck, ohne rückmeldung. aber spannungsversorgung flexibel von 6-15V...

wenn ich die daten des Getriebemotor EMG30 mit eingebautem Drehgeber aus dem robo-shop eingebe, dann pass auch alles, komme aber nur auf 0,2khm/h.
kann das sein: 2kmh statt 0.2kmh. das wäre im verleich auch kräftig, aber s_c_h_necken_l_a_h_m. ist das richtig?

 

[hendrik]

Das sieht ja schon super aus !!!

In wie fern kann man eigentlich schon etwas nachbauen oder was sollte man sich alles besorgen??


Mfg Hendrik

 

[nero76]

Das sieht ja schon super aus !!!
In wie fern kann man eigentlich schon etwas nachbauen oder was sollte man sich alles besorgen??

Danke Also, im Prinzip kann man die ganze Robotersteuerung schon so nachbauen.

Meine Teile waren:

-1x Arduino Mega 2560 für die Steuerung (13,99 EUR bei eBay)
-2x Motortreiber L298N Modul für Antriebsmotoren (13,70 EUR bei eBay), (Nicht vergessen: Board wie gezeigt modifizieren )
-2x Stromsensor ACS712-5A Modul für Antriebsmotoren (ca.6 EUR bei eBay)
-1x IRL540N-MOSFET (oder IRLIZ44N) für Mähmotortreiber (Schaltung hier )
-1x Diode MBR1045 für Mähmotortreiber
-1x 180 Ohm, 1x 10 KOHm für Mähmotortreiber
-1x Stromsensor ACS712-30A Modul für Mähmotortreiber (ca.3 EUR bei eBay)
-2x 4,7nF Kondensator für Spulenempfänger
-2x 200 KOhm, 2x 0,1uF für Spulenempfänger
-2x Arduino Sound Sensor für Spulenempfänger (nur die Variante mit LM386/Analogausgang !! Konnte leider nur einen eBay-Anbieter finden, ca. 15 EUR) , (Anstatt Mikro, Spule anschließen - genaue Empfängerschaltung findet man hier )
-1x Arduino Nano für Spulenauswertung (ca. 9 EUR bei eBay)

Die Spulenempfänger könnte man wesentlich günstiger aufbauen, wenn man die Schaltung selber entwickelt (mit 2x OPVs, 1x Multiplexer, 1x Bandpaß etc.). Einziger Nachteil dabei ist, dass man dann etwas mehr löten muss.

@naneona: Evtl. sollte man die Teile mit auf die Liste unter "Hardware" setzen?

 

[naneona]

@Hendrik
ich bin ja auch schon am bauen.
Mir fehlt noch der Spannungsregler für das Board.
@Nero kannst Du bitte ein Schaltbild zeigen wie Du das Soundmodul mit dem Nano und das wiederum mit dem Mega verbunden hast.

 

[hendrik]

Ok die meisten Sachen habe ich schon den Rest bestelle ich jetzt.
Also wird der nano zur erkennung der Schleife benutzt.
Und kann ich die Originale Schleife von rotenbach benutzen??
Und was ist mit hinderniss Erkennung ??

MfG Hendrik

 

[naneona]

Ok die meisten Sachen habe ich schon den Rest bestelle ich jetzt.
Also wird der nano zur erkennung der Schleife benutzt.
Und kann ich die Originale Schleife von rotenbach benutzen??
Und was ist mit hinderniss Erkennung ??

MfG Hendrik

Ich glaube/hoffe das die Schleife und Ladestation so bleiben kann.
Tianchen und Rotenbach sind sich ja nicht unähnlich.
Wenn Du in den Programm Code rein schaust, siehst Du am Anfang was alles geht.

 

[hendrik]

Ja echt Super der Code erstmal Respekt an alle die hier aktiv entwickeln DANKE

Eh für die Schleifen Erkennung jeweils eine 85mH Spule ?? Wo gibt es die am besten ??

MfG Hendrik

 

[nero76]

@Nero kannst Du bitte ein Schaltbild zeigen wie Du das Soundmodul mit dem Nano und das wiederum mit dem Mega verbunden hast.

Die Spule verbindest Du mit dem Arduino Sound Sensor (Spule statt Mikro). Den Ausgang des Sound Sensors dann mit dem Arduino Nano ADC0 bzw. ADC1

Spule -----------+
                 Arduino sound sensor ---- Arduino ADC (0..3) 
Spule ---4.7nF---+

Der Arduino Nano filtert nun das Spulensignal und generiert am Ausgang (OUT0 bzw. OUT1, siehe Code) ein PWM-Signal in Höhe der Signalstärke. Damit man das mit dem Arduino Mega wieder auslesen kann, muss das generierte PWM-Signal zu einer Gleichspannung (DC) geglättet werden:

Arduino Out (0..3) ------- 200k -+------- signal strength (DC voltage) -->
                                 | 
                               0.1 uF
                                 |
                                GND

Die Signalstärke (Signal strength, DC) wird also mit dem Arduino Mega verbunden (dort: pinPerimeter). Ich hoffe es ist nun klarer geworden.

PS: Ich hab die fehlenden Schaltungen noch im Code (0.3) ergänzt!

 

[nero76]

Also wird der nano zur erkennung der Schleife benutzt.
Und kann ich die Originale Schleife von rotenbach benutzen??
Und was ist mit hinderniss Erkennung ??

Der Nano wird zur Auswertung des Signals genommen. Die Spule empfängt nicht nur das gesuchte Signal, sondern auch Motorstörungen, Umweltstörungen (50 Hz) usw. Das filtert der Nano und generiert eine Gleichspannung welche der Signalstärke des gesuchten Signals entspricht (bei Tianchen 7,8 KHz).

Die Schleife kann weiterbenutzt werden. Der Sender auch. Die Spulen sind (zusammen mit dem 4,7nF Kondensator in der Schaltung) auf die Frequenz des Senders abgestimmt (bei Tianchen 7,8 KHz). Man kann also alles weiterverwenden.

Wenn Du neue Spulen einsetzen möchtest, sollte man vorher vorsichtshalber schauen, ob der Rotenbach-Sender mit derselben Frequenz (7,8 Khz) arbeitet, damit die Spulen dazu passen...Dazu einfach mal ein Oszilloskop an den Schleifensender-Ausgang anklemmen.

EDIT: Hinderniserkennung geht derzeit nur mit Bumper - Code ist aber schon für Ultraschallsensor vorgesehen und muss noch aktiviert/getestet werden...

PS: Ich hab die fehlenden Schaltungen noch im Code (0.3) ergänzt!

 

[hendrik]

was ist eigentlich mit dem Kompass ist der unbedingt notwendig ???
welche vorteile hat man dadurch ?? Außer das am Hang der Mäher gerade fahren kann.

Mfg Hendrik


Ps leider habe ich nicht die Möglichkeit die Frequenz vom Rotenbach zu messen, kann jemand helfen???

 

[nero76]

was ist eigentlich mit dem Kompass ist der unbedingt notwendig ???
welche vorteile hat man dadurch ?? Außer das am Hang der Mäher gerade fahren kann.

Der Kompaß "soll" dieses Problem für Gründstücke mit starker Hanglage beseiten. Nicht zuletzt ist genau dieser Punkt ausschlaggebend dafür gewesen, dass ich gezwungen bin, eine eigene Steuerung zu entwickeln.

Ob man es glaubt oder nicht: Kein Mäher von der Stange schafft es, bei uns (aufgrund der starken Neigung) die Rasenfläche vollständig zu mähen (wir haben alle durchprobiert). Einige Hersteller rüsten aber derzeit nach (bauen ebenfalls Kompaßmodule ein), so dass die nächste Generation besser funktionieren könnte.

Wenn dieser Punkt gelöst ist (d.h. der Kompaß beim "Geradeausfahren" zur Hilfe genommen wird), könnte man über weitere Dinge mit Kompaß nachdenken - z.B. in "Bahnen" mähen. Das verwendete Kompaßmodul beinhaltet nicht nur einen Kompaß, sondern auch Beschleunigungssensor und Gyro (Beschleunigungssensor wird übrings immer benötigt, um den 3-Achsen-Kompaß bei Neigung zu kompensieren).

Der Beschleunigungssensor eignet sich darüber hinaus auch, um z.B. zu erkennen, ob der Mäher sich festgefahren hat (keine Beschleunigung mehr), oder ob er gekippt wurde.

So ein Kompaßmodul gibt's bereits für wenige Euro ( Link ).

Man kommt also auch ohne aus, aber er bietet einige Vorteile.

 

[hendrik]

Gut verstehe ich danke.

Kann man auch die 30 Ampere messmodule komplett benutzen habe nur die da.

MfG Hendrik

 

[nero76]

Gut verstehe ich danke.

Kann man auch die 30 Ampere messmodule komplett benutzen habe nur die da.

Klar. Die Meßgenauigkeit sinkt dadurch, aber das macht nichts. Wir wollen ja nur wissen, ob der Motor zu viel Strom zieht (Gegenstand), und das nicht auf's Milliampere genau.

Der Schwellwert (Strom zu hoch) muss dann ggf. im Code angepaßt werden (MAX_CURRENT). Sieht man am besten wenn man sich die Werte im Betrieb anschaut. Oder einfach ausprobieren.

Achja: Der Strom für den Mähmotor wird noch nicht abgefragt (in v0.3.1 kann man jetzt immerhin schom mal den Mähmotor einschalten). Der Strom für die Antriebsmotoren wird bereits abgefragt und wenn dieser zu hoch ist (Gegenstand), kehrt der Robot um. Eine "Langzeitanalyse" des Stroms fehlt aber noch (Robot hat sich festgefahren/Rad blockiert über einen längeren Zeitraum). In diesem Fall wird er dann z.B. in den "Fehler"-Zustand gehen und alles abschalten und seine Arbeit einstellen. Auf diese Weise soll die Hardware "geschont" werden.

 

[hendrik]

So der Kompass und Bluetooth Modul sind geordert und sobald ich alles im rotenbach habe kann ich euch Daten liefern und testen. Nur muss ich die ultraschallsensoren behalten weil ich doch recht viele Gegenstände habe die er nicht rammen sollte.
Kannst du die im Code aktivieren ??

MfG Hendrik

 

[nero76]

So der Kompass und Bluetooth Modul sind geordert und sobald ich alles im rotenbach habe kann ich euch Daten liefern und testen. Nur muss ich die ultraschallsensoren behalten weil ich doch recht viele Gegenstände habe die er nicht rammen sollte.
Kannst du die im Code aktivieren ??

Ja, ich bau's in der nächsten Version mit ein!

TODO's v0.4:
-Ultraschallsensoren auswerten und reagieren
-Kompaß auswerten und "Kurs halten"

 

[hendrik]

Hat noch jemand eine Quelle für die Spulen??

Die zweite vorgeschlagene Spule von Roger hat 88 mH ist der Wert noch ok und wenn ja wieviel Spielraum hat man da ???



MfG Hendrik

 

[nero76]

Hat noch jemand eine Quelle für die Spulen??

Ich kenne noch: Schleifendetektor-Platine mit 2 Spulen für Tianchen (mit umgerechnet 12,50 EUR pro Spule nicht ganz günstig)

OK, man spart hierbei dann sogar die Arduino Sound Module ein...

(BTW, bei dem dünnen Spulendraht muss man super vorsichtig sein beim Löten - da bricht ganz schnell der Draht. Ich habe mir daher einen kleinen Steckverbinder direkt an die Spule gebaut und dann Steckverbinder und Spule fest mit Tesa verbunden. So riskiere ich keine weiteren Draht-Brüche mehr...)

Zur Toleranz: ich denke, es könnte mit 88 mH noch gut funktionieren? Berechnen lassen kann man sich die Resonanzfrequenz (f0) für den "Reihenschwingkreis" z.B. hier .

Wenn ich z.B. diese Werte eintrage...
R=115 Ohm (Widerstand der Spule?)
C=4.7 nF
L=85 mH (Induktivität der Spule)
...erhalte ich...

fGU=7,856 KHz
f0=7,963 KHz
fGO=8,071 Khz

fGU, fGO sind vermutl. die Grenzen ("Toleranz"), wo man noch gut empfangen kann? (am Sender messe ich 7,812 Khz)


UPDATE: Zur Not kann man die Spulen auch selber wickeln - es gibt Meßgeräte (z.B. Meterman 37XR, Peaktech) womit man die Induktivität messen kann.