Fürst Ruprecht
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Lawn Mower AWD Mähroboter Allrad Automower All wheel drive 4WD von Fürst Ruprecht
- Ersteller Fürst Ruprecht
- Erstellt am
Fürst Ruprecht
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Hallo Leute
Manuell-Betrieb (Fernsteuerung) läuft:
Nach gefühlten 17.436,17 Entwicklungsstunden, Entfall des Oster“fest“es (Fest gab es wohl dieses Jahr vom Grundsatz her nicht), diversen Nachtschichten, einem leichten Nervenzusammenbruch sowie starken Zweifeln an den Fähigkeiten des 1-Mann-Entwicklungsteams -
LÄUFT nun der Vierradantrieb mit separat angesteuerten Rädern und synchronisiertem Servo - im Manual-Modus (also Fernsteuerung).
Erste Erkenntnisse:
-Winkelfunktionen zur Berechnung von Radstellung oder Radgeschwindigkeit (was eigentlich der richtige mathematische Weg wäre) sind mit dem Due nicht umsetzbar und führen zu < 1 Zyklus pro Sekunde -> Due-Absturz.
Aktuelle Lösung: Servostellung-Soll berechnet sich aus Fahrgestell-Geometrie und Drehzahldifferenz der feststehenden Räder (hinten). Raddrehzahl wird linear interpoliert. Dazu wird die Raddrehzahl für maximale Rechtskurve und Linkskurve bestimmt (Geometrie + Pythagoras), in meinem Fall 90 Grad Radeinschlag und passend zur Servostellung berechnet.
-Motortreiber: der zusätzliche Treiber VNH5019 dreht die Räder bei niedriger Drehzahl ca. 40% schneller (geschätzt). Das erscheint sehr seltsam, evtl. habe ich da einen Regelmechanismus im Programm nicht erkannt.
-Das Steuerkreuz aus Kunststoff vom Futaba-Servo (74Kg/cm) hat ca. 2 Stunden gehalten, danach war die Verzahnung rund. Jetzt ist ein Aluteil im Einsatz.
Der Servo ist akustisch nicht wirklich Nachbarschaft geeignet (vielleicht ist es deshalb ein “Air“-Typ-Servo).
-Das Geräuschniveau der Fahrkomponenten in Summe (ohne montiertes Messer) ist deutlich höher als bei meiner Gen.1. Der starke Einsatz von Kunststoff im Gehäuse von Gen.1 hat sich (erwartungsgemäß - das kannte ich schon von Motorlagern aus der PKW-Großserie) sehr gut bzgl. Geräuschdämmung und Reduzierung von Schwingungen ausgewirkt. Da schneidet das Metallgehäuse von Gen.2 schlechter ab. Das Zahnradgetriebe der Servolenkung quietscht „noch“ gewaltig (Bewegung von Kunststoff auf Kunststoff) und muß noch mit etwas behandelt werden - nur mit was??? Hier wäre Eure Hilfe sehr nützlich!!!
Zwischenbilanz:
wenns denn auf Dauer hält - aus meiner Sicht und bzgl. meiner Erwartungen - Der Hammer !!!
Video 2 folgt in Kürze.
Gruß Fürst Ruprecht
Manuell-Betrieb (Fernsteuerung) läuft:
Nach gefühlten 17.436,17 Entwicklungsstunden, Entfall des Oster“fest“es (Fest gab es wohl dieses Jahr vom Grundsatz her nicht), diversen Nachtschichten, einem leichten Nervenzusammenbruch sowie starken Zweifeln an den Fähigkeiten des 1-Mann-Entwicklungsteams -
LÄUFT nun der Vierradantrieb mit separat angesteuerten Rädern und synchronisiertem Servo - im Manual-Modus (also Fernsteuerung).
Erste Erkenntnisse:
-Winkelfunktionen zur Berechnung von Radstellung oder Radgeschwindigkeit (was eigentlich der richtige mathematische Weg wäre) sind mit dem Due nicht umsetzbar und führen zu < 1 Zyklus pro Sekunde -> Due-Absturz.
Aktuelle Lösung: Servostellung-Soll berechnet sich aus Fahrgestell-Geometrie und Drehzahldifferenz der feststehenden Räder (hinten). Raddrehzahl wird linear interpoliert. Dazu wird die Raddrehzahl für maximale Rechtskurve und Linkskurve bestimmt (Geometrie + Pythagoras), in meinem Fall 90 Grad Radeinschlag und passend zur Servostellung berechnet.
-Motortreiber: der zusätzliche Treiber VNH5019 dreht die Räder bei niedriger Drehzahl ca. 40% schneller (geschätzt). Das erscheint sehr seltsam, evtl. habe ich da einen Regelmechanismus im Programm nicht erkannt.
-Das Steuerkreuz aus Kunststoff vom Futaba-Servo (74Kg/cm) hat ca. 2 Stunden gehalten, danach war die Verzahnung rund. Jetzt ist ein Aluteil im Einsatz.
Der Servo ist akustisch nicht wirklich Nachbarschaft geeignet (vielleicht ist es deshalb ein “Air“-Typ-Servo).
-Das Geräuschniveau der Fahrkomponenten in Summe (ohne montiertes Messer) ist deutlich höher als bei meiner Gen.1. Der starke Einsatz von Kunststoff im Gehäuse von Gen.1 hat sich (erwartungsgemäß - das kannte ich schon von Motorlagern aus der PKW-Großserie) sehr gut bzgl. Geräuschdämmung und Reduzierung von Schwingungen ausgewirkt. Da schneidet das Metallgehäuse von Gen.2 schlechter ab. Das Zahnradgetriebe der Servolenkung quietscht „noch“ gewaltig (Bewegung von Kunststoff auf Kunststoff) und muß noch mit etwas behandelt werden - nur mit was??? Hier wäre Eure Hilfe sehr nützlich!!!
Zwischenbilanz:
wenns denn auf Dauer hält - aus meiner Sicht und bzgl. meiner Erwartungen - Der Hammer !!!
Video 2 folgt in Kürze.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
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Fürst Ruprecht
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Heute erster Mähtest:
Odometrie, Kompass und Imu sind noch noch nicht abgestimmt. Perimetertracking grob eingestellt, die 90 Gradkurve beim Tracking ist noch unsicher. Bei den Videos habe ich die Motorgeschwindigkeit recht hoch eingestellt, normalerweise fahre ich langsamer (aus Angst, er fährt unkontrolliert in die Stauden). Perimeterdraht war unterbrochen, da mußte ich zuerst den Fehler suchen, ist jetzt aber repariert. Seltsamerweise ist das empfangene Perimetersignal schwächer als im Vorjahr???
Die Videos sind Selbstfahrer, keine Fernsteuerung. Warum er so viele Kurven fährt weiß ich zur Zeit nicht, ich denke es liegt an der fehlenden Kompass-Kalibrierung. Die Software habe ich deutlich angepaßt. Das Lenkprinzip fußt weiterhin auf den Raddrehzahlen der Hinterräder. Daraus wird auch der Lenkwinkel berechnet (auch im RC-Modus). In meinem Vorjahresmodell (Generation1) waren die Räder einer Seite in Reihe geschaltet. Dadurch ergab sich ein Antischlupseffekt der verhindert hat, daß einzelne Räder durchdrehen. Das ist bei den separat angesteuerten Rädern nicht mehr der Fall, was man jetzt deutlich am Durchdrehen einzelner Räder erkennen kann (das Gefälle im Video erscheint geringer als es in Wirklichkeit ist). Ein Problem ist nich, daß trotz geringerer Betriebsspannung der Motortreiber der Vorderräder, diese schneller laufen. Der Lenkservo von Futaba läßt sich separat programmieren (Haltekraft, Verstellkraft, Winkelgenauigkeit, Mittelstellung, maximale Drehwinkel, Drehgeschwindigkeit, usw.), was im Nachhinein eine riesige Erleichterung ist. Erstmals haben die Messer ein Schutzblech. Bei 5cm Mähhöhe (normalerweise 8cm) setzt das Schutzblech auf und die Räder drehen durch. Das muß noch überdacht werden - wir aber dieses Jahr gewiss von einem schönen? Gehäuse abgelöst.
Kurzum:
- Das Konzept scheint zu aufzugehen, die Lenkung funktioniert zur Zeit sehr gut - soweit bin ich heute sehr zufrieden.
- Der Vierradantrieb ist dem Zweiradantrieb weit überlegen (und bedeutet viel Arbeit).
Der Rasen ist das erste mal gemäht. Jetzt geht es an die Details.
Gruß Fürst Ruprecht
Odometrie, Kompass und Imu sind noch noch nicht abgestimmt. Perimetertracking grob eingestellt, die 90 Gradkurve beim Tracking ist noch unsicher. Bei den Videos habe ich die Motorgeschwindigkeit recht hoch eingestellt, normalerweise fahre ich langsamer (aus Angst, er fährt unkontrolliert in die Stauden). Perimeterdraht war unterbrochen, da mußte ich zuerst den Fehler suchen, ist jetzt aber repariert. Seltsamerweise ist das empfangene Perimetersignal schwächer als im Vorjahr???
Die Videos sind Selbstfahrer, keine Fernsteuerung. Warum er so viele Kurven fährt weiß ich zur Zeit nicht, ich denke es liegt an der fehlenden Kompass-Kalibrierung. Die Software habe ich deutlich angepaßt. Das Lenkprinzip fußt weiterhin auf den Raddrehzahlen der Hinterräder. Daraus wird auch der Lenkwinkel berechnet (auch im RC-Modus). In meinem Vorjahresmodell (Generation1) waren die Räder einer Seite in Reihe geschaltet. Dadurch ergab sich ein Antischlupseffekt der verhindert hat, daß einzelne Räder durchdrehen. Das ist bei den separat angesteuerten Rädern nicht mehr der Fall, was man jetzt deutlich am Durchdrehen einzelner Räder erkennen kann (das Gefälle im Video erscheint geringer als es in Wirklichkeit ist). Ein Problem ist nich, daß trotz geringerer Betriebsspannung der Motortreiber der Vorderräder, diese schneller laufen. Der Lenkservo von Futaba läßt sich separat programmieren (Haltekraft, Verstellkraft, Winkelgenauigkeit, Mittelstellung, maximale Drehwinkel, Drehgeschwindigkeit, usw.), was im Nachhinein eine riesige Erleichterung ist. Erstmals haben die Messer ein Schutzblech. Bei 5cm Mähhöhe (normalerweise 8cm) setzt das Schutzblech auf und die Räder drehen durch. Das muß noch überdacht werden - wir aber dieses Jahr gewiss von einem schönen? Gehäuse abgelöst.
Kurzum:
- Das Konzept scheint zu aufzugehen, die Lenkung funktioniert zur Zeit sehr gut - soweit bin ich heute sehr zufrieden.
- Der Vierradantrieb ist dem Zweiradantrieb weit überlegen (und bedeutet viel Arbeit).
Der Rasen ist das erste mal gemäht. Jetzt geht es an die Details.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
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Pfod vom 4WD Mäher Fürst Ruprecht Variante:
Fürst Ruprecht
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So soll er aussehen:
Wenn der Drucker in ein paar Monaten fertig ist, melde ich mich.
Gruß Fürst Ruprecht
Wenn der Drucker in ein paar Monaten fertig ist, melde ich mich.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
Well-known member
Was gibts neues?
3D-Drucker läuft !
Futaba-Servo das zweite Mal defekt.
Scheint ein Kontaktproblem zu sein (Bürstenloser Motor?). Evtl. hält das Poti für die Winkelerfassung nicht durch. Bei dem Preis den Futaba verlangt, kann man den Servo (in der Garantiezeit) leider nicht selbst öffnen. Schöne Schei…
Jetzt folgt Plan B: Nema17 mit Getriebemotor - habe ich natürlich noch nie selbst aufgebaut und programmiert. Aber in weiser Vorausschau habe ich die Gehäuseteile für die Stepperlösung schon konstruiert, so, daß ich direkt umbauen kann.
Gruß Fürst Ruprecht
3D-Drucker läuft !
Futaba-Servo das zweite Mal defekt.
Scheint ein Kontaktproblem zu sein (Bürstenloser Motor?). Evtl. hält das Poti für die Winkelerfassung nicht durch. Bei dem Preis den Futaba verlangt, kann man den Servo (in der Garantiezeit) leider nicht selbst öffnen. Schöne Schei…
Jetzt folgt Plan B: Nema17 mit Getriebemotor - habe ich natürlich noch nie selbst aufgebaut und programmiert. Aber in weiser Vorausschau habe ich die Gehäuseteile für die Stepperlösung schon konstruiert, so, daß ich direkt umbauen kann.
Gruß Fürst Ruprecht
Ich habe mir mit Interesse deine Lösung angesehen, jedoch nicht jeden Beitrag genau gelesen mangels Zeit bisher. Werde ich noch nachholen. Eine Frage kam mir jedoch in den Kopf: Hast du / ihr mal darüber nachgedacht, z.B. ein Chassis eines TRAXXAS X-MAXX (1:5) als Basis zu verwenden ? Vermutlich schon. Mich würde interessieren, was dafür oder dagegen spricht. Mein Sohn hat ein solches Fahrzeug. Ich staune immer wie gut die Bodenhaftung/Fahrwerk abgestimmt sind. Die Differentiale tun ein übriges... Das ginge natürlich nur, wenn Vorderrad-Lenung in der FW implementiert ist. Aber das hast du ja gemeistert...
LG Thomas
LG Thomas
Fürst Ruprecht
Well-known member
Hallo Thomas,
ich habe vor einiger Zeit größere Spielzeug-Modelle ohne Motorisierung, aber mit Lenkfunktion auf primitiven E-Antrieb umgebaut.
Der Aufwand an das vorhandene Chassis etwas anzubauen ist sehr hoch, die vorhandenen Teile müssen beschnitten werden und die Einschränkungen durch die bestehende Konstruktion sind ebenfalls groß. Natürlich kann man „meine“ Modelle nicht mit TRAXXAS X-MAXX vergleichen, dafür waren die viel zu schlicht.
Aus meiner Sicht spricht gegen die TRAXXAS X-MAXX- Variante:
Hohe Kosten, Dauerbelastbarkeit (der Mäher ist recht schwer), Beschaffung von Ersatzteilen, wenig Raum für die Elektronikkomponenten, Getriebeübersetzung zu hoch, Räder zu klein, Positionierung des Mähmotors und des Messers (das war für meinen Mäher die bestimmende Größe), ..
Ich würde von der Variante abraten.
Ein gutes Beispiel: Der Futaba-Servo hat 70Kg/cm Stellkraft, ist das Spitzenmodell von Futaba (ca. 200€) und für meinen Mäher eine schöne Lösung. ABER: zum zweiten mal kaputt. Das gilt wahrscheinlich für jede Einzelkomponente des Traxxas.
Ich hatte überlegt, ob ich einen Traktor baue und ein Mähwerk anhänge. Hier wollte ich auch auf ein Großes Fertig-Modell zurückgreifen , habe aber kein geeignetes gefunden.
Mein Konzept ist: ganz einfache, kostengünstige Materialien benutzen und 3D-Druck fürs freie Gestalten. Der 3D-Druck ist hinsichtlich Dauerfestigkeit nicht unproblematisch. Hier sollte man möglichst wenige Funktionsteile verwenden (wenngleich die Zahnräder der Lenkung bis jetzt sehr gut funktionieren, sind ja auch überdimensioniert).
Man kann sicherlich die Geometrie übernehmen und weitere Kunststoffteile durch Metallteile aus dem Baumarkt (Winkel und Aluprofile) ersetzen.
Meine Gemahlin meint, der Mäher hätte die Dimension eines Kinder-Tretautos (das stimmt) -> Tretauto/Elektroauto könnte man auch als Basis nehmen.
www.aosom.de
Gruß Fürst Ruprecht
ich habe vor einiger Zeit größere Spielzeug-Modelle ohne Motorisierung, aber mit Lenkfunktion auf primitiven E-Antrieb umgebaut.
Der Aufwand an das vorhandene Chassis etwas anzubauen ist sehr hoch, die vorhandenen Teile müssen beschnitten werden und die Einschränkungen durch die bestehende Konstruktion sind ebenfalls groß. Natürlich kann man „meine“ Modelle nicht mit TRAXXAS X-MAXX vergleichen, dafür waren die viel zu schlicht.
Aus meiner Sicht spricht gegen die TRAXXAS X-MAXX- Variante:
Hohe Kosten, Dauerbelastbarkeit (der Mäher ist recht schwer), Beschaffung von Ersatzteilen, wenig Raum für die Elektronikkomponenten, Getriebeübersetzung zu hoch, Räder zu klein, Positionierung des Mähmotors und des Messers (das war für meinen Mäher die bestimmende Größe), ..
Ich würde von der Variante abraten.
Ein gutes Beispiel: Der Futaba-Servo hat 70Kg/cm Stellkraft, ist das Spitzenmodell von Futaba (ca. 200€) und für meinen Mäher eine schöne Lösung. ABER: zum zweiten mal kaputt. Das gilt wahrscheinlich für jede Einzelkomponente des Traxxas.
Ich hatte überlegt, ob ich einen Traktor baue und ein Mähwerk anhänge. Hier wollte ich auch auf ein Großes Fertig-Modell zurückgreifen , habe aber kein geeignetes gefunden.
Mein Konzept ist: ganz einfache, kostengünstige Materialien benutzen und 3D-Druck fürs freie Gestalten. Der 3D-Druck ist hinsichtlich Dauerfestigkeit nicht unproblematisch. Hier sollte man möglichst wenige Funktionsteile verwenden (wenngleich die Zahnräder der Lenkung bis jetzt sehr gut funktionieren, sind ja auch überdimensioniert).
Man kann sicherlich die Geometrie übernehmen und weitere Kunststoffteile durch Metallteile aus dem Baumarkt (Winkel und Aluprofile) ersetzen.
Meine Gemahlin meint, der Mäher hätte die Dimension eines Kinder-Tretautos (das stimmt) -> Tretauto/Elektroauto könnte man auch als Basis nehmen.
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Nicht nur Kinderträume werden wahr
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Gruß Fürst Ruprecht
...danke dir für deine sehr ausführliche Stellungnahme. Viele Punkte kann ich nachvollziehen. Den X-MAXX müsste man im Mittelteil spürbar verlängern, und damit auch die Welle für den Vorderrad-Antrieb. Was die Dauerbelastung angeht, so kann ich natürlich nichts sagen. Wenn ich aber sehe, dass er viele Sprünge aus 10m (!) schadlos übersteht, muss ich von einer gewissen Festigkeit ausgehen. (TRAXXAS weiss wohl sehr genau, was die RC-Car Leute mit den Autos anstellen.) Die hat aber natürlich Ihren Preis. Viele Parameter, so auch die Untersetzung des Gebtriebes kann man ändern, so das er noch mehr Kraft bekommt, bzw. langsamer fahren kann, als ohnehin schon. Er zieht aber jetzt schon einen Schlitten mit meiner Tocher drauf 
Ersatzteile gibt es rel. preiswert bei TRAXXAS... Ich werde deinen Aufbau weiter mit großen Interesse verfolgen. Wirst du als Fernziel RTK anvisieren ?
Was die Servos angeht, so sind die Futaba sicher ganz gut und vor allen Dingen sehr teuer. Sterben deine Servos elektronisch oder vom Getriebe her ? In großen Kunstfliegern mit Verbrennern (Virbrationen) haben wir mit den SAVÖX 2290SG sehr gute Erfahrungen gemacht. Wenn alles nix hilft, evtl. auf Quater-Inch gehen; oder Tonegawa. Damit sollten deine Servo-Probleme "für immer" beendet sein: http://tonegawaseiko.co.jp/en/product02.html
Ich wünsche dir weiterhin viel Erfolg und bin wie geschrieben auf deine nächsten Schritte sehr gespannt. Auf jeden Fall merke ich, dass du dir viele Gedanken gemacht hast und machst, was bei so einem Projekt wichtig ist. Ich denke aber auch, deine Konstruktion wird unter dem Strich nicht günstig werden (was aber auch in Ordnung ist)
LG Thomas
Ersatzteile gibt es rel. preiswert bei TRAXXAS... Ich werde deinen Aufbau weiter mit großen Interesse verfolgen. Wirst du als Fernziel RTK anvisieren ?Was die Servos angeht, so sind die Futaba sicher ganz gut und vor allen Dingen sehr teuer. Sterben deine Servos elektronisch oder vom Getriebe her ? In großen Kunstfliegern mit Verbrennern (Virbrationen) haben wir mit den SAVÖX 2290SG sehr gute Erfahrungen gemacht. Wenn alles nix hilft, evtl. auf Quater-Inch gehen; oder Tonegawa. Damit sollten deine Servo-Probleme "für immer" beendet sein: http://tonegawaseiko.co.jp/en/product02.html
Ich wünsche dir weiterhin viel Erfolg und bin wie geschrieben auf deine nächsten Schritte sehr gespannt. Auf jeden Fall merke ich, dass du dir viele Gedanken gemacht hast und machst, was bei so einem Projekt wichtig ist. Ich denke aber auch, deine Konstruktion wird unter dem Strich nicht günstig werden (was aber auch in Ordnung ist)
LG Thomas
Fürst Ruprecht
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Was gibts neues?
Der Rasen wächst, der Mäher steht!
Anstelle des Servos für die Lenkung habe ich einen Nema17 mit Getriebe 5.18:1 verbaut. Zwei Taster als Endanschläge dienen der Wegbegrenzung bzw. werden gebraucht zum Kalibrieren. Als Controller kommt ein Esp32 zum Einsatz, Treiber ist ein TMC2208 (lag rum) (ca. 1A Stromaufnahme bei derzeit 12V vom Netzteil, mit Lüfter gekühlt) Die mögliche Verstellgeschwindigkeit ist mehr als ausreichend, also zu hoch.
Wie befürchtet verliert der Stepper Schritte aufgrund der hohen Verstellkräfte. Die Kalibrierung stellt sich beim Erreichen der Endschalter wieder her - ist aber doch Schei...
2 Alternativen:
- Poti zum Erfassen der Stellung
- Größere Getriebeuntersetzung
Das Positive: die Lenkung ist flüsterleise - da hört man nichts.
So, nun noch der aktuelle Software-Arbeitsstand für Biland.
Gruß Fürst Ruprecht
Der Rasen wächst, der Mäher steht!
Anstelle des Servos für die Lenkung habe ich einen Nema17 mit Getriebe 5.18:1 verbaut. Zwei Taster als Endanschläge dienen der Wegbegrenzung bzw. werden gebraucht zum Kalibrieren. Als Controller kommt ein Esp32 zum Einsatz, Treiber ist ein TMC2208 (lag rum) (ca. 1A Stromaufnahme bei derzeit 12V vom Netzteil, mit Lüfter gekühlt) Die mögliche Verstellgeschwindigkeit ist mehr als ausreichend, also zu hoch.
Wie befürchtet verliert der Stepper Schritte aufgrund der hohen Verstellkräfte. Die Kalibrierung stellt sich beim Erreichen der Endschalter wieder her - ist aber doch Schei...
2 Alternativen:
- Poti zum Erfassen der Stellung
- Größere Getriebeuntersetzung
Das Positive: die Lenkung ist flüsterleise - da hört man nichts.
So, nun noch der aktuelle Software-Arbeitsstand für Biland.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
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Was gibts neues?
Der Rasen wächst im Königreich schneller als Fürst Ruprecht seine Baustellen bereinigen kann
Der Steppermotor mit 5.18:1 Übersetzung ist zu schwach, verliert zuviele Schritte.
Jetzt ist ein Nema17 mit 19:1 Übersetzung verbaut. Das Moment ist hoch (soll ca. 100N/cm erreichen).
Ein ESP32 steuert den Stepper, wie gesagt mit Unterstützung durch den Treiber TMC2208.
Beim ESP nutze ich einen Core um das Fernsteuer-PWM-Signal des Due abzutasten (100Millis), den anderen um den Stepper zu takten (30Micros). Ohne die Taskprogrammierung stottert/knattert der Stepper. Die Endanschläge werden gelernt und im EEPROM abgelegt.
Ein Poti möchte ich eigentlich nicht einsetzen, weil ich das Problem der Signalstörungen und der Lebensdauer des Potis sehe.
Der TMC2208 muß aktiv gekühlt werden, weil er mit max 1,5A voll ausgereizt wird. Das übernehmen die beiden Gehäuselüfter am Heck des Mähers, die gleich alle anderen Komponenten mit kühlen. Leider kann man aus den Steppertreibern nicht den Phasenstrom auslesen, das wäre für eine intelligente Steuerung und Winkelerkennung hilfreich gewesen.
Weil Der Fürst so lahm ist, ist der Rasen bereits höher als die Räder, d.h. >23cm.
Erste Erkenntnisse: die 12V-Lüfter im Heck habe ich auf 9V aufgedreht, gerade so, daß das Geräusch noch im Schnittgeräusch untergeht. Der Luftzug ist kräftig, die Treiber des Mähmotors ziehen voll durch und bleiben nicht mehr stecken, sehr erfreulich. (allerdings sind die Außentemperaturen noch nicht hoch).
Der hohe Rasen bremst das Chassis zusätzlich. Trotzdem klappt der Antrieb recht gut und der Mäher zieht den Berg rauf. Die Lenkung hat zu kämpfen und es ist deutlich ein Rasen-planing zu beobachten.
Ob die Einzel-Radansteuerung wirklich das Maß der Dinge ist, bezweifele ich. Da ich keine Drehzahlüberwachung habe, wirkt der Antrieb in Kurven zwar logisch, erscheint aber sehr unharmonisch. Ich werde auf alle Fälle noch einmal den Vorjahresstand mit parallel angeschlossenen Motoren ausprobieren.
Die (unnötige) Höhenverstellung der Messer hat anscheinend doch Vorteile, insbesondere bei lahmer Entwicklung.
Anbei das Video vom Testlauf. Schnitthöhe 12cm !!!
Gruß Fürst Ruprecht
Der Rasen wächst im Königreich schneller als Fürst Ruprecht seine Baustellen bereinigen kann
Der Steppermotor mit 5.18:1 Übersetzung ist zu schwach, verliert zuviele Schritte.
Jetzt ist ein Nema17 mit 19:1 Übersetzung verbaut. Das Moment ist hoch (soll ca. 100N/cm erreichen).
Ein ESP32 steuert den Stepper, wie gesagt mit Unterstützung durch den Treiber TMC2208.
Beim ESP nutze ich einen Core um das Fernsteuer-PWM-Signal des Due abzutasten (100Millis), den anderen um den Stepper zu takten (30Micros). Ohne die Taskprogrammierung stottert/knattert der Stepper. Die Endanschläge werden gelernt und im EEPROM abgelegt.
Ein Poti möchte ich eigentlich nicht einsetzen, weil ich das Problem der Signalstörungen und der Lebensdauer des Potis sehe.
Der TMC2208 muß aktiv gekühlt werden, weil er mit max 1,5A voll ausgereizt wird. Das übernehmen die beiden Gehäuselüfter am Heck des Mähers, die gleich alle anderen Komponenten mit kühlen. Leider kann man aus den Steppertreibern nicht den Phasenstrom auslesen, das wäre für eine intelligente Steuerung und Winkelerkennung hilfreich gewesen.
Weil Der Fürst so lahm ist, ist der Rasen bereits höher als die Räder, d.h. >23cm.
Erste Erkenntnisse: die 12V-Lüfter im Heck habe ich auf 9V aufgedreht, gerade so, daß das Geräusch noch im Schnittgeräusch untergeht. Der Luftzug ist kräftig, die Treiber des Mähmotors ziehen voll durch und bleiben nicht mehr stecken, sehr erfreulich. (allerdings sind die Außentemperaturen noch nicht hoch).
Der hohe Rasen bremst das Chassis zusätzlich. Trotzdem klappt der Antrieb recht gut und der Mäher zieht den Berg rauf. Die Lenkung hat zu kämpfen und es ist deutlich ein Rasen-planing zu beobachten.
Ob die Einzel-Radansteuerung wirklich das Maß der Dinge ist, bezweifele ich. Da ich keine Drehzahlüberwachung habe, wirkt der Antrieb in Kurven zwar logisch, erscheint aber sehr unharmonisch. Ich werde auf alle Fälle noch einmal den Vorjahresstand mit parallel angeschlossenen Motoren ausprobieren.
Die (unnötige) Höhenverstellung der Messer hat anscheinend doch Vorteile, insbesondere bei lahmer Entwicklung.
Anbei das Video vom Testlauf. Schnitthöhe 12cm !!!
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
Well-known member
So, der Nema17 mit 19:1 Übersetzung ist verbaut.
Der esp32 ist neu programmiert und die Tests sind soweit positiv verlaufen (man sieht ihn ja im Video schon in Aktion). Leider ist der Motor so lang, daß er eingebaut das Gras umdrückt, was dann, wie auch im Video zu sehen ist, bei einer Rasenhöhe von >25cm nicht das beste Schnittbild ergibt. Wenn das Gras kürzer wird, dann sieht es allerdings wieder besser aus.
Ich habe jetzt die einfache Variante mit Endschalter umgesetzt, mal sehen, wie sich das bewährt.
Hier der code des esp32. Habe mir Mühe gegeben und auch einige Bemerkungen in den code geschrieben - vielleicht kann ja einer etwas damit anfangen.
Gruß Fürst Ruprecht
Der esp32 ist neu programmiert und die Tests sind soweit positiv verlaufen (man sieht ihn ja im Video schon in Aktion). Leider ist der Motor so lang, daß er eingebaut das Gras umdrückt, was dann, wie auch im Video zu sehen ist, bei einer Rasenhöhe von >25cm nicht das beste Schnittbild ergibt. Wenn das Gras kürzer wird, dann sieht es allerdings wieder besser aus.
Ich habe jetzt die einfache Variante mit Endschalter umgesetzt, mal sehen, wie sich das bewährt.
Hier der code des esp32. Habe mir Mühe gegeben und auch einige Bemerkungen in den code geschrieben - vielleicht kann ja einer etwas damit anfangen.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
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Update:
Variante mit Lenkungs-Poti:
Gruß Fürst Ruprecht
Variante mit Lenkungs-Poti:
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
Well-known member
Hallo Leute,
kurzes Update:
Nun mäht er tatsächlich ohne Störung, wenn auch noch ohne schickes Gehäuse.
Die Lenkung scheint jetzt zu halten, ist aber auch von der Verstellkraft und Geschwindigkeit ausgereizt.
Heute gab es ein Problem mit den Ultraschallsensoren, die wirre Werte angezeigt haben - ich nutze die "einteiligen" weil sie wetterfest sind - das Problem kann aber nicht groß sein.
Was mir noch nicht gefällt, ist die IMU.
Mit IMU fährt er schöne Kurven, ich denke ich muß den Sensor nocheinmal kalibrieren, das hatte ich etwas schnell gemacht. Aufgrund des 4WD-Antriebs und der Lenkung fährt er ohne IMU und Odometrie bereits recht gut geradeaus, auch bei 20° Steigung schräg am Hang.
Die Lüftung besitzt nun einen feinen Ansaugfilter (oben) und einen Auslaßfilter mit Mückengitter hinten. Bei reduzierter Versorgungsspannung sorgen die beiden Lüfter im Heck für guten Durchzug im Gehäuse, da bleibt kein Messer mehr wegen Übertemperatur stehen - das ist wirklich empfehlenswert.
Man beachte die temporäre, professionelle Befestigung der Perimetersensoren - großzügig einstellbar !
Die Mähzeit - bei all den Verbrauchern - liegt bei ca. 1,5 Stunden, Batteriespannung dann zwischen 23 V bis 24V. Ab ca 22V stürzt die Spannung ab und der Mäher möchte getragen werden.
Hier noch ein kurzes Video vom Mähen. Man sieht die Softborderfunktion (er dreht am Draht in Richtung Uhrzeigersinn). Am Ende des Videos ändert er die Richtung aufgrund der maximalen Zeit für Geradeauslauf. Am Anfang kann man die Böschung erkennen, sie hat gemäß des Compass des esp-WebServers ca. 24° Steigung (im screenshot sind es gerade 22.3°)
So, jetzt noch ein paar Spielereien zur WebServer-Lösung.
Ich habe mal versucht, die vorhandene Lösung vom Erscheinungsbild etwas anders zu gestalten und eine Monitorlösung für Arme, die sich keinen Raspi leisten wollen, umzusetzen.
Natürlich soweit möglich für 4WD. Ist noch nicht fertig, wird wahrscheinlich auch nie fertig ...
Leider gibt der Handybrowser die Farben der animierten Umfänge nicht richtig wieder.
hier: Startseite
Zu sehen: drei Ultraschallsensoren, zwei Bumper vorn, einer hinten, die PWM-Signale der vier Räder (hier Rückwärtskurve) als "html-meter" animiert
2te alternative Seite für commands
alternativer Compass:
alternative für Settings
So, das wars für heute,
weiterhin frohes Mähen,
Gruß Fürst Ruprecht
kurzes Update:
Nun mäht er tatsächlich ohne Störung, wenn auch noch ohne schickes Gehäuse.
Die Lenkung scheint jetzt zu halten, ist aber auch von der Verstellkraft und Geschwindigkeit ausgereizt.
Heute gab es ein Problem mit den Ultraschallsensoren, die wirre Werte angezeigt haben - ich nutze die "einteiligen" weil sie wetterfest sind - das Problem kann aber nicht groß sein.
Was mir noch nicht gefällt, ist die IMU.
Mit IMU fährt er schöne Kurven, ich denke ich muß den Sensor nocheinmal kalibrieren, das hatte ich etwas schnell gemacht. Aufgrund des 4WD-Antriebs und der Lenkung fährt er ohne IMU und Odometrie bereits recht gut geradeaus, auch bei 20° Steigung schräg am Hang.
Die Lüftung besitzt nun einen feinen Ansaugfilter (oben) und einen Auslaßfilter mit Mückengitter hinten. Bei reduzierter Versorgungsspannung sorgen die beiden Lüfter im Heck für guten Durchzug im Gehäuse, da bleibt kein Messer mehr wegen Übertemperatur stehen - das ist wirklich empfehlenswert.
Man beachte die temporäre, professionelle Befestigung der Perimetersensoren - großzügig einstellbar !
Die Mähzeit - bei all den Verbrauchern - liegt bei ca. 1,5 Stunden, Batteriespannung dann zwischen 23 V bis 24V. Ab ca 22V stürzt die Spannung ab und der Mäher möchte getragen werden.
Hier noch ein kurzes Video vom Mähen. Man sieht die Softborderfunktion (er dreht am Draht in Richtung Uhrzeigersinn). Am Ende des Videos ändert er die Richtung aufgrund der maximalen Zeit für Geradeauslauf. Am Anfang kann man die Böschung erkennen, sie hat gemäß des Compass des esp-WebServers ca. 24° Steigung (im screenshot sind es gerade 22.3°)
So, jetzt noch ein paar Spielereien zur WebServer-Lösung.
Ich habe mal versucht, die vorhandene Lösung vom Erscheinungsbild etwas anders zu gestalten und eine Monitorlösung für Arme, die sich keinen Raspi leisten wollen, umzusetzen.
Natürlich soweit möglich für 4WD. Ist noch nicht fertig, wird wahrscheinlich auch nie fertig ...
Leider gibt der Handybrowser die Farben der animierten Umfänge nicht richtig wieder.
hier: Startseite
Zu sehen: drei Ultraschallsensoren, zwei Bumper vorn, einer hinten, die PWM-Signale der vier Räder (hier Rückwärtskurve) als "html-meter" animiert
2te alternative Seite für commands
alternativer Compass:
alternative für Settings
So, das wars für heute,
weiterhin frohes Mähen,
Gruß Fürst Ruprecht
Zuletzt bearbeitet:
Fürst Ruprecht
Well-known member
noch mal das VideoAnhang anzeigen video.MOV
Zuletzt bearbeitet:
Fürst Ruprecht
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Steigungstest:
Habe heute beim Nachbarn mal einen kleinen Steigungstest gemacht
. ->28,75°
Mehr gibt unser Gelände nicht her. Aber bei 30° wird wohl Ende sein.
Gruß Fürst Ruprecht
Habe heute beim Nachbarn mal einen kleinen Steigungstest gemacht
. ->28,75°Mehr gibt unser Gelände nicht her. Aber bei 30° wird wohl Ende sein.
Gruß Fürst Ruprecht
Fürst Ruprecht
Well-known member
Update: habe den Regler für die Fahrt entlang des Drahts zur Station angepaßt. Die Lenkung ist recht langsam, was das ganze etwas erschwert. Der Regler unterscheidet, ob der Draht zwischen den beiden Empfängern verläuft oder außerhalb und läßt
sich getrennt einstellen. Auf dem Video kann man sehen, daß auch geregelt wird, wenn der Draht mittig verläuft.
Der Steppercode ist überarbeitet. Der Geradeauslauf ist verbessert, die Lenkgeschwindigkeit etwas erhöht und die Berechnung der Lenkkurve berücksichtigt Abweichungen zwischen maximalem Links- und Rechtsanschlag und Mittenposition.
Alles in Allem war der einzige Fehler der letzten Wochen „festgefahren im Matsch.“
Gruß Fürst Ruprecht
Anhang anzeigen IMG_6780.MOV
sich getrennt einstellen. Auf dem Video kann man sehen, daß auch geregelt wird, wenn der Draht mittig verläuft.
Der Steppercode ist überarbeitet. Der Geradeauslauf ist verbessert, die Lenkgeschwindigkeit etwas erhöht und die Berechnung der Lenkkurve berücksichtigt Abweichungen zwischen maximalem Links- und Rechtsanschlag und Mittenposition.
Alles in Allem war der einzige Fehler der letzten Wochen „festgefahren im Matsch.“
Gruß Fürst Ruprecht
Anhang anzeigen IMG_6780.MOV