Lawn Mower AWD Mähroboter Allrad Automower All wheel drive 4WD von Fürst Ruprecht

Fertig:
So, ich denke das wars jetzt.
Wenn ein Elektroniker anfängt bunte Lämpchen einzubauen, dann sollte er sich Gedanken über sein Projekt machen!
Nun hat der Mäher also Frontscheinwerfer, Rücklicht, Bremslicht, Rückfahrscheinwerfer ( alles per PWM dimmbar, war der einfachste Weg).
Außerdem habe ich ihm einen rückwärtigen Bumper verpaßt. Gehäuselüftung und esp-Cam wurden noch hübsch gemacht.
Ferner gibt es Temperaturerfassung im Gehäuse und am Mow-Treiber, darüber wird die Gehäuselüftung gesteuert.
Drehrichtung Mähmotoren umschaltbar per pfod (esp). Für die pfod braucht man inzwischen einen Fahrplan, so stark hat die sich aufgebläht.
Die Einzelrad-Ansteuerung habe ich noch dahin gehend verändert, daß bei 90 Grad Einschlag die vorderen Räder weniger Schub von hinten bekommen, dadurch drehen die hinteren Räder jetzt gegengleich.
Ja und das Gehäuse ? Geschmacksache! Auf jeden Fall zu viel Volumen. Das muß beim Prototypen 3 besser werden.
Gruß Fürst Ruprecht
Anhang anzeigen IMG_6938.MOV
 
@ Fürst Ruprecht:

Könnte man mit dem Signal, mit dem du deine Lenkung ansteuerst, ab einem gewissen Lenkwinkel nicht einfach die Drehrichtung einer Seite umdrehen, damit er quasi wie ein Bobcat am Stand dreht?
Also bei deiner Konstruktion jetzt nicht, aber wenn man 4WD ohne Lenkung umsetzen möchte?
 
@ Fürst Ruprecht:

Könnte man mit dem Signal, mit dem du deine Lenkung ansteuerst, ab einem gewissen Lenkwinkel nicht einfach die Drehrichtung einer Seite umdrehen, damit er quasi wie ein Bobcat am Stand dreht?
Also bei deiner Konstruktion jetzt nicht, aber wenn man 4WD ohne Lenkung umsetzen möchte?
Bei kurzem Radstand kann man die nicht drehbaren Räder einer Seite mit einem Motortreiber ansteuern (vorzugsweise parallel). Dann hat man einen Bobcat, die Software bleibt dabei wie beim klassischen Zweiradantrieb, also unverändert. Also 4-Radantrieb ohne jegliche Änderungen (abgesehen von den zwei zusätzlichen Motoren)
Das hat sogar den Vorteil, daß das Messer zwischen den Rädern arbeiten kann. Wenn die Räder einschlagen funktioniert das nur noch bei langem Radstand und der ist für Bobcat nicht geeignet.
Ich mag es eher kompliziert und habe meinen Spass daran, daß der Mäher eben anders ist. Daher teste ich jetzt 4 angetriebene, lenkende Räder.
Gruß Fürst Ruprecht
 
Und bis zu welchem Radstand funktioniert das Bobcat-Prinzip halbwegs?
Hängt das auch von der Spurbreite ab?

Ich finde deine Ideen und Versuche hoch interessant, selbst bin ich aber, wenn etwas zuverlässig funktionieren soll, mehr ein Fan des KISS-Prinzips.
 
I have build 5 or 6 month ago a 4WD platform with free central articulation but actually disassembled
It was base on 4 Neato wheel ,Central angle Articulation measurement and teensy PCB.
Central articulation is free and only wheel speed move the robot on different heading

The main issue was to dev the software for the perfect odometry and speed management of the 4 wheels according heading and angle of the articulation.

If someone have an mathematics algorithm for that ?? :unsure: :unsure:

But unfortunately need a lot of DEV time and test !!


neato base.jpg
 
@bernard:
Wheel loaders or articulated haulers work with hydraulic steering.

For development you could try pneumatics from Lego and regulate the air presure for the pistons in proportion of the wheel speed difference.
 
I think that with this principle, the steering will be too slow and the perimeter driving will no longer work.
On my mower, the front wheels turn +/- 90° so that the steering principle of the standard mower is retained.

For the odometry I use the signal of the two "fixed" rear wheels.
However, the difference in wheel speed plays only a minor role, as the steering angle essentially determines the direction.
If the wheel speed of the rear wheels is different (this is the control principle of the standard mower) then the mower drives on a circular path (straight ahead = radius infinite). Now determine the centre of the mower. The steering angle is calculated from the radius of the circular path around the centre and the respective wheel speed (one circular path per wheel) is calculated via the geometry of the mower (centre and wheel positions). I do not use arctan operations but a linear approximation between straight ahead and full turn.
If the target steering angle deviates from the actual steering angle, I apply an offset to the PWM signal of the front wheels. This causes the mower to steer even when stationary.
In your case, Bermard, you would apply a steering offset to both axes.
Und bis zu welchem Radstand funktioniert das Bobcat-Prinzip halbwegs?
Hängt das auch von der Spurbreite ab?

Ich finde deine Ideen und Versuche hoch interessant, selbst bin ich aber, wenn etwas zuverlässig funktionieren soll, mehr ein Fan des KISS-Prinzips.
Du mußt Dir vorstellen (natürlich MUßT!!! Du nicht, sondern Du kannst), daß die Räder auf einer Kreisbahn fahren um den Drehpunkt des Mähers, den Du je nach Geschmack festlegen kannst (zB. auf das jeweilige innere hintere Rad) Je größer der Abstand der Räder zum Drehpunkt, um so leichter dreht das ganze und umso weniger Schlupf/Radieren entsteht. Daher ist es von Vorteil, wenn die Spurbreite groß und der Radstand klein sind.
KISS - habe ich mir auch gedacht und deshalb den Lenkmotor entfallen lassen.
 
Hallo Ruprecht,

welche Ultraschallsensoren setzt du den genau ein und wie sind deine Erfahrungen damit?
Ich suche aktuell wasserdichte runde Sensoren.

Grüße Matthias
 
Ich nutze JSN SR04T.
Vorteil: Wasserdicht, langes Kabel, leichter Einbau des Schallgebers
Nachteil: Nur ein Schallwandler fürs Senden und Empfangen. Dadurch kann man nicht unter 20cm messen. Das Kabel ist zu lang. Mehr Platzbedarf.

Ich hatte früher die HC-SR04, da kam es dann aber aufgrund von Feuchtigkeit schnell zum Ausfall.
Aber anscheinend funktionieren die gut, denn sie werden massenhaft in den Ardumowern verwendet.

Gruß Fürst Ruprecht
 
Fährt recht leise und verliert dennoch alle Schrauben aufgrund der Motorfrequenzen (da kann man sicher sein, das alle Resonanzfrequenzen des Mähers durchlaufen werden).
Es scheint im Moment so, als ob der Stepper Antrieb weniger leidvoll und kostenintensiv sein kann, als die BLDC Variante.
Der TMC2208 Treiber erlaubt viele Einstellungen, darunter auch Ruhestrom, Arbeitsstrom, microsteps, Drehzahlvorgabe ohne externe Schritttaktung, usw, und das alles über I2C-Schnittstelle. Benötigte Schnittstellen-Pins: 1xEnable, RX/TX je Motor
Dennoch ist es nicht ganz einfach die Räder in einem größeren Drehzahlintervall zum Laufen zu bekommen.

Aktueller Stand: Fährt (RC-Steuerung); Platine Eigenbau mit Teensy4.1, Software azuritBer stark angepaßt; Lenkung vorn und Lenkung hinten lassen sich getrennt und dynamisch kombiniert über einen Steuerknüppel ansteuern. Noch kein Unterschied zwischen Traktor vorn und hinten. (Traktor soll noch Vorn ein Kreiselmähwerk bekommen)

Gruß Fürst Ruprecht
 
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