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Mögliche Roboter Ausführungen (4WD, Solar)

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werner

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Seit ich am Rasenmäherroboter bastle, habe ich verschiedenste Ideen gedanklich durchgespielt und würde die mal hier zum weiterspinnen vorstellen. Vielleicht kann man in weiterer Folge daraus etwas entwickeln.


1) Solar Mower: gabs schon von Husqvarna, warum nicht selber bauen. Man könnte sich damit die Ladestation und teure Akkus sparen. 2Ah Stützakku für Leistungsspitzen sollte ausreichen. Ganz im Sinne des Energiewandels.

1 a) Vollständiger Solarmower, volle Funktionen wie etwa Ardumower, nur mit Solarpanel. Mein Roboter benötigt im Schnitt 30W, ein 50W Panel könnte daher genügen.

1 b) Mini Solarmower: klein, leicht, günstig, keine großartigen Fahrprogramme (nur Drehen bei Hindernis/Schleife). Nach dem Motto: wenn 1 Mini den Garten nicht schafft, einfach noch einen Mini dazu.
Utopie: selbstorganisiernder Rasenmäherschwarm :)


2) 4WD Mower: Hat seine Vorteile im Gelände und Spurtreue

2 a) Knickradlenkung: Lenkung möglich über Drehzahlregelung der Motoren und/oder Lenkservo. Nachteil: Idealer Platz für Mähantrieb ist im Knickgelenk, wenig Platz für Elektronik, 4 Motoren notwendig.

2 b) 2x lenkbare Starrachsen (Dreschemek) vorne und hinten. Einfacher zu bauen, Lenkung wie oben, viel Platz für Elektronik. Nachteil: Wohin mit Mähteller?


3) 3 Rad Mower, das drehbare Rad ist angetrieben. Ganz wie ein Kinderdreihrad. Sehr wendig, nur 1 Antriebsmotor notwendig


4) Rand Mower: Etwas das sehr stört: man muss den Rand immer noch selber mähen. Warum also nicht einen eigenen Roboter der speziell den Rand mäht (wie Rasentrimmer mit Nylonschnur)? Es genügt wenn der 1x die Woche fährt, daher kann man den auch manuell starten, Ladestation eher nebensächlich. Vielleicht integration des Rasentrimmers (ausklappbar) in den normalen Roboter?

LG!
 
Hallo Werner,

deine Punkte 2 und 4 sind ja quasi schon erfüllt.

Mein und Alexander sein Ambrogio L50 ist ja ein Allradler und durch die Bauweise kommt man auch bis fast an den Rand.
Ich habe meine Schleife genau entlang vom Rechteckpflaster verlegt. Die Breite der Steine reicht völlig für das Überfahren aus, so dass ich nicht nachmähen muss.

Gruß
Stefan
 
Hallo Sven,

Ein Solarmower sollte schon anders konstruiert sein:
[ul]
[li]Fertige wetterfeste Solarmodule sind recht schwer.[/li]
[li]Je schwerer ein Roboter, desto stärkere Antriebsmotoren mit höherem Stromverbrauch sind nötig.[/li]
[li]=> Daher muss besonders auf eine leichte Bauweise und stromsparenden Antrieb geachtet werden.[/li]
[/ul]

50W Module sind ca 50x70 cm groß, die Schnittbreite ist einiges kleiner, da man auch hier wenig Leistungsreserven vom Solarpanel hat, damit wird am Rand eine große Fläche Gras nicht erreicht werden können.

Trotz allem reizt mich das sehr.

Ein Mini Solarmower orientiert sich auch an der Größe des Solarpanels, ob man da mit 30W oder nur 20W wirklich weit kommt? Wahrscheinlich müssten sie sehr langsam fahren, Mähbreite sicher unter 20cm damit man mit schwachen Motoren noch mähen kann. Das RobiTobi Projekt ist mit einem 5W Mähmotor gestartet, vielleicht geht es wenn man die Messer optimiert.

360° Lenkung: optimal, ist klar. Umsetzung schwierig, mir fehlen dazu schon mal die passenden Maschinen. Schwachstelle wäre sicher das Getriebe dass ein paar Nm Dauerlast aushalten muss. Ich könnte die Mechanik konstruieren, aber keine Erfahrung mit Getrieben.
Deswegen die Lösungen mit Knick / Drehschemel Lenkung, diese kann man Bohrmaschine, Säge und Feile umsetzen.

@ Stefan: den Ambrogio hatte ich nicht erwähnt weil es diese Bauweise schon gibt. Schwachstelle ist für mich der Panzerantrieb, der wird bei einer Fahrt entlang der Schleife mindestens in den Ecken den Rasen umgraben.

Pflastersteine, verlegen ist auch eine Lösung. Nur ich komme da überschlagsmäßig auf >150 Laufmeter die ich verlegen und alle 3m an die Zaunsäulen anpassen muss. Abgesehen von den Baumwurzeln die immer dort sind wo man tiefer als 2cm in die Erde graben muss :p
Glaube nicht dass jemand mit einem großen Grundstück den Rand pflastert, deswegen die Idee mit dem automatischen Rasentrimmer.

Wenn ich mir das Ardumower Chassis ansehe, werden auch 15-20cm am Rand übrig bleiben, es geht einfach nicht viel anders.

(Rand = Abstand zu Mauer / Zaun)

LG!
 
Ja, diese Solarzellen scheinen für Roboter ideal zu sein. Den Daten nach halten sie weniger lange als normale Solarzellen, aber nach spätestens 10 Jahren ist eher die Mechanik am Roboter hinüber und weniger das Solarpanel.
1.5kg ist aber viel, je schwerer der Roboter, desto mehr Belastung für den Antrieb und mehr Verschleiß oder noch stabilieres und schwereres Getriebe einbauen das wieder mehr Strom benötigt... ein Teufelskreis.
Mein Ziel ist generell Leichtbau, für einen Solarmäer muss das ein extremer Leichtbau werden.

360° Drehung: Es gibt solche Antriebe im Schiffsmodellbau (Motor oben, Antriebswelle geht durch Drehgelenk), der wird aber das nötige Drehmoment und Last nicht übertragen können.

Der Randmäher muss nicht sicher sein, ein Rasentrimmer ist das auch nicht. Fahrt nur unter Aufsicht, dh manuelles Starten notwendig oder gar nur Fernbedienung. Man muss aber nicht mehr selber im Gebüsch herumklettern!

LG!
 
Zum Thema Solarmäher... wäre es nicht alternativ denkbar die Solarzellen an der Ladestation zu montieren um dann die Ladevorgänge zu unterstützen? Dann behält der Mäher seine Leistung und kann auch dauerhaft mähen wenn längere Zeit keine Solarerträge zu erwarten sind.
 
Markus Mayrl schrieb:
Zum Thema Solarmäher... wäre es nicht alternativ denkbar die Solarzellen an der Ladestation zu montieren um dann die Ladevorgänge zu unterstützen? Dann behält der Mäher seine Leistung und kann auch dauerhaft mähen wenn längere Zeit keine Solarerträge zu erwarten sind.
Zum Vergrößern anklicken....
Genau meine Vorstellung für den Anfang.
Damit könnte man erste Erfahrungen sammeln und später Alternativen Entwickeln. (Solarzelle auf dem Mower...)
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Zum Thema Solarmäher... wäre es nicht alternativ denkbar die Solarzellen an der Ladestation zu montieren um dann die Ladevorgänge zu unterstützen? Dann behält der Mäher seine Leistung und kann auch dauerhaft mähen wenn längere Zeit keine Solarerträge zu erwarten sind.
Zum Vergrößern anklicken....

Um das sinnvoll zu nutzen braucht man:
1) eine hohe Leistung der Solarzellen um in annehmbarer Zeit den Roboter aufzuladen
oder 2) einen Pufferakku um den Strom der Solarzelle zu speichern und dann über diesen Pufferakku den Roboter zu laden.

Dagegen ist der Charme eines 100% Solarroboters ohne eine Ladestation auszukommen.

Habe die letzten Tage etwas an so einem Konzept gearbeitet:
Ausgangspunkt ist das Solarmodul:
je größer desto besser, aber ab wann wird der Solarmower unhandlich groß? Der Solarmower von Husqvarna war 1m lang, bei einem Mähdurchmesser von nur 22cm.
Ein 60W Solarmodul ist zB 820x560mm groß und wiegt in der dünnen flexiblem Ausführung schon 3kg.

Wieviel Leistung kann man vom Solarmodul erwarten?
Leider nicht viel, realistisch wohl nur 30% vom Idealwert, schließlich soll der Roboter möglichst lange solar fahren können. Damit bleiben in diesem Beispiel nur 20W Dauerleistung übrig.
Ein ca 2Ah Pufferakku für Anfahrstrom und kurze Fahrten im Schatten muss vorhanden sein.

Damit bleibt die Frage: wie kann man mit ca20W mähen und fahren?
Das Gesammtgewicht sollte möglichst gering bleiben, damit kleine stromsparende Antriebsmotoren eingesetzt werden können.
Ich ging mal von einem eingeschränkt lenkbarem (Drehschmel)4WD Mower mit 4x RB35 Motoren aus, mit normalem Mähmotor. Das Gewicht muss dabei unter 6kg bleiben, mehr halten die Getriebe nicht aus.
4WD deswegen, weil bei diesem großen Roboter Drehungen mit 2 eher schwachen Antriebsmotoren schlecht funktionieren werden, und 4WD eindeutige Vorteile im Fahrverhalten hat. Mit den lenkbaren Starrachsen kommt man auf ca D = 2m Wendekreis, also gar nicht so schlecht.

Die RB35 Motoren werden als stromsparend beworben, ob sie das wirklich sind ist mir nicht bekannt.

Gesucht werden also stromsparende Motoren mit starken Getrieben! Geschwindigkeit ist Nebensache, besser unter 20U/min.
 
Danke für den Hinweis Rainer, hatte ich davor übersehen. Inzwischen geht mein Weg in Richtung eines kleinen Robotermähers den ich rein mit Solarenergie betreiben möchte - es soll als erstes Projekt eine kleine abgetrennte Rasenfläche von nur ca. 20 m² autark gemäht werden. Dabei möchte ich mir die Ladestation sparen, wie ich es mit dem Begrenzungsdraht mache (oder Alternative) ist noch nicht ganz fix. Leider finde ich momentan wenig Zeit für das Projekt...

Hat jemand von euch Erfahrung oder Ideen zu so einer kleinen Anwendung? Die Mähzeit sollte ja wirklich kein Problem darstellen bei der Fläche, der Mäher sollte dabei aber auch eher klein ausgelegt sein, dafür ist alles fast absolut eben.
Ich würde auch das relativ dümmliche kreuz- und quer-Fahren in Kauf nehmen ;-)
 
@Rainer:
wie gut geht es mit dem Solarmodul an bewölkten Tagen?
Schließlich soll der Roboter bis Ende Oktober im Einsatz sein, mit wenigen Sonnenstunden und schlechtem Wetter?
Kannst Du einmal messen wieviel das Panel in der Sonne, bzw bei Mistwetter liefert?

LG!
 
Hallo Werner,

das von mir getestete 20W Modul liefert auch an einem bewölkten Himmel ca. 0,5 A bei 18-20V, bei Sonne sind es ca. 1 A bei 18-21 V.

Das Modul reagiert sehr sensibel auf Helligkeitsunterschiede über die Ausgangsspannung.
Es wäre also durchaus möglich sich zum Laden des Pufferakkus den besten, hellsten Platz
auf der Rasenfläche zu suchen.
 
Hallo Rainer,
Wenn ich das auf meinen Roboter umlege, der momentan bei wenig Gras im Durchschnitt 35W benötigt, braucht man mindestens ein 70W Panel um mit 100% Solar zu fahren. Wenn gleichzeitig der Pufferakku geladen werden soll, noch gute 20W mehr. So ein Panel ist zu groß für einen Roboter...
Für mich hat sich Solar in den nächsten Jahren erledigt, wegen der Kinder fährt er nur mehr in der Früh und am Abend/Nacht. Jetzt steht wieder das Problem Ladestation an.

LG!
 
Oder mal so als Idee.

Wenn der Akku groß genug ist um die Fläche zu mähen, muss er nicht genug Leistung bringen um den Mower anzutreiben.
Die Solar Leistung muss nur reichen den Akku in der Zeit zu Laden, in der der Mower steht und wenn ich mir meinen
Rasen ansehe muss der auch nicht jeden Tag fahren.

Dadurch würde ein kleineres Pannel reichen .

35 W entsprechen bei 24 V ~ 1,5 A mal Mähzeit 3h ? sind 4,5 Ah. Bei einem Ladestrom 0,5A ist die Verbrauchte Ennergie nach 9h wieder aufgeladen.

Stefan
 
Stefan, ich hätte einen ähnlichen Ansatz. Der Mäher soll so lange stehen bis z.B. 90% der Ladung erreicht ist. Tritt dann eine voreingestellte Uhrzeit ein darf er mähen bis die Batterie auf 20% abgesunken ist. Dann wartet er wieder auf Ladezustand und Zeit. In so einem Zyklus mäht er so gut es eben geht. Die Solarzelle muss also nur genug Leistung für einen Ladevorgang täglich oder sogar alle 2 Tage haben. Schwierig wird das wohl bei Dauerregen, aber sonst könnte es klappen.
 
Ja genau so meinte ich das.

Was mich stören würde und WAF erheblich senken würde, währe das der Mäher dann im im Garten rumsteht.
Man könnte natürlcih auch die Ladestation, mit einem Pufferakku, betreiben. Dann muss der Mower nicht das Gewicht des Panels mit rumschleppen un d auch die Größe wäre zweitrangig.

Bei dauer regen ist meist auch windig, dann könntest du Mower mit einem Segel zur ladestation fahren oder den akku mit einem Windkraftwerk aufladen ;)

Gruss Stefan
 
Solarpanel für die Ladestation macht doch Sinn. Und wenn man "einfach nur so" ein kleines Panel noch aufs Dach oder anstatt des Dachs beim Mäher anbaut, dann hat man doch alles geschafft, oder?
 
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