Hallo Rasen Rob Freunde,
der Schwerpunkt meiner Überlegungen ist eine geeignete Mechanik, Elektrik, Elektronik und Software für einen Mobilen Rasen Roboter als Plattform (MR2P) zu entwerfen. Es ist mir auch wichtig ausreichend Platz für Experimente und Versuche bei der Mechanik und Elektronik zu haben. Für die Elektronik und Elektrik habe ich konsequent auf fertige, käufliche Module und auf ein Arduino-Mega-Board gesetzt.
Die Konstruktion sollte gleich mehreren Anforderungen genügen:
- leicht, steife und robuste Konstruktion
- handelsübliche Konstruktionteile, preiswert und leicht nachzubauen
- universell einsetzbar, viel Platz für Versuche und Experimente
- möglichst auch noch "formschön"
- Arduino Mega mit speziellen Module für Antrieb und Sensorik
- Softwareerstellung mittels Arduino-Oberfläche
- Sensorik zur Naviagtion bis zur Ladestation geplant
- Zuladung bis zu 4 kg
- Gesamtgewicht ca. 6 Kg
- Maße 600x400x150 mm
- Rasen-Rob Mähbreite min. 30cm
- Betriebszeit min. 4 Std.
Geplant ist einen Rasenmäh-Roboter zu entwerfen der ohne den üblichen Schleifendraht, nur durch robotereigene Navigation, die Ladestation zum Aufladen seines Akku findet.
Der Prototyp:
Die Stomversorgung übernimmt z.Z. ein 12V 7,5 Ah Pb-Akku, später werden 1 bzw. 2 LiFePO4 Akkus eingebaut, die erheblich leichter sind. Die Betriebszeit mit dem Pb-Akku liegt bei ca. 2-3 Std.
Die Elektronik ist auf der Basis des Arduino-Mega2560 aufgebaut und benutzt ein spezielles sog. Top-Board um alle IN-OUT-Pins des Prozessors sicher und zuverlässig mit den Module zu verbinden. Auch den Einsatz eines Arduino DUE habe ich überlegt, derzeit jedoch wegen der 3,3V Problematik wieder verworfen. Langfristig kann das Thema DUE, bei höheren Anforderungen an die Prozessor- Geschwindigkeit, dennoch wieder eine Rolle spielen - der Einsatz ist nach Modifikation des Top-Board durchaus möglich.
Die Verdrahtung der Module mit dem Top-Board wurde ausschliesslich mit bezugsfertigen Pfosten-Leisten und Buchsen-Stecker gelöst. Wenn alle notwendigen Steckverbindungen festgelegt sind, wird es das Top-Board als fertige Leiterplatte mit allen Anschlüssen geben. Diskret, also von Hand, aufgebaut wurde derzeit nur die Spannungsteiler für die Lade-Spannung - und Akku-Spannungs Messung und der Lautsprecherausgang zur akustischen Signalisierung. Das gesamte Elektronikboard (mit TopBoard und Prozessor) beinhaltet alle Module bis auf die Sensoren und ist durch die Steckverbindungen leicht von der Elektrik zu trennen. Das Board kann nach oben aus dem Rahmen herausgezogen werden. Die Anschlüsse der Spannungversorgung und zum Programmieren des Arduino-Mega sind von oben zugänglich. Das Bedienfeld mit der Start-, Stop- und Home-Taste besitzt daneben noch ein I2C LCD-Display für 4 x 20 Zeichen. Eine andere Aufteilung und Erweiterungen am Bedienfeld sind jederzeit möglich.
Das Projekt befindes sich seit 3 Monaten in der Testphase für die Mechanik und Elektrik. Die Module und Elektronik mit dem Arduino-Mega wurde problemlos in Betrieb genommen und funktioniert sehr zuverlässig. Auch mit dem ersten Prototyp der Mechanik bin ich sehr zufrieden und stelle fest, dass eine Verkleinerung des Grundrahmens durchaus möglich gewesen wäre.
Die Software für den Fahrbetrieb mit Start, Stop, Hinternisse umfahren, Rücksetzen und Wenden ist fertig. Auch hier teste ich z.Z. die allg. zur verfügungstehenden Arduino-Libraries auf Funktion und im Zusammenspiel mit anderen Lib's für die eingesetzten Fertig-Module.
Grundsätzlich lässt sich auch die hier im Forum z.V. stehende ArduMower-Software an meine Hardware anpassen.
Folgende Fertig-Module wurden bis heute, neben dem Arduino-Mega, einbaut:
3x Ultraschall-Sensor HC-SR04
1x RTC- Modul mit RAM
1x DC-DC-Wandler LM2596S
1x MotorEndstufe PWM 10A
2x MotorBrücke L298N
1x 433 MHz Receiver für FB
1x LCD Display I2C 4x20
3x Strom-Sensor ACS712
in Vorbereitung:
GPS-Modul
CMUcam4
Rasen-Sensor
Schleifen-Sensor
Die vorliegende Konstruktion ist natürlich nicht nur auf die Anwendung eines Rasen-Roboters beschränkt. Ich bin auch gerne bereit Vorschläge zur Verbesserung der Mechanik
oder Elektrik / Elektronik aufzunehmen bzw. einzuarbeiten und zu testen.
Ich freue mich auf eine konstruktive Zusammenarbeit.
der Schwerpunkt meiner Überlegungen ist eine geeignete Mechanik, Elektrik, Elektronik und Software für einen Mobilen Rasen Roboter als Plattform (MR2P) zu entwerfen. Es ist mir auch wichtig ausreichend Platz für Experimente und Versuche bei der Mechanik und Elektronik zu haben. Für die Elektronik und Elektrik habe ich konsequent auf fertige, käufliche Module und auf ein Arduino-Mega-Board gesetzt.
Die Konstruktion sollte gleich mehreren Anforderungen genügen:
- leicht, steife und robuste Konstruktion
- handelsübliche Konstruktionteile, preiswert und leicht nachzubauen
- universell einsetzbar, viel Platz für Versuche und Experimente
- möglichst auch noch "formschön"
- Arduino Mega mit speziellen Module für Antrieb und Sensorik
- Softwareerstellung mittels Arduino-Oberfläche
- Sensorik zur Naviagtion bis zur Ladestation geplant
- Zuladung bis zu 4 kg
- Gesamtgewicht ca. 6 Kg
- Maße 600x400x150 mm
- Rasen-Rob Mähbreite min. 30cm
- Betriebszeit min. 4 Std.
Geplant ist einen Rasenmäh-Roboter zu entwerfen der ohne den üblichen Schleifendraht, nur durch robotereigene Navigation, die Ladestation zum Aufladen seines Akku findet.
Der Prototyp:
Die Stomversorgung übernimmt z.Z. ein 12V 7,5 Ah Pb-Akku, später werden 1 bzw. 2 LiFePO4 Akkus eingebaut, die erheblich leichter sind. Die Betriebszeit mit dem Pb-Akku liegt bei ca. 2-3 Std.
Die Elektronik ist auf der Basis des Arduino-Mega2560 aufgebaut und benutzt ein spezielles sog. Top-Board um alle IN-OUT-Pins des Prozessors sicher und zuverlässig mit den Module zu verbinden. Auch den Einsatz eines Arduino DUE habe ich überlegt, derzeit jedoch wegen der 3,3V Problematik wieder verworfen. Langfristig kann das Thema DUE, bei höheren Anforderungen an die Prozessor- Geschwindigkeit, dennoch wieder eine Rolle spielen - der Einsatz ist nach Modifikation des Top-Board durchaus möglich.
Die Verdrahtung der Module mit dem Top-Board wurde ausschliesslich mit bezugsfertigen Pfosten-Leisten und Buchsen-Stecker gelöst. Wenn alle notwendigen Steckverbindungen festgelegt sind, wird es das Top-Board als fertige Leiterplatte mit allen Anschlüssen geben. Diskret, also von Hand, aufgebaut wurde derzeit nur die Spannungsteiler für die Lade-Spannung - und Akku-Spannungs Messung und der Lautsprecherausgang zur akustischen Signalisierung. Das gesamte Elektronikboard (mit TopBoard und Prozessor) beinhaltet alle Module bis auf die Sensoren und ist durch die Steckverbindungen leicht von der Elektrik zu trennen. Das Board kann nach oben aus dem Rahmen herausgezogen werden. Die Anschlüsse der Spannungversorgung und zum Programmieren des Arduino-Mega sind von oben zugänglich. Das Bedienfeld mit der Start-, Stop- und Home-Taste besitzt daneben noch ein I2C LCD-Display für 4 x 20 Zeichen. Eine andere Aufteilung und Erweiterungen am Bedienfeld sind jederzeit möglich.
Das Projekt befindes sich seit 3 Monaten in der Testphase für die Mechanik und Elektrik. Die Module und Elektronik mit dem Arduino-Mega wurde problemlos in Betrieb genommen und funktioniert sehr zuverlässig. Auch mit dem ersten Prototyp der Mechanik bin ich sehr zufrieden und stelle fest, dass eine Verkleinerung des Grundrahmens durchaus möglich gewesen wäre.
Die Software für den Fahrbetrieb mit Start, Stop, Hinternisse umfahren, Rücksetzen und Wenden ist fertig. Auch hier teste ich z.Z. die allg. zur verfügungstehenden Arduino-Libraries auf Funktion und im Zusammenspiel mit anderen Lib's für die eingesetzten Fertig-Module.
Grundsätzlich lässt sich auch die hier im Forum z.V. stehende ArduMower-Software an meine Hardware anpassen.
Folgende Fertig-Module wurden bis heute, neben dem Arduino-Mega, einbaut:
3x Ultraschall-Sensor HC-SR04
1x RTC- Modul mit RAM
1x DC-DC-Wandler LM2596S
1x MotorEndstufe PWM 10A
2x MotorBrücke L298N
1x 433 MHz Receiver für FB
1x LCD Display I2C 4x20
3x Strom-Sensor ACS712
in Vorbereitung:
GPS-Modul
CMUcam4
Rasen-Sensor
Schleifen-Sensor
Die vorliegende Konstruktion ist natürlich nicht nur auf die Anwendung eines Rasen-Roboters beschränkt. Ich bin auch gerne bereit Vorschläge zur Verbesserung der Mechanik
oder Elektrik / Elektronik aufzunehmen bzw. einzuarbeiten und zu testen.
Ich freue mich auf eine konstruktive Zusammenarbeit.