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Sicherheit beim Mähen

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otterstedt

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Moin allerseits

bei uns ist es nicht auszuschließen, dass sich Kinder oder Tiere an dem Mäher zu schaffen machen, wärend er mäht. Deshalb kurz die Frage, ob ich bei der Planung irgendwelche wichtigen Sicherheits-Features vergessen habe.

* Vollständige Abdeckung aller beweglichen Teile des Antriebs
* Rundumschutz vor heraus fliegenden Steinen, Messern usw.
* Notabschaltung sobald kein Bodenkontakt mehr da ist
* Notabschaltung sobald der Mäher gekippt wird
* Notausschalter

Fehlt noch etwas?
 
Hallo Heiner,

ich denke alle Punkte sollte man berücksichtigen - mir ist noch eingefallen, dass man evtl. einen "Sicherheitsabstand" zu dem Mäher schaffen könnte unter dem das Mähwerk abschaltet. Technisch könnte man das z.B. über einen 360 Grad Wärmesensor ("Bewegungssensor") umsetzen. Ich habe mir so einen 360-Grad Sensor mal bestellt und werde das ausprobieren. Es könnte funktionieren. Kommt ein Kind dann bis auf 1 Meter an den Mäher heran, wird einfach das Mähwerk abgeschaltet...

Gruss,
Alexander
 
und noch etwas wesentliches: 360° Kollisionserkennung.
Abgesehen vom besserem Fahrverhalten, zB wird nicht mehr am Baum seitlich entlang geschrammt, sondern weggedreht, hilft es bei Drehungen dass nicht auf einmal etwas unter die Messer oder Räder kommt was vorher noch nicht im Wege war, wie etwa ein frisch eingesetzer Strauch :whistle:

Wenn die Schleife verlassen wurde, und versucht wird die Schleife wieder zu erreichen, sollte auch darauf geachtet werden nichts zu überfahren.

Auf Strommessung der Motoren würde ich mich nicht verlassen, denn ist es eine Steigung, Anfahren in Steigung, drehen die Räder vielleicht durch?

Kollisionsschalter sind die letzte Rückfallebene falls alle anderen Sensoren versagen und daher unerlässlich.
Nach Ausfall von Mikroschaltern durch Schmutz und Nässe bin ich gerade dabei stattdessen Hall Sensoren zu verbauen.

LG!

PS: unsere teuren Marken IR Sensoren für Lichtautomtik im Haus erfassen die Kinder kaum, und das ist auch im Dunkeln ohne störendes Sonnenlicht nicht viel besser...
 
Hallo allerseits,

ich denke gerade über die "Notabschaltung sobald kein Bodenkontakt mehr da ist" nach.
Habe zwar etliche Ideen (Ultraschallsensor, IR-Sensor und natürlich Schalter) aber
nix davon scheint mir bei den schmutzigen/feuchten Bedingungen umterm Mäher wirklich
zuverlässig zu sein.

Gibt's da irgendwelche zündenden Ideen, die ich übersehen habe?

Liebe Grüße, Heiner
 
Moin Heiner,

beim chinesischen DENNA Mäher wird diese Notabschaltung beim Hochheben durch "ausfahrbare" Nachlaufräder vorgenommen. Fotos

Jedes der beiden Nachlaufräder kann beim Anheben des Mähers ca 2 cm nach unten "fallen", da die senkrechte dehbare Radführung höhenverschieblich gelagert ist. Überwacht wird das mittels Magnet / Hallsensor.

Gruß ... Peter
 
Interessant, genau sowas hatte ich bei meinem vor einzubauen. Da sind die drehbaren Vorderräder auch höhenverschiebar gelagert, aber bisher aus dem Grund eine Art Fahrwerksaufhängung nachzubilden und eine bessere Bodenhaftung der Antriebsräder zu erreichen.

Eigentlich sollte es genügen nur diese Räder zu überwachen, schätze es als unwahrscheinlich ein dass nur die Antriebsräder den Boden verlassen.

LG!
 
Moin,

ich bin neu hier und mache mir natürlich Gedanken über die Sicherheit. Zumal auch die bekannten Hersteller nicht immer Sicher laufen. Stiftung Warentest hat die Elektrischen Schafe getestet und mussten unter anderem feststellen das beim Husquarna die Messer bzw. die Scheibe nach Mehrwöchigem Betrieb nachlaufen. Deswegen hatte er bei diesem Test schlechter abgeschlossen.

Ich glaube das man genau da ansetzen muss. Die Scheibe mit den Messern gefällt mir, bedarf aber etwas "Verbesserung" denke ich.
Sobald nun ein Sensor auslöst, egal was später drin ist, den Mähmotor ausschaltet und bremst. Beim Brushless sollte das denke ich kein Problem sein, diesen schnell runter zu bekommen.

Aber auch das kann mal versagen, als zweite Sicherheit würde ich die Messer einfahren lassen sobald eine bestimmte Drehzahl unterschritten ist. Stichwort Fliegkraftkupplung.

Wenn die Nenndrehzahl 3300upm sein soll, sollte bei 2800upm die Messer eingefahren sein. Ob das funktioniert muss ich erst mal testen.

Dafür brauche ich natürlich eine Scheibe die ich mir erst noch zurecht bauen muss. Aber vielleicht hat ja schon einer eine ähnliche Idee oder es schon versucht.

Evtl. können die Federn so ausgelegt werden das sich dadurch die Scheibe selbst wuchtet.

Grüße

Jan
 
Hi Jan,
das Nachlaufen des Mähwerkes kann man durch aktives Bremsen nach dem Abschalten des Motors bewerkstelligen: man schließt bei einem Bürstenantriebsmotor (z.B. per Relais) nach dem Ausschalten die Anschlüsse über einen Bremswiderstand (Hochlastausführung!) kurz.
Durch experimentelles Ermitteln kann man das Ganze so bemessen, dass das Mähwerk in 0,5 sec steht! Möglicherweise nimmt die rotierende Masse im Dauermähbetrieb durch Verschmutzung zu und erhöht damit die Nachlaufzeit bzw. bei gleicher Anforderung, in 0,5 sec zum Stillstand zu kommen, das notwendige Bremsmoment - d.h. der Bremswiderstand muß kleiner sein.
So richtig befriedigend ist das Ganze noch nicht. Sinnvoller wäre vielleicht, den Motor in der Bremsphase - da läuft er ja als Generator - den Akku nachladen zu lassen ...
Gruß ... Peter
 
Hallo,
ein Relais wird bei den auftretenden Strömen bald abgebrannte Kontakte haben.

Einfacher beim normalen DC Motor ist ein Brückentreiber den man auf Bremsen schalten kann. Der Treiber muss den Kurzschlusstrom des Motors aushalten können!

zB hier: 2-Quadrantensteller mit Halbbrücken Mosfettreiber
Der Motor muss in diesem Beispiel aber gegen GND angeschlossen werden damit die Motorbremse länger als einen Sekundenbruchteil funktioniert, und es gehen dann keine 100% Einschaltdauer mehr.

Würde die Zeit zum Stillstand aus 2500U/min mit ca 2s schätzen, bei hohen Drehzahlen bremst es stark, je niedriger desto weniger Induktion und weniger Bremsleistung.

So gesehen wäre es für die Sicherheit besser eine große Scheibe mit möglichst kurzen Messern die nur ein bisschen über die Scheibe hervorstehen zu verwenden. Dann sind eventuelle Verletzungen nur ein paar mm tiefe Kratzer.
Wenn das Messer 2cm vorsteht, könnte es auch 2cm tief schneiden.

Und nicht vergessen, je geringer die Drehzahl, desto geringer die enthaltene Energie und desto geringer die Verletzungsgefahr.
Daher die Drehzahl am absoluten Minimum halten damit das Gras gerade schön geschnitten wird. Verlängert ausserdem die Akkulaufzeit!

Habe diesen Punkt bisher auch nur halbherzig umgesetzt, die Messer wurden kürzer, aber so gesehen immer noch viel zu lang. Wenigstens gibt es 5cm Abstand Messer - Aussenseite Mäher, so dass man theoretisch unter den Mäher greifen kann ohne gleich die Finger zu verlieren.

Eine Mechanik an der Scheibe um Messer einzuklappen kann man vergessen, durch den Schmutz blockieren öfters die frei drehenden Messer, feinere Gelenke oder Federn werden innerhalb von Minuten nicht mehr funktionieren.


LG!
 
Hallo zusammen,

das Thema Sicherheit, besonders Kindersicherheit beschäftigt mich auch. Der Thread ist schon in die Jahre gekommen, deshalb nominiere ich mich selbst für den goldenen Spaten des Monats.

Aber im ernst, gibt es hier schon Erfahrungen oder Anregungen? Besonders wichtig ist mir, dass man sich zum einen nicht am Antrieb verletzten kann. Also müssten die Antriebsräder vollständig verkleidet sein. Zum anderen wäre es gut, wenn der Mäher stehen bleibt, sobald sich jemand daran zu schaffen macht. Ideal wäre es, sobald sich jemand nähert. Hat die Anregung mit dem IR Melder bzw. Wärmesensor zu einem Ergebnis geführt?

Hat jemand eine Idee, wie man eine Art Untergreifschutz realisieren kann? Natürlich kann ich den Mäher und die Kinder nicht unbeaufsichtigt lassen, mir wäre es aber trotzdem lieber, wenn nicht gleich die ganze Hand ab ist, sobald die Finger den Weg unter den Mäher finden.
Bei den Serienherstellern scheint das Problem auch ungelöst zu sein?
 
Patrick schrieb:
Bei den Serienherstellern scheint das Problem auch ungelöst zu sein?
Zum Vergrößern anklicken....

Beim Automower noch am Besten. Der ist deswegen so groß damit man eben nicht so einfach ins Messer greifen kann.
Ebenso wird ein Hinderniss aus jeder Richtung erkannt, das ganze Gehäuse ist ein einziger Bumper.
Wenn er mal gegen ein Kind fährt, wirft er das auch nicht um.

Gehäuse muss so weit wie möglich zum Boden reichen, so fliegen keine Steine (oder Messer) durch die Luft, und wenn das Gehäuse gleichzeitig als Bumper funktioniert werden auch kleine Füße erkannt.

Alles andere wie Ultraschall oder Wärmesensor sind zu fehleranfällig, und bestenfalls eine Ergänzung.

Die Konstruktion vom Ardumower mit nur einem Bumper vorne halte ich für nicht ausreichend.


Um wie kleine Kinder geht es?
Meinen muss ich auch immer wieder erklären das sie Abstand halten müssen, und außer bei Testfahrten ist er nur unterwegs wenn keine Kinder draussen sind.
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
AlexanderG schrieb:
Hallo Heiner,
ich denke alle Punkte sollte man berücksichtigen - mir ist noch eingefallen, dass man evtl. einen "Sicherheitsabstand" zu dem Mäher schaffen könnte unter dem das Mähwerk abschaltet. Technisch könnte man das z.B. über einen 360 Grad Wärmesensor ("Bewegungssensor") umsetzen. Ich habe mir so einen 360-Grad Sensor mal bestellt und werde das ausprobieren. Es könnte funktionieren. Kommt ein Kind dann bis auf 1 Meter an den Mäher heran, wird einfach das Mähwerk abgeschaltet...
Gruss,
Alexander
Zum Vergrößern anklicken....

Idee dazu: ich hab vor längerer Zeit mal PIR Bewegungsmelder bestellt, wäre somit vermutlich auch realisierbar.
Link: https://www.marotronics.de/HC-SR501-Infrarot-Sensor-/-Bewegungsmelder-zB-fuer-RaspberryPi-u-Arduino Wie kann ich mir den 360° Sensor von dir vorstellen? Hast du da nen Link für mich? Ist es der selbe?
Hast du schon Erfahrungen sammeln können?

Spiele gerade mit dem Gedanke, diesen gleich mit in meinen "Sheriff" zu integrieren.
(Eigener uC, nur für Überwachung & Sicherheit)


Werner schrieb:
Hallo,
ein Relais wird bei den auftretenden Strömen bald abgebrannte Kontakte haben.
Einfacher beim normalen DC Motor ist ein Brückentreiber den man auf Bremsen schalten kann. Der Treiber muss den Kurzschlusstrom des Motors aushalten können!
Zum Vergrößern anklicken....


Daran arbeite ich bei meinem auch gerade, mittlerweile habe ich mehrere Widerstände zum experimentieren, mir fehlt nur noch der payload für den Motor (Das alte Messer liegt noch umgeformt von meinem Daumen daneben -.- )
Ich denke, Treiber gegen GND führt früher oder später dazu, dass der Treiber und Motor fehlerhaft wird.
Der Kompromiss ist hier, zwischen Bremsgeschwindigkeit und Materialverschleiß (Motor/FET/Relais) zu suchen.



Werner schrieb:
Patrick schrieb:
Die Konstruktion vom Ardumower mit nur einem Bumper vorne halte ich für nicht ausreichend.
Zum Vergrößern anklicken....

http://www.ardumower.de/media/kunena/attachments/2756/001.jpg
Das ist bisher mein Entwurf für etwas mehr Sicherheit.
Ich stimme dir vollkommen zu, es wäre gut, Bewegung im höchstgefährlichen Bereich sicher feststellen zu können und darauf per Interrupt reagieren zu können.

Grüße Stephan
Zum Vergrößern anklicken....
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Stephan schrieb:
5Stück...
Link: http://www.amazon.de/Pyroelectrische-Infrarot-Bewegung-Sensor-Detektor/dp/B008AEDSY/
Zum Vergrößern anklicken....

Wer nicht warten möchten,
"Zitat:
Habe die Bewegungsmelder vor gut einem Monat bestellt.Da ich diese Bauteile (zumindest eines) benötige um ein laufendes Projekt fertig zustellen, renne ich seit gut 3 wochen jeden Tag 1-2 mal zum Briefkasten -.vergeblich!
Zum Vergrößern anklicken....
"
bekommt die Module natürlich auch bei einem Shop, der das Projekt unterstützt, schnell liefert und hier Steuern zahlt. ;)
www.marotronics.de
Obwohl ich beim Lebensunterhalt noch von meiner "besseren Hälfte" unterstützt werden muss, stecke ich viel in das Projekt, in vielen Bereichen. Ich verzichte auch darauf, Euch mit Werbeanzeigen und ähnlichem zu nerven.
Ich würde um ein wenig Fairness bitten und auf solche Werbung für Ausbeut... Plattformen zu verzichten.
Ihr könnt da gerne kaufen. :)
Verlinkungen auf Produkte, die ich nicht habe sind normal, aber so was :sick:

Natürlich kostet das bei mir mehr, ich zahle halt auch normale Steuern (im Gegensatz zu Amazon) und dem Verkäufer (China)
Es ist schon ärgerlich wenn in Google dann mal bei dem Thema "360-Grad Sensor" der Beitrag aus dem Forum auftaucht und der Interessierte Käufer dann bei so was (Amaz...) landet.
Ich hoffe Ihr habt Verständnis dafür.

Grüße Markus :)
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Sorry, wusste nicht, das die PIR Melder auch bei dir zu beziehen sind.
Ursprünglich waren die PIR Melder auch für eines meiner anderen Projekte gedacht.

Hast du in Bezug auf diesen Thread schon Erfahrungen damit sammeln können?
Funktioniert das bei Kindern oder Haustieren im kritischen Bereich?

@Markus: Habe meinen vorigen Beitrag etwas angepasst.

@Alexander: Sind das die ogn. Sensoren?

@Werner @Patrick: siehe oben
 
Hello

From what I read through the forum, not a small part of accidents comes from people who just put a hand under the mower to lift it up to see ... whatever. Then just a handle (ein Griff) built on the mower help to lift it safely, without the need to put a hand under it. This is why I have one on my mower. It is easy and cheap.

And the color shows where dangerous place is. We are so well conditionned in everyday's life that a red spot bring the right reflex : stop! ;)


MV3P.jpg



In the software I also add tests in the IMU (gyro and accel), so that if an angle or a speed threshold is bypassed for pitch or roll directions, there is an emergency stop.

What I miss because I do not have electronic skills, is a way to quickly stop the blades. Mine are driven by mosfet and they continue turning for a very long time after cuting power. If someone could suggest a schematic, that would be a great help.

Concerning movement detection in the vicinity of the mower I've just got an idea : I used to have an IR sensor for automatic lighing in the house, which I changed recently because it was not very reliable, depending of direction and angle of approach.
I replace it by a so called "HF sensor" (Steiner HF360 UP, works with high frequency waves, 5.8 GHz according to manual) which I find really efficient. The sensitivity (detection range) can be ajusted from 1 to 8 meters and it "sees" coming people even through a door or a thin wall. I just wonder if something like this could be adapted for the purpose of detecting an approching person ? Or if, because the mower itself is moving, it will detect any tree or wall ? This is again a question for electronic expert :)

Jacques
Attachment: https://forum.ardumower.de/data/media/kunena/attachments/2809/MV3P.jpg/
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
Jacques,
the red emergency off switch according to the red blade cover is genius!
Determining to the position of your blade... Do u use two blades?
I had an accident whilst i wanted to check the motors and wiring from the wheel motors...
One day after i figured out, that it might have been an over temperature fault from one driver. Pure evil -.-

I would suggest to implement this function with setable switch off values for gyro and accelerometer into the android app!

A word on active blade braking:
Over the Christmas holidays i will evaluate a schematic which should work for most brushed motors for quick stopping them.
I'm a little bit worried if the brushless motors need software to realize this feature.
As soon as i have a working solution i will provide schematics and my new know how about it.

Those UHF Sensors work similar to a radar.Waves provided can move through walls an doors for example.
Have a look on the LiDAR Thread, its another way to detect the surrounding or oncoming things next to the mower, even if its most helpful for mapping of your lawn.
Hopefully Alexander reads this and will think about integrating this function it as well.
He is the man ;)
 
Hi Stephan

Yes I use 2 blades, you can see the detail here: http://ardumower.de/index.php/de/forum/dies-und-das/716-was-wiegen-eure-roboter#7591 The idea is to cut along the perimeter (300 m in my garden), but the risk linked to blades must be minimized. It is a common good practice to visually show where a hidden risk lies.

Sure the thresholds must be easy to tune. Furthermore, there is also a (short) delay to differentiate a lift (continous movement) from a bump (choc) that also need to be adjusted.

The blades 'motors are from the shop, so brushed. There you can have a look on the driver: http://ardumower.de/index.php/de/forum/ardumower-pcb/562-instructions-for-the-ardumower-board#7578
I've seen the thread about lidar, but my limited german skills :( did not allowed me to understand it well. But if it can work so good :)

Jacques
 
Even an active blade break (i have it implemented) need some seconds to stop. Although much better than without a brake in the first 1-2 seconds it is still powerful enough for serious injuries.

So again it is best to have some space between blade and outline of robot.

Werner
 
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