kalla
New member
Mein Projekt ist die Umstellung eines bisher funkferngelenkten Eigenbaumähers auf einen Mäher, der autonom fährt und in geordneten Bahnen mäht (z.B. mittels Differential GPS).
Ich beschäftige mich bereits seit rund 18 Jahren mit dem Thema Rasen-Roboter und habe schon im Jahre 2002 die Bedingungen für einen selbstnavigierenden und in Bahnen fahrenden Mäher definiert und auch niedergeschrieben. Ich bin Maschinenbauer und war in der Lage 2003 einen ferngesteuerten Prototypen zu bauen, der aber einige Nachteile hatte, z.B. das Gewicht. Trotzdem hat er viele Jahre in meinem Garten gute Dienste geleistet. Die Nachteile zu beseitigen folgte dann 2014 ein Nachfolger (Bilder), der seit dem unsere ca. 900 qm große Rasenfläche zufriedenstellend mäht. Siehe hierzu die Bilder. Ein kurzer Film folgt.
Ich verfolge ein etwas anderes System als es der Ardumower hat. Mein Mäher fährt nicht ständig und schneidet dabei nur die Grasspitzen ab, sondern er ist wie ein herkömmlicher Mäher, der auf den Rasen gesetzt wird, wenn es wieder an der Zeit ist. Dann mäht er, bis der Akku leer ist (ca. 1 1/4 Stunde) und hat dabei ca. 600 qm gemäht. Danach kommt er in den Keller und wird wieder aufgeladen. Das dauert bei den vorhandenen LiFePo Akkus (10 Ah) ca. 2 1/2 Stunden. Ich könnte also am gleichen Tag noch einmal 600 qm mähen. Ich brauche folglich weder einen Regensensor noch eine Ladestation, denn ich bestimme selbst, wann gemäht wird. Ich mähe auch nicht nachts und rasiere somit auch keine Igel.
Weil mein Mäher auch etwas höheres Gras mähen kann, ist der Mähmotor zwangsläufig auch stärker. Zurzeit verwende ich einen 350 Watt Scheibenläufer-Motor (max. 17 A). Ein Scheibenläufer-Motor hat den wesentlichen Vorteil: Außer dass er flach ist hat er auch ein höheres Drehmoment als ein Trommelläufer, da die EMK an einem größeren Radius wirkt, d.h. er zieht besser durch. Das ist im Gelände von Vorteil. Der notwendige höhere Strom kann allerdings nicht mehr von der üblichen Elektronik PCB 1.3 verarbeitet werden, sondern erfordert eine eigene Elektronik.
Mein Messer ist im Prinzip ein Dreifach-Stern aus gelasertem Edelstahl-Blech. Es hat aber an den Enden jeweils zwei Schneiden auf unterschiedlichen Ebenen. Die beiden Schneidebenen sind in der Höhe um 20 mm und zusätzlich in Umfangsrichtung versetzt. Das hat den Vorteil, dass das Gras zunächst auf der oberen Ebene und gleich danach auf der unteren Ebene geschnitten wird. Die so entstehenden 20 mm langen Grasschnipsel vertrocknen im Gras als Mulch und bilden keine Matsch-Batzen, unter denen nichts mehr wächst. Die unteren drei Messer haben jeweils eine zur Strömung angestellte Fläche, wodurch ein Luftstrom erzeugt wird, der zum einen die Grashalme aufrichtet und zum anderen das Schnittgut ausbläst. Auch nach 600 qm Mähleistung ist das Gehäuse noch relativ sauber (siehe Bild vom September). Auch im Frühjahr, wenn das Gras saftiger ist, verstopft der Mähraum nicht. Motor mit Messer können stufenlos in der Höhe um 45 mm verstellt werden. Eine bei mir übliche Schnitthöhe ist 45 mm. Die meisten Anwender haben wahrscheinlich auch wie ich eher eine Wiese als einen Rasen, sodass eine niedrigere Einstellung nicht zu einem besseren Rasen führt, sondern nur zu höheren Schneidkräften.
Bewegt wird der Mäher zurzeit von einem 70 W Maxon-Motor, der über eine starre Welle die Hinterräder antreibt. Das hat Nachteile beim Lenken. Gelenkt wird der Mäher über die Vorderräder, wie bei einem Auto, hier aber mittels Servo und Gestänge. Der Fahrantrieb hatte früher zwei 70 W Motoren als Differentialantrieb mit frei drehenden, ungelenkten Vorderrädern, wie es der Ardumower auch hat, was aber in der Schrägfahrt am Hang zu deutlichen Nachteilen führte.
Der Ardumower ist kurz gebaut, d.h. der Gesamtschwerpunkt liegt dicht an der Antriebsachse. Das führt zwar zu guter Lenkbarkeit, aber unruhiger Fahrt. Ist das Fahrzeug allerdings länger, wie bei mir, so macht sich der größere Abstand des Schwerpunktes zur Antriebsachse bei der Hangfahrt negativ bemerkbar. Das Fahrzeug tendiert ständig in Richtung Tal abzudriften, was zum Bau einer Frontlenkung führte.
Ein Entwicklungsschritt mit Frontlenkung, geteilten Antriebswellen und Differentialgetriebe hat sich im Gelände als nicht vorteilhaft erwiesen. Eine Frontlenkung mit Lenkhebeln hat ebenso Nachteile, weshalb der neue Mäher eine Lenkung mit Zahnriemenantrieb haben wird und wieder mit zwei Motoren (je 35 W) angetrieben wird. Allerdings müssen dann zum Lenken die Drehzahlen der Motoren mit dem Lenk-Servo softwareseitig gekoppelt werden. Damit wäre eine gute Lenkbarkeit (kleiner Kurvenradius) und gleichzeitig eine ruhige Richtungshaltung ohne pendeln gewährleistet. Die Fahrgeschwindigkeit ist mit ca. 0,7 m/s etwa doppelt so hoch wie die des Ardumower. Das hat sich bisher bestens bewährt. Die Mähzeit ist dann eben nur halb so lang. War das Gras sehr hoch, musste die Fahrgeschwindigkeit zeitweise reduziert werden, um den Mähmotor nicht abzuwürgen. Hier wäre ein 500 W Scheibenläufer-Motor als Mähantrieb vorteilhaft, führte aber auch zu deutlich höheren Stömen (ca. 21 A).
Das Gehäuse meines Mähers ist vorne und hinten offen und lässt deshalb Vor- und Rückwärts-Mähen zu. Damit erspart man sich oft das Wenden und somit Leerfahrten und letztlich Energie. Das nutze ich bereits seit Langem vorteilhaft mit der Fernsteuerung. Die jetzige Ardumower-Software lässt meines Wissens bisher nur Vorwärtsfahren zu. Hier wäre noch Entwicklungspotenzial.
Meine aktuellen Probleme sind:
1. Da der Mähmotor 350 W hat und 17A Strom zieht, brauche ich eine stärkeren Motortreiber als den MC33926, z.B. den BTS7960. Hat den schon jemand in seinen Roboter eingebaut und Erfahrung damit?
2. Ich würde gerne eine Frontlenkung mit Servoantrieb verwenden. Hat das schon jemand gemacht und kann mir Tipps geben, vor allem zum Code?
Würde mich über Antworten freuen!
Ich beschäftige mich bereits seit rund 18 Jahren mit dem Thema Rasen-Roboter und habe schon im Jahre 2002 die Bedingungen für einen selbstnavigierenden und in Bahnen fahrenden Mäher definiert und auch niedergeschrieben. Ich bin Maschinenbauer und war in der Lage 2003 einen ferngesteuerten Prototypen zu bauen, der aber einige Nachteile hatte, z.B. das Gewicht. Trotzdem hat er viele Jahre in meinem Garten gute Dienste geleistet. Die Nachteile zu beseitigen folgte dann 2014 ein Nachfolger (Bilder), der seit dem unsere ca. 900 qm große Rasenfläche zufriedenstellend mäht. Siehe hierzu die Bilder. Ein kurzer Film folgt.
Ich verfolge ein etwas anderes System als es der Ardumower hat. Mein Mäher fährt nicht ständig und schneidet dabei nur die Grasspitzen ab, sondern er ist wie ein herkömmlicher Mäher, der auf den Rasen gesetzt wird, wenn es wieder an der Zeit ist. Dann mäht er, bis der Akku leer ist (ca. 1 1/4 Stunde) und hat dabei ca. 600 qm gemäht. Danach kommt er in den Keller und wird wieder aufgeladen. Das dauert bei den vorhandenen LiFePo Akkus (10 Ah) ca. 2 1/2 Stunden. Ich könnte also am gleichen Tag noch einmal 600 qm mähen. Ich brauche folglich weder einen Regensensor noch eine Ladestation, denn ich bestimme selbst, wann gemäht wird. Ich mähe auch nicht nachts und rasiere somit auch keine Igel.
Weil mein Mäher auch etwas höheres Gras mähen kann, ist der Mähmotor zwangsläufig auch stärker. Zurzeit verwende ich einen 350 Watt Scheibenläufer-Motor (max. 17 A). Ein Scheibenläufer-Motor hat den wesentlichen Vorteil: Außer dass er flach ist hat er auch ein höheres Drehmoment als ein Trommelläufer, da die EMK an einem größeren Radius wirkt, d.h. er zieht besser durch. Das ist im Gelände von Vorteil. Der notwendige höhere Strom kann allerdings nicht mehr von der üblichen Elektronik PCB 1.3 verarbeitet werden, sondern erfordert eine eigene Elektronik.
Mein Messer ist im Prinzip ein Dreifach-Stern aus gelasertem Edelstahl-Blech. Es hat aber an den Enden jeweils zwei Schneiden auf unterschiedlichen Ebenen. Die beiden Schneidebenen sind in der Höhe um 20 mm und zusätzlich in Umfangsrichtung versetzt. Das hat den Vorteil, dass das Gras zunächst auf der oberen Ebene und gleich danach auf der unteren Ebene geschnitten wird. Die so entstehenden 20 mm langen Grasschnipsel vertrocknen im Gras als Mulch und bilden keine Matsch-Batzen, unter denen nichts mehr wächst. Die unteren drei Messer haben jeweils eine zur Strömung angestellte Fläche, wodurch ein Luftstrom erzeugt wird, der zum einen die Grashalme aufrichtet und zum anderen das Schnittgut ausbläst. Auch nach 600 qm Mähleistung ist das Gehäuse noch relativ sauber (siehe Bild vom September). Auch im Frühjahr, wenn das Gras saftiger ist, verstopft der Mähraum nicht. Motor mit Messer können stufenlos in der Höhe um 45 mm verstellt werden. Eine bei mir übliche Schnitthöhe ist 45 mm. Die meisten Anwender haben wahrscheinlich auch wie ich eher eine Wiese als einen Rasen, sodass eine niedrigere Einstellung nicht zu einem besseren Rasen führt, sondern nur zu höheren Schneidkräften.
Bewegt wird der Mäher zurzeit von einem 70 W Maxon-Motor, der über eine starre Welle die Hinterräder antreibt. Das hat Nachteile beim Lenken. Gelenkt wird der Mäher über die Vorderräder, wie bei einem Auto, hier aber mittels Servo und Gestänge. Der Fahrantrieb hatte früher zwei 70 W Motoren als Differentialantrieb mit frei drehenden, ungelenkten Vorderrädern, wie es der Ardumower auch hat, was aber in der Schrägfahrt am Hang zu deutlichen Nachteilen führte.
Der Ardumower ist kurz gebaut, d.h. der Gesamtschwerpunkt liegt dicht an der Antriebsachse. Das führt zwar zu guter Lenkbarkeit, aber unruhiger Fahrt. Ist das Fahrzeug allerdings länger, wie bei mir, so macht sich der größere Abstand des Schwerpunktes zur Antriebsachse bei der Hangfahrt negativ bemerkbar. Das Fahrzeug tendiert ständig in Richtung Tal abzudriften, was zum Bau einer Frontlenkung führte.
Ein Entwicklungsschritt mit Frontlenkung, geteilten Antriebswellen und Differentialgetriebe hat sich im Gelände als nicht vorteilhaft erwiesen. Eine Frontlenkung mit Lenkhebeln hat ebenso Nachteile, weshalb der neue Mäher eine Lenkung mit Zahnriemenantrieb haben wird und wieder mit zwei Motoren (je 35 W) angetrieben wird. Allerdings müssen dann zum Lenken die Drehzahlen der Motoren mit dem Lenk-Servo softwareseitig gekoppelt werden. Damit wäre eine gute Lenkbarkeit (kleiner Kurvenradius) und gleichzeitig eine ruhige Richtungshaltung ohne pendeln gewährleistet. Die Fahrgeschwindigkeit ist mit ca. 0,7 m/s etwa doppelt so hoch wie die des Ardumower. Das hat sich bisher bestens bewährt. Die Mähzeit ist dann eben nur halb so lang. War das Gras sehr hoch, musste die Fahrgeschwindigkeit zeitweise reduziert werden, um den Mähmotor nicht abzuwürgen. Hier wäre ein 500 W Scheibenläufer-Motor als Mähantrieb vorteilhaft, führte aber auch zu deutlich höheren Stömen (ca. 21 A).
Das Gehäuse meines Mähers ist vorne und hinten offen und lässt deshalb Vor- und Rückwärts-Mähen zu. Damit erspart man sich oft das Wenden und somit Leerfahrten und letztlich Energie. Das nutze ich bereits seit Langem vorteilhaft mit der Fernsteuerung. Die jetzige Ardumower-Software lässt meines Wissens bisher nur Vorwärtsfahren zu. Hier wäre noch Entwicklungspotenzial.
Meine aktuellen Probleme sind:
1. Da der Mähmotor 350 W hat und 17A Strom zieht, brauche ich eine stärkeren Motortreiber als den MC33926, z.B. den BTS7960. Hat den schon jemand in seinen Roboter eingebaut und Erfahrung damit?
2. Ich würde gerne eine Frontlenkung mit Servoantrieb verwenden. Hat das schon jemand gemacht und kann mir Tipps geben, vor allem zum Code?
Würde mich über Antworten freuen!