2 Rad oder 4 Rad Antrieb für Rasenroboter

[piggituX]

Hi,

ich grübel seit längerem nach ob 2 Rad oder 4 Rad Antrieb besser wäre. Ich habe gegoogled im Forum gesucht, aber so richtig wurde das noch nicht gegenüber gestellt.
Wenn man kommerzielle RasenRoboter anschaut, geht der Trend irgendwie zum 2 Rad Antrieb mit Bugrädern.

Mechanik ist nu gerade nicht mein Schwerpunkt und bei mir ist das mehr Jugend forscht.

Daher mein Ansinnen, das hier bitte mal gegenüber zustellen.

Meine Testplattform ist aktuell indoor eine 4 Rad Antriebs Konstruktion, wobei diese natürlich auf Holzdiele ihre Schwierigkeiten hat, mangels Grip.

mich würde interessieren, wo die Vor + Nachteile liegen.

Ich habe vor, einen alten Alko Silver 470E zum Rasenroboter umzubauen, da vorhanden und der Elektro Motor eh kaputt ist. Nur bevor ich anfange an dem rumzuflexen würde ich gern mein Räder Konzept überdenken. Am Ende würde nur das Gehäuse übrig bleiben, Rest würde umgebaut werden, 12V BleiAkku usw.

daraus wird dann meine nächste Frage resultieren, welche GetriebeMotoren das Gewicht am besten Stemmen können.

cYa

[Feuerring]

ich grübel seit längerem nach ob 2 Rad oder 4 Rad Antrieb besser wäre.

Der Antrieb ist das eine, wie man den Bot lenkt das andere ...

Ich habe mich für ein Drei-Rad entschieden, zwei getrennt angetriebene Hinterräder und ein aktiv gelenktes Bug-Rad ... Der Antrieb wird je nach Einschlag der Bug-Rades entsprechend gesteuert.

Ich verspreche mir davon einen sehr guten Geradeaus lauf, auch die Gewichtsverteilung ist unkritischer ...

Ein Schlepprad ist da eher störrig, wenn es zu viel belastet wird ... belastet man es zu wenig macht der Bot ein Hochstart oder ist über der Achse instabil ...

Bei vier Rädern muss man sich über die Rad-Aufhängung Gedanken machen, sonst steht im Gelände immer ein Rad in der Luft ...

dann alle vier Räder angetrieben so wie ein Kettenfahrzeug welches nur über die mittlere Achse dreht / lenkt
oder zwei Achsen mit Knick-Gelenk in der Mitte
oder eine Achse angetrieben eine Achse mit gelenkten Räder ...


Meine Testplattform ist aktuell indoor eine 4 Rad Antriebs Konstruktion, wobei diese natürlich auf Holzdiele ihre Schwierigkeiten hat, mangels Grip

Dann wird es draußen gar nicht funktionieren, wie sieht denn Dein Rasen aus .... Golf-Rasen / Spielwiese / eben / Hügel / Steigungen für den Du den Bot bauen willst ?

Was schwebt Dir denn so vor, man muss auch die Möglichkeit berücksichtigen, was man selber fertigen kann ?

Hat jemand schon mal über einen 6-Beinigen Rasenmäher Insekten-bot nachgedacht, Schnitthöhe ist so auch stufenlos verstellbar ...

[piggituX]

Danke für die Antwort , es ist natürlich englischer GolfCourt ;-) .... ne mal Spaß beiseite, es ist eine relativ ebene Fläche mit einigen Bodenwellen. Wenn ich mit meinen heckbetriebenen Benzin-Mäher durchs Gelände laufe, bleibt auch kein Rad in der Luft, somit denke ich das würde passen. Das Problem in deinem Konzept sehe ich darin, das du immer ein Wenden in 3 Zügen machen musst. bei den 2 Rad kannste normal auf der Stelle drehen, und bei einem 4 Rad auch, nur eben mit einer anderen Charakterisik.

2 Rad hab ich mir mal im Bauhaus angeschaut, die hatten da Bosch (1 dickes Schubrad) und nen Gardena (2 Schubrädern), beide machten auf mich einen doch sehr klapprigen Eindruck.

vom Prinzip will ich verstehen, inwieweit sich der Untergrund auf das 4 WD auswirkt, und wie es das Lenken beeinflußt, wobei Lenken ist da der falsche Ausdruck, eher mehr Richtungsänderung.

bei einem 2 WD kann er auf der Stelle drehen, da Motor links dreht gegen den Uhrzeiger Motor rechts im Uhrzeiger = links Turn. Bugräder dienen dort ja nur zur Stabilisierung.

bei 4 WD ist das schon mehr im Rasen wühlen, so meine Vermutung.

[Feuerring]

Das Problem in deinem Konzept sehe ich darin, das du immer ein Wenden in 3 Zügen machen musst.

Nicht unbedingt, das gelenkte Bugrad kann theoretisch um 360° gedreht werden, brauche aber max nur +/- 90° ...

Man stellt es auf 90° und lässt die Antriebe gegenläufig laufen, dann dreht der auch auf der Stelle, um den Achsmittelpunkt
oder man treibt nur ein Antriebsrad an und stellt das Bugrad auf den berechneten Winkel, dann dreht der Bot auf dem fest stehenden Antriebsrad.

Die Baumarkt-Teile müssen möglicht günstig sein, da müssen die Konstrukteure Kompromisse machen,
diese Teile werden mehr oder schlecht funktionieren ... ist aber nicht mein Anspruch.

[piggituX]

hi,

so wie hier ungefähr, was man nicht alles findet bei YT

https://www.youtube.com/watch?v=tSjApJLshBQ
https://www.youtube.com/watch?v=Oe6sm39M2hs

man sieht auch schön wie man ihn zum Richtungs Wechsel bekommt

da nur eben als Elektro Variante

cYa

[Feuerring]

so wie hier ungefähr, was man nicht alles findet bei YT

Hallo piggituX, kann man recht einfach bauen und wird auch genügen Grip haben und wie Du siehst funktioniert es auch ...

aber, wie Du es schon erwähntest ...


bei 4 WD ist das schon mehr im Rasen wühlen, so meine Vermutung.

[damfino]

Bei 4wd Panzerantrieb wie bei Ambrogio hast das Problem das der Rasen umgegraben wird. Man muss so schon wegen Fahrspuren aufpassen.
Sinnvoller kommt mir ein 4wd mit Knicklenkung vor, hat aber immer noch seine Nachteile.
Bei einem ebenen Grundstück genügt 2wd.
https://www.youtube.com/watch?v=e2pXdbNwWTA


Den Gardena kannst als Vorbild nehmen, ist ein Automower mit etwas weniger Softwarefunktionen und angepasstem Design

[Feuerring]

Den Gardena kannst als Vorbild nehmen,

2WD mit einer Gleitrolle hinten, fährt er geradeaus funktioniert diese als Rolle, in Kurven wird über die abgerundeten Kanten der Rolle gezogen, ob man das als Vorbild nehmen sollte ...

[damfino]

net den kleinsten Gardena, den normalen mit 4 Rädern. Ist gleich dem Automower 310/315

[piggituX]

ok,

das hilft schon mal, wenn ich mir meinen alten ALKO Rasenmäher anschaue hat der laut Spec 30 kg gewogen, am Ende werde ich wohl mit Batterien + neuen Motoren (Gel 2-3kg pro Batterie) usw auf 40kg kommen, weil Metallghäuse. Stellt sich die Frage wie ich nun den Motor dimensonieren muss.

gibt es das eine Berechungsformel ? Rohlstuhlmotoren sind wohl leicht zu überdimensioniert und vllt auch was zu teuer ;)

Wischermotoren werden ja immer in den Raum geworfen, mit passenden Getriebe dazu.

cYa

[piggituX]

hallo,

nun habe ich einen Rechner bei RN-Wissen gefunden, aber irgendwie versteh ich das nicht so ganz.... mit Getriebe und ohne Getriebe...., wenn ich mir dann Motoren mit Getriebe raussuche, stimmt das Drehmoment meist bei dem Wert ohne Getriebe, wie darf ich das verstehen ? Oder ist die Erläuterung der Berechnung verkehrt.

http://de.manu-systems.com/DEV-EMG49.shtml z.b.

ich würde ja sozusagen nie auf dem Wert kommen... wenn ich die Berechnung zu Grunde lege, oder habe ich wieder nen Knick beim Denken ? egal wie ich die Werte anpasse, der Wert mit Getriebe bleibt immer so hoch....

31920

Vielen Dank im voraus für die Erhellung ;-)

[i_make_it]

Sieht so aus als ob die Werte für mit und ohne Getriebe grade vertaucht sind, Bzw. die Beschriftung zu den Ergebnissfeldern.

[botty]

Meiner Meinung nach stimmen zwei Sachen bei der Eingabe nicht:

a) 2,9m bzw 290cm Raddurchmesser sind ein bischen hoch?!?

b) auch wenn das Getriebe 49:1 ist, so liegt die angegebene Drehzahl im Datenblatt am Getriebeausgang an, so mußt Du 1:1 einsetzen.

Abgesehen davon, wirst du kaum mit 'nem knapp 40W "Spielzeugmotor" 25kg durch die Gegend bewegen können...

[piggituX]

ok,

@botty ja ich hatte mich da vertan bei der Radgrösse, anbei mal was neu kalkuliert....das wäre bei laut Berechnung




Benötigtes Drehmoment in anderen Einheiten: 443.9 mNm = 4524.75 g/cm = 4.52 kg/cm




der verlinkte kann laut Datenblatt ->

Nenndrehmoment
16 kg*cm (ca. 1,6 Nm)



wenn nun wirklich die Werte vertauscht sind bei der Rechnung, würde der ja sogar gehen ? Aber nochmal ich bin auf dem Gebiet nicht so bewandert, ich versuche es gerade zu verstehen.

31921

[Feuerring]

Hallo kann Dir die Motoren von imc_drives (http://www.ebay.de/usr/imc_drives?)empfehlen,

gibt es mit verschiedenen Drehmomenten und Drehzahlen, sogar mit Puls-Sensoren ...

lieber über-Dimensionieren als unter-Dimensionieren ... der Motor und das Getriebe wird es Dir danken ...

Bei den Teilen mit Puls-Sensoren muss man die Freilaufdiode auslöten, dann laufen die auch in beiden Richtungen ...
die Stromaufnahme bei diesen Teilen ist erstaunlich gering ...

PS.
habe zwei 38 Nm mit Puls-Sensor für mein Hubbett im WoMo verbaut,
laufen super rund, leise und kraftvoll ...

[botty]

Nein, der Motor reicht nicht. Du gibst immernoch eine Untersetzung von 49:1 ein. Und das ist nicht richtig. Schau mal ins Diagram, da wird die Drehzahl des Motors von 0-7000 U/min angegeben. Diese wird mit 49:1 Untersetzt. Für das Webformular heißt das, wenn Du 122 U/min eingibst, mußt Du beim Übersetzungsverhältnis 1:1 eingeben. In Deinem zweiten Beispiel ist der untere Wert, der Dir die benötigten Nm anzeigt und das sind ca 25Nm.
Die Drehmomentangabe im Datenblatt bezieht sich auf das Drehmoment _nach_ dem Getriebe und nicht auf das Drehmoment welches der Motor abgeben kann.
Der Motor ist also um ca. einen Faktor 10 zu schwach (bei zwei Motoren)! Finger weg von dem Ding für Dein Projekt!

[piggituX]

moin,

@botty

ah ok, wie gesagt ich muss es erst verstehen, ich bin in der IT zu Hause, Physik ist immer son Jugend Forscht Ding bei mir ;) , wobei Diagramm lesen sollte man dennoch können :) war wohl schon spät aber eigentlich logisch wenn man sich das länger genauer anschaut. Danke für die Erklärung.

@Feuerring,

ok von der Kraft sehen die schon mal gut aus, sind dann auch nochmal 3,2kg Gewicht. Irgendwie will ich nicht weg vom dem ALKO Metall Gehäuse, die 38Nm Motoren würden dann sogar passen. Wo wir dann hinkommen was ist optimale Geschwindigkeit zum mähen. laut der Berechnung würde/müsste ich auch von einem 1:1 ausgehen, das bedeutet bei 60u/min würde er mit 3,3km/h und bei 40u/min mit theoretischen 2,2km fahren. Wenn ich bootys ausführen richtig verstanden habe.

cYa

[Feuerring]

3,3 km/h = 55 m/min ist aber recht fix ... die meisten Selbstbau Mäh-Roboter die ich jetzt gesehen habe, werden meistens mit 20 m/min ( 1,2 km/h ) angegeben.

[piggituX]

ok, also wenn ich auf die Nennlast gehe sind es noch 2 km/h, wie ich gelesen habe, sind das feste Drehzahlen, das heißt ich kann nur noch durch den Raddurchmesser die Geschwindigkeit senken.

also bei meiner aktuell gedachten Radgrösse, müsste der Motor mit max 22u/min laufen , um auf die 1,2km/h zu kommen

[Feuerring]

wie ich gelesen habe, sind das feste Drehzahlen, das heißt ich kann nur noch durch den Raddurchmesser die Geschwindigkeit senken.

Das ist ja nur die max Drehzahl / Geschwindigkeit, geringere Drehzahlen musst du dann über PWM und einem Motortreiber realisieren,
Motoren mit Pulsgeber hätten noch den Vorteil, das Du darüber die Drehzahl exakt steuern könntest, auch die Wegstrecke könnte damit ermittelt werden ...

Für mein Projekt habe ich ein Motor mit 120 U/min dieser treibt dann ein Ketten-Antrieb mit einer Untersetzung 1:5 an, so das ich auf 24 U/min komme,
bei einem Rad von 26 cm Durchmesser und somit einem Umfang von 81,64 macht das 19,6 m/min ...

[piggituX]

Ach Feuerring haste du eine Referenz für nen Motor Treiber der 35A verträgt.

cYa

[Feuerring]

Hallo piggituX,

was hast Du vor, da man ja zwei Motore braucht (2x 35A ) ...

dieser sollte passen BTS7960, H-bridge motor driver max. 43A (http://www.ebay.de/itm/201448635195?)

oder wenn es doch etwas kleiner geht 15A PWM DC-Motortreiber (http://www.ebay.de/itm/152206343717?)

[Diablo]

Vielleicht mal ein Kettenantrieb in betracht ziehen?

gruss jens

[piggituX]

moin,

naja Kette ist nicht so mein Fall, ich will ja keinen Panzer durch den Garten pflügen lassen, und das Schneidwerk müsste ja zwischen die Ketten passen = so verliere ich Schnittbreite
mit 4 Rädern , kann ich die ganze Breite nutzen.

cYa