ich hab hier knapp hundert m² wiese, die ich auch als wiese und nicht als rasen belassen will. das heißt, daß das gras nur zwei mal im jahr geschnitten wird und entsprechend hoch ist. damit's spannend wird, ist das ein hang mit geschätzten 30° neigung.
also schwebt mir ein entsprechender mähroboter vor. das projekt, wie's mir derzeit vorschwebt, hat eine menge unbekannte:
- fahrwerk und antrieb für das gelände
- mähwerk - ist eine heckenschere ein adäquater ersatz für einen mähbalken?
- navigation, weil zwingend parallel zum hang in sauberen streifen gemäht werden muß
- hinderniserkennung im hohen gras
ich geh's also ganz gemütlich an (neudeutsch: feasibility study) und fang mal mit einem ferngesteuerten fahrwerk an -- wenn das zeug eh nicht am hang fahren kann, pfeif ich drauf und greif wieder zur sense.
basis sind zwei akkuschrauber, profilierte 16cm-räder aus dem baumarkt, eine fernsteuerung (spektrum DX5e), ein 7,2Ah 12V bleiakku oder auch die 18V-akkupacks der schrauber.
inzwischen sind die akkuschrauber zerlegt, die drehzahlregelungs-elektronik als unbrauchbar verworfen (dort ist nichtmal ein poti drin, sondern 7 leiterbahnstreifen kontaktieren abgriffe in einer reihenschaltung von widerständen), aber der FET mit dem netten gußkühlkörper bleibt, für das china-teil gibt's sogar ein minimales datenblatt, 60V/60A/16mOhm sind OK.
nachdem das kein logic-level-FET zu sein scheint, wird er, nach langem stirnrunzelndem durchgraben meiner teilesammlung, über einen als komparator mißbrauchten LM324 angesteuert, so daß ich die 5V vom uC auf >10V bringe. weil's nur ein proof of concept ist, spar ich mir derweil noch die H-brücke und fahr halt nur vorwärts.
erstaunlicherweise funktioniert das ganze trotz der komponenten "meine erste opamp-schaltung" und "mein erster power-MOSFET", allerdings nur bei einer PWM-frequenz von 4kHz, bei 32kHz ist bis 50% duty cycle komplett aus und ab 50% komplett an, das wird wohl die slew rate vom 324 mit 0.5V/ms entsprechend ca. 20kHz grenzfrequenz bei 12V spannungshub sein -- mein scope steht leider grad 75km weit weg.
das einlesen der servo-signale vom fernsteuerempfänger funktioniert auch schon, da hat's zwar noch unregelmäßigkeiten, aber die find ich morgen noch oder ich filter sie in software weg. eigentlich kommt dieses "proof of concept"-zeug meiner arbeitsweise sehr entgegen, man kann sich selber jede unsauberkeit erlauben und schönreden
aber egal, ich hab das zeug soweit, daß ich über die fernsteuerung die drehzahl regeln kann, also wird morgen gesägt und gebohrt und geschraubt und das ding auf seine räder gestellt. da wird's dann erst recht unsauberkeiten geben, mechanik ist nicht meine starke seite.
das layout vom fahrwerk: die angetriebenen räder ganz vorne, 30-40 cm spurweite (damit eine heckenschere von max. 50 cm davorpaßt), und 40-50cm radstand zur nachlaufenden rolle. den schwerpunkt will ich so weit unten wie möglich haben bei gleichzeitiger maximaler bodenfreiheit. in der horizontalen kann ich den schwerpunkt durch die position des bleiakkus variieren, da wird auch einiges an experimentieren fällig, was die beste traktion bringt.
die räder haben eine 12mm-bohrung, da kommt ein knapp geschnittenes 10x12-alurohr rein, dort dann eine 10er gewindestange, karosseriescheiben und muttern drauf, und das ganze wird ins bohrfutter vom akkuschrauber gespannt. schöner wäre eine ketten- oder riemenuntersetzung von 4:1 oder so, aber derweil ist mir das zuviel aufwand. schön wären auch luftreifen mit 20 oder 26cm durchmesser mit kugellagern auf einer achse, aber das setzt dann wieder ketten- oder riementrieb voraus.
ach ja, und ein brett von den ungefähren abmessungen eines heckenscherenblattes kommt auch vorn dran, die frage ist, ob es eine höhen- und winkel-einstellung dafür gibt, wo sich das ding nicht in kuhlen in den boden gräbt und andernorts zu weit vom boden weg ist.
ich bin schon gespannt, wie sich das entwickelt...
Unregelmässigkeite i der Fernsteuerung und Heckenschere vorne dran klingt nach keiner besonders guten Kombination.
Ok, zum Testen des Fahrwerks wirst du die Heckenschere vermutlich nicht installieren, aber eine autonom fahrende Heckenschere finde ich selbst bei funktionierender Steuerung etwas riskant.
da hast du prinzipiell recht, aber einige faktoren machen das weniger problematisch: die wiese ist eingezäunt, bei jeder heckenschere, die ich bisher gesehen habe, stehen die zähne des fixen blattes vor, so daß sie nur <= fingerdicke gegenstände überhaupt zwischen die zähne bekommt, und bei 2 mal mähen im jahr wird das jedenfalls unter aufsicht stattfinden...
Zu Detail ein paar Ezzes:
Vielleicht die Heckenschere vertikal frei beweglich lassen und mit sowas wie einem Möbelroller (z.B) in der Höhe führen lassen.
30 Grad Schräge ist nicht übel, dass das Werkel nicht einfach seitlich abrutscht oder schwer kontrollierbar versetzt. Sowas wie Spikes ?
Wäre eine Fadenschneider- (Motorsense-) Technik nicht ev. energie-effizienter ? Heckenscheren brauchen ganzschön Saft durch das Hin-und her
Hinderniserkennung ist problematisch, den Unterschied zwischen einem hohen Löwenzahn und einer Stange (z.B.) zu erkennen.
Aber schlechtreden will ich nix, is nur das, was mir grad einfällt.
mfg robert
Wer glaubt zu wissen, muß wissen, er glaubt.
Hallo Christian,
die mitlaufenden Räder würd ich keineswegs hinter die angetriebenen setzen, sondern davor, so nahe wie möglich an den Mähbalken. Dann führen sie den Mähbalken schon annähernd mit der Geländeform mit.
servus,
Hannes
hannes,
wenn ich die mitlaufenden räder nach vorn gebe, hab ich zwei probleme: erstens hab ich dann vier räder und damit immer eines in der luft hängen. zweitens wird dann der radius zwischen dem mähwerk und der drehachse des fahrzeugs groß, was das rangieren schwierig macht. ich will ja möglichst nah an die grenzen der wiese mähen können.
aber genug der theoretisiererei, jetzt wird gefrühstückt und dann gebaut...
hi,
interessantes Projekt.
Könnte man die Wirkung der Heckenschere evtl. mit einem raschlaufenden Schwungrad und einer Übersetzung in´s Langsame für die eigendliche Schere etwas optimieren?
Für einen derartigen "Dauerlauf" der Schere wäre evtl. eine Überarbeitung der Scherenmechanik erforderlich?
liebe Grüße,
Klingon77
Der kürzeste Weg zwischen zwei Menschen ist ein Lächeln - http://www.ad-kunst.de
das wär halt in hinblick auf die sicherheit schlecht, weil die schere dann nicht sofort stoppt, wenn man den motor abschaltet. da schau ich zuerst einmal, ob sie so gut genug schneidet.Zitat von Klingon77
update zum projekt: das ding fährt. wie gut es fährt, kann ich noch nicht sagen, weils natürlich erst nach einbruch der dunkelheit fertiggeworden ist, aber es sind jedenfalls schon die muttern, mit denen die räder auf den gewindestangen festgeklemmt sind, locker geworden...
morgen geht's ins gelände.
hi,
das ist ein Aspekt, den ich nicht beachtet habe...
Gibt es auch Bilder Deines Projektes? Würde mich (und andere?) freuen.
liebe Grüße,
Klingon77
Der kürzeste Weg zwischen zwei Menschen ist ein Lächeln - http://www.ad-kunst.de
Hast du normale Muttern genommen, weil sie sich gelöst haben? Es gibt selbstsichernde Muttern (glaube die heißen so), die einen Kunststoffring besitzen, damit sie sich nicht lösen. Die werden auch bei Modellautos bei den Rädern verwendet.
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