Rasenmäherroboter – Antriebsfragen für einen leisen Antrieb

[leinado]

Hallo
Ich will mir einen Rasenmäherroboter ähnlich dem Husqvarna Automower bauen, jedoch eher etwas kleiner, weil mein Rasen nicht sehr groß ist.

Das tolle an dem Husqvarna Automower ist ja unter Anderem, dass er so leise arbeitet.

Jetzt Suche ich nach geeigneten Motoren für den Fahrantrieb und für den Mähantrieb.

Die Antriebsreifen sollen einen Durchmesser von 10 bis 15 cm haben. Das Gewicht des Roboters wird etwa 4 bis 7 Kg betragen. Eine Geschwindigkeit von etwa 0,2 m/s bis 0,5 m/s sollten bei meinen kleinen Rasen ausreichen.
Am einfachsten wäre es wohl, einen Modellbau-Getriebemotor zu verwenden, wie es sie z.B. bei Conrad zu kaufen gibt. Aber da habe ich Angst, dass die Dinger sehr laut sind. Ich war vorhin mal im Baumarkt und habe dort einige Akkuschrauber getestet. Die machen ja alle einen Höllenlärm!
Wenn die Modellbau-Getriebemotoren auch so laut sind, kommen die nicht in Frage.

Ich habe schon darüber nachgedacht, einen Radnabenmotor ohne Freilauf zu verwenden, wie sie in einigen elektrischen Fahrrädern verbaut sind. Die wären leise und haben ein hohes Drehmoment.
Allerdings sind die dazugehörigen Motorregler sehr groß und eine Anpassung dieser Regler nach meinen Bedürfnissen (z.B. Links-Rechtslauf) wäre wohl sehr aufwendig. Außerdem sind die Radnabenmotoren ohne Freilauf und ohne Getriebe schwer, überdimensioniert und teuer.

Eine weitere Möglichkeit, die ich in Betracht gezogen habe, wäre einen Radnabendynamo, als Motor zu verwenden. Die hätten jedenfalls die richtige Größe, sind günstig und sehr robust. Ich weiß allerdings nicht, wie die Gewickelt sind und ob ich da irgendwie die drei Phasen rausführen kann, oder ob ich die neu wickeln muss.
Außerdem bräuchte ich ja auch dafür einen geeigneten Motorregler. Vielleicht könnte man da einen brushless Modellbauregler verwenden? Kommt der mit so geringen Drehzahlen klar? Oder muss ich am Motor noch Hallsensoren anbringen und einen Sensorgesteuerten Regler nehmen?

Apropos Brushless für Modellbau...
Ich habe gedacht, ich nehme einen möglichst langsam laufenden Außenläufer für den Mähmotor.
Wie laut sind die Dinger eigentlich? Ich kann mir denken, dass dort vor allem die Regler den Unterschied machen. Ist das so? Weil... theoretisch müssten die Motoren ja mit einem 100 Prozentigen Sinus-Drehfeld nahezu geräuschlos sein. (mal abgesehen von Luftgeräuschen)
Ich vermute aber, dass die Modellbauregler alles andere als eine vernünftige Drehfeldspannung erzeugen, sondern höchstens versuchen eine Sinnuskurve nachzubilden oder einfach eine Drehfeldrechteckspannung rausschmeißen, die dann natürlich durch die Oberwellen in den Spulen einen Höllen-Krach verursacht.

Fragen über Fragen und je länger ich nachdenke und recherchiere, desto unsicherer werde ich, was ich nehmen soll.
Ich hoffe, ihr könnt mir ein wenig weiterhelfen.

[silas]

Hallo,

ich bau seid ca. einem Jahr an einem Rasenrobo. Ich hab folgende Erfahrung gemacht.

Antriebsmotoren:

- zuerst 385er 148:1 Modellbau Getriebmotoren -> sehr laut und zu schwach für 12kg (einer ist durchgebrand)
- zweiter Versuch mit 540er 148:1 -> gutes Drehmoment, aber Motorhalter verbogen -> umgebaut, Welle verstiftet (Klemmung hält Drehmoment nicht stand), nach 15min Testfahrt ein Getriebe gebrochen -> neues Getriebe vom 385er Motor montiert -> wieder gebrochen, waren auch so laut wie die 385er
- dritter und erfolgreicher Versuch mit Denso Schneckengetriebemotoren von Ebay (die es mal bei Pollin gab) -> hohes Drehmoment, Welle wieder Verstiftet, sehr Leise, guter Stromverbrauch (ca.2A unter Last)
Motorcontroler bei allen drei Versuchen: RN-VN2 DualMotor

Mähantrieb:

Modellbau Brushless Outrunner mit 30Turn 150W, bei 12V ca. 10000U/min mit Zahnradgetriebe auf 4000U/min übersetzt und Modellbau Brushless Regler 12A von Modellcraft (Conrad)
- Motor Pfeift ein wenig beim Hochdrehen, bei 100% sehr leise
- Getriebe trotz Plastikzahnräder doch schon so laut wie die 385er Antriebsmotoren -> da werd ich wohl das Gehäuse etwas dämen müssen

So, und hier mal noch zwei Bilder noch mit den 540er Motoren

Bild hier  

Bild hier  

[leinado]

Hallo Silas
Respekt! Dein Rasenrobo sieht ja sehr robust und professionell aus!
Danke, für den Erfahrungsbericht. Also, die Modellbaugetriebemotoren scheiden dann schon mal aus.
Schneckengetriebemotoren sind wahrscheinlich wohl die Beste Wahl. Ich werde mich mal umschauen, ob ich was geeignetes finde.

Tolle Idee mit den zwei Mähwerken. Für meinen wird aber wohl ein Mähwerk ausreichen. Sag mal... wie und aus was hast du eigentlich die Mähteller gemacht? Die hätten für meinen Robo genau die richtige Größe! Die unterste Scheibe ist ja wahrscheinlich drehbar gelagert. Ich habe mir schon den Kopf zerbrochen, wie ich das machen soll. Was für ein Lager hast du dafür verwendet und wie hast du das befestigt?

[nero123]

Hallo Silas
Super Teil was du da gemacht hast!!!
Kannst du noch etwas über die Steuerung und Sensorik beschreiben.
Warum baut jeder diese Konstruktion mit den Teppichmessern ?
Meiner hat ein Spindelmäher und ist mit Schrittmotoren.Dies hat ein Nachteil,das ist das hohe Gewicht der Spindel.Der Schnitt ist aber viel besser.Ein Golfplatz wird nur mit Spindelmäher gemäht.
Aber nochmal dein Mäher ist eine Super schöne Arbeit.
Gruß
Nero123

[goara]

für den mähantrieb würde ich auf jedenfall brushless nehmen, da geht nichts kaputt und sind super leise. Allerdings solltest du die Messer nochmals extra lagern, da die nicht so für querbelastungen gemacht sind. Habe an meiner Fräse einen BL-Outrunner (den hier)als Frässpindel und der ist wirklich sehr leise und braucht auch wenig strom was bei Batteriebetrieb ja auch sinn macht..

[silas]

Mehr Infos zu meinem Rasenmäher "SHEEPi" gibts hier.