Rasenmähroboter im Selbstbau - Tipps & Tricks

[Seppl Meyer]

Servus,

ich möchte mir einen Rasenmäherroboter bauen, da ich mit dem Angebot auf dem Markt unzufrieden bin (kein systematischer Mähvorgang, extrem hohe Preise). Für meine Wohnung habe ich einen Neato XV-11 Staubsaugerroboter (der vermisst bzw. kartographiert die Wohnung per Laser und kennt seine genaue Position) - und etwas ähnliches Suche ich nun auch für meinen Rasen..

Ich habe mir folgendes gedacht:

Stromversorgung:
* 7x 14,8V / 6,6Ah Li-Ion Notebook-Akku parallel = 684Wh, ca. 5kg (Vorteil: günstig, ca. 130,- EUR)

-> Können Li-Ion Notebook-Akkus einfach so parallel geschalten werden?

-> SM-Bus-Anschlüsse interessieren mich ja nicht

-> Was ist beim Aufladen von 7 parallel geschalteten Laptop-Akkus zu beachten? Werden die Thermistoren in Reihe geschalten?

-> Ist beim Parallel-Schalten etwas zu beachten (Ausgleichsströme etc.)?


Motoren:
* Rasemmäher:
- 2 Messer an jeweils ~150W brushless Motoren
-> reicht das?
-> brauche ich ein Getriebe?
-> gibt es besser geeignete Motoren?

* Antrieb (Gewicht ca. 10-15kg, keine Steigung):
- 2x 75W brushless Motor
-> reicht das?

-> Was ist bei brushless Motoren zu beachten? Strombegrezung? Wie?
-> Ich hätte mich jetzt im Modellbau bedient
-> fertige Controller für die Motoren scheint es ja schon zu geben


Anschluss Notebook (Übergangsweise -> später ARM-Board)
* 16V @ bis zu 4,5A

* Steuerung, Auswertung 360° Omni-Visioning-System
* Auswertung Sensoren
* Auswertung Ladestand


Anschluss Digitalkamera/Webcam
* über Notebook / ARM-Board angeschlossen
* 360° (omnidirektionale) Sicht über Spiegel


Navigation:
* Vision-based Navigation (Graserkennung)
* evtl. Beschleunigungssensoren / Kompass
* optional: Ultraschall (zur Hinderniserkennung)
* GPS (zu ungenau)
* Problem: genaue Positionsermittlung innerhalb der Karte
* Auf keinen Fall soll die Begrenzung per Draht / Induktionsschleife erfolgen


Irgendwelche Safety-Mechanismen brauche ich zunächst nicht - wichtig ist mir nur, dass der Rasen halbwegs zuverlässig erkannt wird und dass das Ding möglichst bei Regen nicht fährt. Ach ja: Ganz wichtig ist das systematische Vorgehen - also im Idealfall:
1. Kartographieren der Rasenfläche
2. Auf Basis der Position innerhalb der Karte auf möglichst geradlinigen Bahnen mähen
3. Zurückfinden zur Ladestation

* Hindernisse wie Katzen/Menschen werden erstmal nicht beachtet - aber die Rasenfläche ist sehr verschachtelt (eine kleine Herausforderung)


Weitere Punkte (nice to have):
* Möglichst wendig
* Auffangbehälter wird nicht benötigt (der kann z.B. täglich fahren)
* Boden auflockern (Wie kann man das machen? Lange Spikes an Rädern/Rolle?)
* Unkraut entfernen (z.B. abschneiden, hehe)


Was meint ihr? Irgendwelche Tipps, Anmerkungen, No-Gos?


Gruß,
Der Seppl

[Richard]

Bescheidenheit scheint nicht Deine Stärke zu sein. So weit (mir) bekannt gibt es noch kein System das wirklich sauber Bahn für Bahn den Rasen "bügelt". Was mir dazu am sinnvollsten erscheint, eine IR Bake auf dem Mäher und Kameraüberwachung der Rasenfläche. Was bei Deinem "zerstückeltem" Rasen natürlich eine exzellente Bildverarbeitung voraussetzt. Aus der Überwachungstechnik kenne ich Kameras mit spezielle 360 Grad Optik, die bilden an der Raum Decke angebracht den kompletten Raum ab. Die dazu gehörende Software rechnet Verzerrungen heraus so das die Aufnahmen real aussehen.

Damit und zusätzlicher unterstützender Odometrie zwischen kurzen Teilabschnitten, sollte eine Spurführung sowie Ortsbestimmung möglich sein. Zumindest im Roboter Fußball scheint das ganz gut zu klappen. Bei einer Kamera auf dem Mäher wirst Du auch bei 360 Grad rundum Sicht ziemliche Probleme mit der genauen Ortsbestimmung bekommen und eine ordentliche Gras Erkennung gemäht/ungemäht habe ich hier auch noch nicht entdeckt. Obwohl Mensch kann das Optisch unterscheiden, warum nicht auch eine Bildverarbeitung.

Interessantes Projekt, viel Spaß dabei Richard