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Thema: Schneeräumen mit Roboter, Kamera und PC möglich/sinnvoll?

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Schneeräumen mit Roboter, Kamera und PC möglich/sinnvoll?

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    Hallo zusammen,

    bin selbst erfahrener PC Programmierer, habe mit Hardware aber kaum Erfahrung.

    Mein Anliegen:
    Ist es möglich (möglich schon, aber lohnt sich der Aufwand?) mit Hilfe einer Kamera, einem Fahrzeug und einem PC einen Weg vom Schnee zu räumen?

    Nachfolgend ein Bild von der Strecke die im Winter zu räumen ist:



    Ich dachte dabei an ein "Kettenfahrzeug" wie dieses hier dass anschließend umgebaut wird (bei ebay für 79 Euro, Brutto 83cm lang):


    Die Kamera soll dabei bei der Positionsbestimmung helfen (RoboCam, bei Pearl für 79 Euro):


    Die Kamera wollte ich dabei NICHT am Fahrzeug, sondern an einer Hauswand befestigen. Diese "sieht" den zu räumenden Weg und das Fahrzeug.

    Hierbei sind am Fahrzeug Kennzeichen anzubringen damit der PC das Fahrzeug auf dem Bild eindeutig erkennen kann. Beispielsweise (farbige) Lampen oder andere eindeutige Kennzeichen.

    Diese eindeutigen Punkte (mindestens drei am Fahrzeug, in Dreiecksform) geben dabei Informationen darüber wo sich das Fahrzeug auf dem Bild genau befindet.

    Nun könnte man über den PC Hilfslinien IN DAS Bild einzeichnen die der Roboter folgen/abfahren muss. Der PC versucht nun über Funk das Fahrzeug so zu steuern dass das Fahrzeug diesen Linien folgt; und dabei den Schnee räumt.

    Selbstverständlich fällt hierbei eine Menge Schnee an, dieser sollte zunächst "eingesammelt" werden und dann irgendwie geschmolzen werden. Das dabei entstehende Wasser muss in einem Behälter "gesammelt" werden da es sonst am Boden gefriert. Salzwasser sollte zum Schmelzen nicht verwendet werden.

    Ist der (beheizte) Behälter voll muss "abgeladen" werden. Auch hier könnte man im Bild eine Stelle kennzeichnen wo dies geschehen darf.

    Hierbei stellen sich für mich folgende Probleme:

    1. ein Fahrzeug mit eindeutigen Lampen/Farben zu kennzeichnen damit dieses über die Kamera eindeutig identifiziert werden kann (auch Nachts und bei gleichzeitigem Schneefall). LEDs dürften zu klein sein? Was wäre noch möglich?

    2. wie könnte der Schnee "eingesammelt" werden? Eine Bürste? Eine Schaufel die den Schnee über eine Rampe in einen beheizten Behälter befördert? Den Schnee zu Seite räumen wie bei Schneefräsen üblich kommt nicht in Betracht (siehe Bild, zu wenig Platz)

    3. Was wenn der Schnee beim ersten Einsatz zu hoch ist um diesen abzutragen? D.h. das Fahrzeug muss, sobald es anfängt zu schneien (beispielsweise nachts) selbstständig beginnen damit sich der Schnee nicht alzu hoch anhäuft. Wie könnte beginnender Schneefall erkannt werden? Über einen extra Sensor auf dem Hausdach?

    4. Was wenn ein PKW den Weg befahren will während das Gerät noch den Schnee "einsammelt"? Platz machen, automatisch erkennbar? Vielleicht Bewegungsmelder? "Parkbuchten" müssten dann im Bild gekennzeichnet werden (Wo darf ich Parken/Ausweichen)

    Bevor ich mich damit weiter beschäftige wollte ich von Euch erfahren mit wieviel Aufwand zu rechnen ist oder ab jemand von Euch Erfahrung mit vergleichbarem gemacht hat (vielleicht als automatischer Rasenmäher)

    Die kosten sollten niedrig sein. (PC gebraucht ca. 100 Euro, Fahrzeug 79 Euro, Kamera 79 Euro, Einzelteile (Bürste/Umbau), Funkverbindung Fahrzeug <-> PC, etc.).

    Hintergrund: dieses Haus gehört einer älteren Dame, ist abgelegen in den Bergen. Das System muss autark und fehlerfrei funktionieren.

    Danke.

  2. #2
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    Hallo Chris

    Ich denke das die ganze Sache etwas schwierig zu realisieren ist. Der Spielzeugpanzer erscheint mir nich als stabil genug, auch wenn Du stärkere Motoren einsetzen willst kann ich mir nicht vorstellen das die Kraft ausreichen wird um den Schnee zu räumen.

    Als Chassis könnte ich mir so etwas vorstellen:
    http://www.cnc-technik-fischer.de/index.htm

    Das wird jedoch Deinen Kostenrahmen sprengen.

    MfG
    deftone

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo Chris266!

    Den hab ich mir nach meinem kleineren auch gekauft gehabt um die Ganze Technik des nächsten hineinzubekommen. Nach den ersten cm Fahrt kam schon die Ernüchterung. Alles ist labil und Schrott. Der kleine war da schon von Grund auf besser. Ich habe angefangen neue Rollen zu zeichnen und Ketten bauen zu lassen von einem Bekannten. Den Rumnpf hab ich dann erst mal vermessen und alles aus Aluplatten nachgebaut. Dann war wenigstens der Rumpf mal brauchbar. Der nächste Schrott war schon der Drehantrieb. Da hab ich erst mal komplett umgerüstet. HAb mir ne Kopftrommel von einem VHS-Videorecorder geschnappt, die anders zusammengestzt und dann neue Motori mit Schrittmotor angesetzt, so gehts eben ohne das grosse Spiel. Also wenn ich dich wäre, ich würde auf jeden Fall wenn dir das Design egal ist einen eigenen Rumpf und Ketten nehmen. Die Kettern sind auch totaler Müll, das sind Gummi-Ketten in Einzelelementen mit je 16cm länge. Das gibts schon besser fertig zu kaufen. Kostet eben ein bisschen was.

    Grüsse Wolfgang

  4. #4
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    Das Vehikel den Weg hinauf und hinunter zu leiten sollte einem erfahrenen Programmierer schon gelingen. Die Frage ist nur, ob das denn nicht ein wenig am Ziel vorbei geht? Denke mir es ist wohl einfacher den Räumer mittels Baken zu orientieren. Wenn ein Hindernis auftaucht kann er ebenfalls eine Bake anfahren. Viel schlimmer stelle ich mir vor, wieviel Energie aufgewendet werden muß, um den Schnee aufzutauen. Die kann man noch nicht einmal zurückgewinnen, da das Wasser ja entsorgt werden soll. laut Wiki braucht man um 0°C Eis in 0°C Wasser zu verwandeln 335 kJ/kg Für ein einziges Kilogramm Schnee wären da bei 12 V ungefähr 7,8 Ah Akkukapazität notwendig. Da ist das Ding dann aber noch keinen Millimeter gefahren und hat den Schnee aufgesammelt. Der Weg ist etwas so breit, daß ein PKW durchpasst? 2m? 30m lang? Bei 5 cm Schnee kommt da ungefähr ein halber Kubikmeter Wasser zusammen (7l Schnee 1l Wasser) Braucht man also.... lohnt das überhaupt zu rechnen?

    Gruß

    Torsten

  5. #5
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    In der Tat ist das Schmelzen von Schnee mit Hilfe von elektrischer Energie schwierig/aufwendig.

    Das Schmelzen mit Hilfe von brennbaren Materialien wäre wohl effektiver. Bsp. Spiritus, stellt aber ein Sicherheitsrisiko da, das Teil sollte nicht in Flammen aufgehen

    Dann ist das Plastikspielzeug (der "Panzer") womöglich auch nicht die richtige Wahl. Vielleicht sollte gleich ganz auf Akkus verzichtet werden: Als Antrieb einen Verbrennungsmotor aus dem Modellbau nutzen und die Abwärme zum schmelzen nutzen? Dieser könnte auch gleich über eine Lichtmaschine die benötigte Spannung für die Elektronik erzeugen.

    Klingt für mich unerschwinglich... und kompliziert da viel Mechanik

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hi,

    hab noch ein großes Ketten Chassi da stehen von meinen ersten Bot!
    etwa 80cm lang 60breit und 50hoch würde ich abgeben, komlett aus ALU!
    Kannst mir ja mal eine e-mail schreiben dann bekommst ein paar Bilder.


    dc1mus@aol.com

    by Ulli

  7. #7
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    muss mich dazu mal kurz äußern
    du brauchst, um den schnee zu bewegen, enorm viel kraft
    meine empfehlung:
    bau das fahrzeug an sich und setz darauf eine fräße mit einem rasenmähermotor oderkettensägenmotor die dann den schnee wegschmeist. du brauchst also weniger kraft und kannst mehr energie für die steuerung verwenden anstatt in die motoren zu investieren

  8. #8
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    Da ich beim Militär mit Kettenfahrzeugen konfrontiert war, möcht ich doch deponieren, daß bei Match, Schnee und anderen lockeren Untergründen so ein Fahrzeug nicht sehr berühmt ist (kein Druck auf dem quadratzentimeter). Das Beste is immer noch 4wd mit Schneeketten drauf.
    Und vergiß nicht, daß nur frisch gefallener Pulverschnee von so einem Modell zu packen ist. Ein bißchen naß, angefirnt und schon brauchst du einen Büffel. Du müßtest das ja wissen
    laß vielleicht den Tank so , wie er ist, mach aber einen Flammenwerfer drauf
    (geschmacklose Bemerkung)

  9. #9
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    Hallo,

    ach ja, ueber solch einen Schnee-Raeum-Roboter hatte ich auch schon mal
    nachgedacht (Nicht, weil ich zu alt bin, eher zu faul). Mit x-beliebigem Aufwand waere dass vielleicht realisierbar gewesen, aber wenn man dann bedenkt, dass hier Fussgaenger oder vorbeifahrende PKW's zu Schaden kommen koennten - besser doch die Finger von lassen...

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Zitat Zitat von PicNick
    Da ich beim Militär mit Kettenfahrzeugen konfrontiert war, möcht ich doch deponieren, daß bei Match, Schnee und anderen lockeren Untergründen so ein Fahrzeug nicht sehr berühmt ist (kein Druck auf dem quadratzentimeter). Das Beste is immer noch 4wd mit Schneeketten drauf.
    oja, klingt nach zwölfaxing
    wenn ich ein wenig offtopic werden darf:
    in der heereskraftfahrschule in baden hat mein alter blazer-v8 ohne ketten den s-lkwhang geschafft, rauf und runter - panzer wären dafür gar nicht geeignet gewesen.....
    mfg knacki

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