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Thema: Ernte Roboter

  1. #1
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    Ernte Roboter

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    Hallo
    Ich Plane einen Erntewagen der Selbständig in der Reihenmitte zwischen zwei Baumreihen
    Fährt.
    Er hat zwei Antriebsräder und steuert wie ein Panzer.
    Als Sensoren dachte ich an Ultraschallsensor SRF05.
    Weis jemand wie groß das Sichtfeld dieser Sensoren ist?
    Z.B. wir bei wagerechter Montage in 40 cm Höhe der Boden als Hindernis
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    Erste Entwurf des Antriebs

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    http://www.rn-wissen.de/index.php/Se...gleichstabelle
    Hier kannst mal einen Vergleich der gängigsten Typen sehen. Üblicherweise ist das Problem bei Ultraschallsensoren eher das Gegenteil, dass der Akzeptanzwinkel für viele Anwendungen unangenehm klein ist. Ich denke also nicht, dass du da ein Problem haben wirst.

  3. #3
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    Danke für die schnelle Antwort!
    Wenn ich das richtig sehe dann währe für meine Anwendung der Sensor SRF02 auch eine gute Wahl.(günstiger Preis und 6m Reichweite also noch besser)

    Ein SRF05 soll einen Besenstiel erkennen, würde der SRF02 das auch können oder würde er ihn übersehen?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von Thoralf
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    das der Boden als Hindernis registriert wird, kann ich mir nicht vorstellen, da er,wenn er:

    - rauh ist (mit Gras bewachsen etc.) sehr diffus reflektiert und kein registrierbares Echo werfen wird.

    - glatt ist, den Schall vom Sensor weg reflektiert.

    Die Erkennung von Baumstämmen sollte schon möglich sein. Diese sind ja meist dicker als ein Besenstiel. Trotzdem würde ich einen Sensor mit kleinem Öffnungswinkel nehmen, da bei dem die Schallenergie besser gebündelt ist und das Echo sollte damit auch stärker sein.
    Das Hauptproblem wird wohl eher die Wahl eines geschickten Steueralgorithmusses und die Positionierung und Ausrichtung der US-Sensoren sein.

    Die Bäume stehen ja nun nicht exakt gegenüber und sind auch nicht streng linear ausgerichtet. Damit wirst du erst nach 3...4 Bäumen auf jeder Seite den Abstand und die Richtung so halbwegs gemittelt kriegen. Das kann aber schon zu einer Frontalkollision führen (ich weiß ja nicht, wie kurvig die Baumreihen sind). Du mußt also laufend mittels PID-regler korrigieren, dessen Rarameter am besten per Versuch bestimmt werden. Erschwert wird das Ganze dadurch, daß sich die Baumstämme nie direkt gegenüber stehen, also ein Stamm etwas eher und der andere etwas später erkannt wird. Außerdem fährt dein Wagen immer irgendwie schräg zu den Baumreihen. Ich würde das durch eine gleitende Mittelwertbildung der Entfernung von einem Stamm zum nächsten der gleichen Seite realisieren. Aber dadurch kommt es auch zu einer Verzögerung der Kurs- und Abstandswerte, was die Sache nicht grad erleichtert.

  5. #5
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    Seufz

    Ich stelle fest du hast recht die ersten test Messungen zeigen das es weniger klare Ergebnisse gib als ich hoffte, auch wenn es zurzeit noch am lausigschlechtem Programm liegt
    Aber ich bin froh das ich überhaupt etwas messe das ist mehr als ich zuerst hinbekommen habe.
    Die Baumreihen sind übrigens schnurgerade.
    Aber die Erfahrung vom letztem Jahr hat gezeigt das man während des Pflückens nicht merkt wenn der wagen aus der Spur in läuft und in die Baumreihe fährt wenn die Kiste Fast voll ist (über 300KG) ist der Wagen kaum noch in die Mitte zurück zulenken.
    Darum der Gedanke ein Wagen der immer in der Mitte Bleibt. Es währe auch nett wenn er eine reihe leer allein zurückfahren könnte.
    mal sehen wie weit ich komme.

  6. #6
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    ...kannst Du da nicht vielleucht mit einem im Boden eingelassenen induktiven Spursystem arbeiten ?
    Zur Sicherheit dann einen Lichtvorhang/Lichtschranke/"Trittmatte" davor.

    Mal als Inspiration :
    http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrerl...nsportfahrzeug
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  7. #7
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    die Idee scheitert an der Fläche, pro Ha müsste man ca. 2,5 km Kabel verlegen und als kleiner Betrieb habe ich 5 Ha Äpfel

    Vor einem Jahr wurde ein Elekrowagen vorgeführt der sich allein in der Mitte einer Baumreihe bewegen sollte, das Gerät wurde auf der diesjährigen Messe nicht mehr vorgeführt weil es keine Nachfrage gab (15000 € Mindestpreis)
    Aber es schien zu funktionieren auch wenn es für eine so teure Maschine mit nur einer Aufgabe zu teuer ist.

    Es gibt noch eine B Lösung, das währe ein Tastarm der die Baumstämme abtastet und sich so an einer Reihe entlang bewegt

    Aber ich bin immer offen für weitere Ideen

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ich versuche gerade, mir noch ein besseres Bild von der Situation zu verschaffen.

    Sieht das etwa so aus?

    pro Ha müsste man ca. 2,5 km Kabel verlegen
    Daraus schließe ich auf einen Reihenabstand von 4m (Stammmitte zu Stammmitte gerechnet).

    Beim Erntewagen (hübscher Hund übrigens) etwa 1,30m breit und 1,20m lang (Transportkiste 0,80m x 1,20m). Die Außenwand der Transportkiste sollte also beidseitig ca 1,55m vom Stamm weg sein.

    Kannst Du noch etwas zu den Stammabständen in Reihenrichtung sagen?
    Konntest Du bei Deinen Ultraschallversuchen ein eindeutiges Signal von den Stämmen erhalten oder gab es Fehlsignale vom Boden oder tiefen Ästen?

  9. #9
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    danke für den hübschen Hund
    Die Kisten sind 1 *1,2 m also kein Europaletten Format aber sonst stimmt alles die reihen sind 3,7-4 m wie es gerade passt, die Bäume haben einen abstand 1,2-1,35 m in der Reihe
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    So sieht es etwa aus. Mein Ziel ist es aus den Messdaten einen permanenten Durchschnittswert zu berechnen und so im Weg hängende Zweige im durchschnitt verschwinden zu lassen
    ich hoffe das die belaubten Bäume ein etwas klareres Signal bringen zurzeit fehlt mir etwas die zeit zum programmieren (Programmieren lernen - ich lerne noch den Controller zu programmieren)

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Das ist aber weniger schlimm als ich dachte, ich dachte das sind ausgewachsene Apfelbäume von denen der Sensor vielleicht nur den Stamm sieht.

    Es gibt die Möglichkeit einen Software-"Tiefpass" rekursiv zu definieren. Praktisch bedeutet das, dass man einen gewichteten Mittelwert aus dem letzten Messwert und dem bisherigen Mittelwert bildet.

    z.B.: m ... Mittelwert, x ... Messwert

    m(n) = 0.1*x(n) + 0.9*m(n-1)

    Das bewirkt, dass sich kurzfristige Störungen kaum auswirken, aber längerfristige schneller als wenn sie den Gesamtdurchschnitt seit Start beeinflussen müssten. Die Gewichtungsfaktoren sind nur ein Beispiel, hängen auch vom Messintervall ab.

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