Rasenmäher

[axaluss]

hallo

ich bin student der Informatik und werde mich in Richtung emedded systems spezialisieren.
Ich möchte, sobald ich mich mit der Materie vertraut gemacht habe, einen und wenn das klappt mehrere bots bauen, die kollektiv meinen Rasen mähen.
dazu möchte ich eine Form von Triangulation benutzen, bis jetzt kommt mir die Ultraschallortung geeignet vor.
Um dann den Rasen und nicht das blumenbeet zu mähen möchte ich dann mit einem Roboter die Umrisse des Mähgebietes nachfahren.

dies wird wohl ein gigantisches projekt. Aber ich bin voll motiviert dieses umzusetzen, da ich mindestens alle 2 wochen 2 bis 4 stunden rasenmähen muss. außerdem würde dies zu meinem studium passen und eventuell ließe sich damit sogar geld verdienen...

mich interessiert was ihr davon haltet.
habt ihr eventuell allgemeine tipps zu der Ortung oder dem optimalen Rasenmähen oder worauf ich achten sollte?


ich freue mich auf eine fruchtbare und interessante gemeinsame bauzeit.

[daniel.weber]

Hallo,

erstmal herzlich Willkommen hier im Forum.
Diese Rasenmäherroboter orientieren sich meistens mittels einer Induktionsspule. Ein Kabel, das im Boden vergraben liegt. Das finde ich allerdings nicht so dolle, da man da vorher erstmal arbeiten muss, soll ja der Roboter machen... Was bleiben also für Möglichkeiten über?

Wäre zum einen GPS Orientierung, da die Genauigkeit bei einigermaßen guten Empfang bei knapp 10m liegt und die meisten Wiesen vielleicht gerade mal so groß sind, wäre dies auch keine Option entweder gehen deine Blumen dabei drauf oder der Roboter mäht beim Nachbarn ;)

Die Möglichkeit per US leuchtet mir nicht ganz ein. Wo dran willst du dich orientieren? Wie willst du Blumen von Gras unterscheiden? Ich halte US dafür nicht so gut geeignet. Was evtl. in Frage käme wäre eine Navigation über eine im Roboter gespeicherte Karte aber selbst da wäre die Navigation sehr schwer zu realisieren - selbst wenn man mit Schrittmotoren arbeitet, im Rasen können schonmal Schritte verloren gehen.

Die Induktionsspule halte ich für die einfachste Möglichkeit.

[ikarus_177]

Hi,

auch von meiner Seite ein herzliches Willkommen im Forum!

Mir ist folgende Idee gekommen: dem Roboter wird eine Karte auf den Weg gegeben, auf dem der Startpunkt eingezeichnet ist, sowie einige markante Punkte im Garten, die sich nicht verändern, z.B. eine Hausmauer.

Der Roboter fährt, läuft, rollt nun auf einen solchen "Navigationspunkt" zu misst die Entfernung, und kann so die Karte "eichen".

Ich habe nämlich auch vor, mit meinem Projekt Helios langfristig diese Ziele zu erreichen, da schadet ein bisschen kühnes "Vordenken" sicher nicht ;-)

So ein Roboterschwarm ist sicher bei der Kartenerstellung hilfreich, die einzelnen Bots müssten dann (logischerweise) vernetzt sein, um sich gegenseitig zu "helfen".
Ich möchte bei meinem Vorhaben den RP5 als "Co-Bot" einzusetzen und beide Roboter per IR zu vernetzen... Das wird aber bei Tageslicht sicherlich nicht unproblematisch.

Viele Grüße

[BjoernC]

Hallo und herzliches Willkommen auch von mir :)
Ich selbst bin an einem ähnlichem Projekt bei, aber stecke halt noch in den Kinderschuhen ...
ich selbst habe ein gebiet von ca. 1/2 hektar zu bewerkstelligen, dieses soll von einem Bot gemäht werden....
zur Positions bestimmung wollte/möchte ich gern GPS als primär System benutzen, aber wie schon gesagt wurde, sind diese Empfänger recht ungenau.
Daher muss ich mir da noch was passendes einfallen lassen...

Aber ich möchte dich gern noch eben auf ein paar Dinge hinweisen, die wichtig sein könnten.
Und zwar solltest du beachten, das es im Frühling sein kann, das deine Mutter oder wer auch immer mitten im Rasen tulpen pflanzt, diese sollte man dann doch nicht mit platt mähen ;).
Hört sich in mom einfach an, ist es aber meines erachtens nicht, da die Blumen ja nicht von heute auf morgen aufeinmal da stehen, dh. dein bot muss vorher wissen, darf ich da mähen oder nicht.

Du solltest auch sicherstellen, das wenn sich dein Bot verfranst nicht irgendwie in wallachei fährt und dann zB. auf der Straße mal ein Chaos anrichtet, könnte böse Konsequenzen haben :).

Ganz wichtig, wie groß ist/sind die Flächen, die deine Bots abmähen soll (Akkulaufzeit inkl. größe des Bots)?

zur Navigation, (darüber grübel ich zZt.) wollte ich evtl. Hilfsbots bauen, die dann per IR den Hauptbot "navigieren", evtl. könnte das auch eine option für dich sein...



Mir ist folgende Idee gekommen: dem Roboter wird eine Karte auf den Weg gegeben, auf dem der Startpunkt eingezeichnet ist, sowie einige markante Punkte im Garten, die sich nicht verändern, z.B. eine Hausmauer.
hört sich schön an, ist aber nicht leicht zu implementieren xD wenn der Bot lauf/fahr abweichungen hat, könnte das zu problemen führen, da dein Bot evtl. gegen einen Baum fährt und dann denkt " allet klar Mauer gefunden und nu 90° drehen" :).

Ausserdem hast du ein kleines problemchen wenn du im inneren des Feldes fährst, was machst du wenn du das hindernis nicht triffst oder anders herum, was soll passieren wenn ein Hindernis da steht, der nicht eingezeichnet ist, wie möchte man herausfinden um was es sich handelt?

PS: auf kleinen Flächen ist dies ok, aber wenn es größer wird, kann man nicht mehr einfach sagen ich bin nun 15.4 m gefahren die Abweichungen sind einfach leider zu groß

PPS: wie gesagt die probleme habe ich bei meinem Projekt bisher "gefunden" sie müssen nicht unbedingt zutreffen.

mfG Björn
mal ein paar Smilies entfernt

[axaluss]

also ich wollte US im Zusammenhang mit Triangulation benutzen. ich stelle mindestens 4 sender auf und am Bot ist ein Mikro welches die signale aufnimmt. durch das timing der Stationenund deren ort und dem Ankunftszeitpunkt könnte man doch die Position bestimmen. mit gps ist glaube ich zu ungenau. habe da von einem gps system mit referenzpunkt gehört. soll viel genauer sein ich glaub im meter bereich. mit US hat aber glaube ich eine zu geringe Reichweite. konnte aber noch keine konkrete formel dazu finden. ich hätte gerne eine reichweite von 50 metern.

zum Rasenmähen
wenn ich eine präzise Lokalisation ermitteln kann:
ich fahre mit einem Roboter die Umrisse des Mähgebietes und der nicht zu mähenden flächen ab und speichere diese. andere Gegenstände können mit sensoren erkannt werden. dann erstelle ich eine bitmap o.ä. und lasse dort die gemähten flächen während des mähens einzeichnen. eventuell mache ich das in mehreren schitten falls die lokalisation und steuerung nit präzise genug sind:
-nicht gemäht
-eigentlich gemäht
-bestimmt gemäht
die vernetzung der roboter sollte klar sein. vllt kann ich sie zum lernen bringen wie sie den rasen am schnellsten mähen.
über die größe bin ich mir noch nicht sicher. ich weiß nur dass er nicht zu leicht sein darfda er sich an den boden pressen soll(er soll auf dem boden fahren und grip bekommen.) und er muss einen niedrigen schwerpunkt haben, da er auch an leicht abschüssigen stellen mähen soll. das mähwerk muss nicht besonders stark sein, da ich so 2X in der woche mähen will. kennt ihr vielleicht möglichkeiten zur ortung im cm bereich? funk, ton, gottweißwas? das Induktionskabel ist sooo langweilig. außerdem kann ich damit nicht optimal rasenmähen noch nicht mal wenn ich die gesammte fahrstrecke kabel spanne.

[axaluss]

also wenn ich ein präzises ortungsmittel habe kann ich das realisieren.

[axaluss]

http://de.wikipedia.org/wiki/Triangulation_(Messtechnik)

wenn ich nun die Abstände kenne kann ich 2 bis sogar 3 dimensional meinen Roboter in einer karte einzeichnen. man stelle sich 4 kugeln(für 4 stationen) vor die sich in einem punkt schneiden.

[axaluss]

mit einer genauen ortung könnte ich auch straßen implementieren, die zu getrennten mähflächen führen.

[Richard]

Moin moin und auch von mir , willkommen.

Ich schlage mich schon etwas länger mit dem Problem Rasenmaher
Roboter herum. Habe aber auch keine besondere Eile damit und
lese mich daher eher schlau.

Außer eine Inducktionschleife einbuddeln, was dann sehr genau arbeitet,
sind noch acktive Baken eine recht genaue Lösung. Die Baken (mindestens 3),
sollten "außerhalb" der zu mähnden Fläche so angeortnet sein das
egal wo der Bot sich befindet immer alle 3 besser mehr vom Bot zu "sehen"
sind.

GPS, Kompass, Wegstreckenmessung sind letztendlich auch durch
Rundungsfehler beim Berechnen zu ungenau.

Mit 3D-Laserscanner von der Rasenmitte aus ein Rundum Bild abspeichern
und der Bot ermittelt aus "seiner" Sicht in Fahrtrichtung wo er sich
befindet..Ja, das währe echt ein Ansatz autonom Rasen zu mähen!
Leider dürfte das weitaus teurer werden als wenn ein 1 Euro angestellter
für 20 Jahre Rasenmähen kostet. :-(

Aber Stichwort Bildverarbeitung hat schon etwas. Wenn man das
Wissensmäßig auch umsetzen kann. Falschfarbendarstellung + Rasenrand
Erkennung + Farbunterschied von frisch gemäht, noch nicht gemäht.

Damit sollten auch Bäume, Büsche, Blumemkübel, Teich....auszuweichen
sein. Über "Bildvermessung" müßte auch die jeweilige Entfehrnung zu
einen (Objeckt mit bekannter Größe) ermittelbar sein.

Ich habe viel über die Möglichkeiten gelesen, darüber WIE so etwas
umgesetzt werden kann, wenig gefunden und noch weniger verstanden!

Eine Allgemeine Pracktische Frage @alle:

Spricht etwas dagegen eine Accu Heckenschehre als "Mähbalken" zu
mißbrauchen? Mittig am Bot mittels drehbaren Gelenk angebracht könnte
der Mähbalken um 180 Grad geschwenkt werden. Damit kann dann
über die Räder hinnaus gemäht werden.Abstand zum Boden mittels
fedender 2mm (?) Stahldräte, NOT aus über z.B. Lichtschranke.

Nur? Mäht so eine Heckenschehre sauber Rasen? Wer eine hat, darf
das gerne einmal testen und Berichten, wenn es nicht zu viel Arbeit ist!

@ alle die meine Schlechtschreibung stört, kann man beim Posten
eine Rechtschreibprüfung einschalten?

Grüße Richard

[axaluss]

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-luft.htm

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-entfernung.htm?dist1=1.00&level1=93&dist2=50.00&level2=86.98&level3=6.02

demnach könnte man mit lautsprechern die laut genug sind ultraschallsignale senden. durch synchronisation und verschiedenen sendezeitpunkten und pausen kann man echos ausschließen. nur: wie genau würde dies arbeiten?
hat jemand damit erfahrung?

:-k

[BjoernC]

Hi, also Ultraschall würde ich nicht unbedingt empfehlen, ist der Sender zu stark bekommst du zu viele Interferenzen, ist er zu schwach hast du probleme deinen Ort zu bestimmen :)

ich hatte mal folgende Idee:
3 Reflektoren, auf dem Bot eine sich drehende scheibe, die einen kleinen laser drin hat und einen dazugeörigen sensor. damit könntest du die position orten, problem du brauchst überall sichtkontakt ...

[daniel.weber]

hatte auch mal überlegt eine Ortung per Richtfunk. Du hast drei Funksender, die ein Signal aussenden. Der Roboter schaut dann in welcher Richtung das Signal am stärksten ist, allerdings weiß ich nicht, ob oder wie sich so etwas realisieren lassen würde.

Hab nur daran gedacht, wenn man nem Wildtier einen Sender implantiert, dann kann man das Tier ja auch mit einer Richtantenne wiederfinden.


Edit:
habe da mal ein sehr interessantes Thread gefunden:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=399614

[CPU_Heizer]

Mein Vorschlag wäre, dass du im Garten mehrere LEDs anbringst(an Bäumen, Haus, etc.), welche in verschiedenen Codes, Frequenzen, oder Farben Blinken (z.B. Multicolor LEDs).
Ich glaube sowas ähnliches steht auch im Thread von daniel.weber, hab nicht alles gelesen.
Die LEDs könntest du dann mit einer Kamera + 360°-Spiegel erkennen und auf eine einprogrammierte Karte beziehen.

Wenn der/die Bot(s) nicht grad am Mähen sind, könntest du die LEDs ja über verbuddelte Kabel ausschalten.

[axaluss]

meine idee mit dem ultraschall ist jede station in bestimmten intervallen senden zu lassen, sodass ein intervall so lang ist wie die maximale laufzeit eines US signals, das noch empfangbar ist. als signal wird immer das erst ankommende signal interpretiert. damit schaltet man auch probleme mit echos aus. ein weiteres Problem wäre auch Signale die nur über Reflektion an das gerät ankommen. oder signale die garnicht ankommen. eine reflektion kann man doch auch über frequenzverschiebung erkennen oder?
es muss also von jedem punkt der karte aus gesehen 2-4 sichtbare sender geben.
mit der erforderlichen reichweite kann das klappen. links für die berechnung hab ich geposztet^^

Mit den leds stelle ich mir schwierig vor, da man bei tageslicht arbeitet. außerdem viel kabelaufwand und anere farbquellen(blumen).

das mit dem funk wird nicht auf kurze entfernungen (max. 50 m) funktionieren. durch die schnelle ausbreitung der funksignale (das war glaub ich lichtgeschwindigkeit) kann man die position oder entfernung nicht so genau messen wie erfordert.

wie wäre es mit diesem aufbau.

mit laser wär n bisel teuer, nich?

[Bernhard667]

Hallo,

mit der US Navigation hatte ich mich auch schon mal beschäftigt.
Mein Prinzip war:
-es gibt Baken
-die Baken sind aktiv
-jede Bake hat ihre Adresse.
-der Mäher sendet also ein Telegramm mit der Adresse aus mittels US
-die angesprochene Bake antwortet mitttles US
-Telegrammlänge und Totzeit der Bake sind fix
-Somit kann der Mäher die Laufzeit berechnen = Distanz
Die Auflösung war recht gut, im Bereich mm.

Wenn 2-3 Baken in Reichweite sind, kann man mit Triangulation die Position berechnen.
Problem:
-Die verwendeten US Sender und Empfänger UST-40 haben starke Richtwirkung. Das Treffen wäre sicher noch ein Problem geworden
-Reichweite hatte ich 12m. Das wäre sicher noch schlechter geworden auf einem lauten Rasenmäher.

Heute würde ich mehr das Lasernavigieren verwenden.
-Als Baken würden Pfosten mit Reflektormaterial (nach Katzenaugenprinzip) dienen.
-auf dem Mäher einen rotierenden Lienienlaser (=rotierender Spiegel angestrahlt von Linienlaser)
-Ein mitrotierender Empfängerspiegel reflektiert das empfangene Licht auf den Empfänger.
-der Empfänger ist mit einem narrow bandpass interference filter versehen ->Tageslicht ausgefiltert
-Evtl ist noch modulieren des Lasersignals erforderlich, wenn der optische Filter nicht reicht, das Tageslicht zu unterdrücken.

Die Drehung muß sehr konstant laufen.
Der Abstand der empfangenen Pulse gibt die Winkel von Bake zu Bake an. Daraus ist dann die Position berechenbar. Sicher ist die Rechnung manchmal mehrdeutig. Aber die Position eines Rasenmähers springt ja nur um cm von einer Messung zur nächsten, somit kann man dann die richtige auswählen.

Realisiert habe ich diese Methode nicht, es sind also Überlegungen. Zum Thema Laser/Filter kannst Du ja mal auf meine Homepage schauen.

Meinen Rasen behandle ich jetzt anders. Ich dünge selten bis nie und dann wird das Mähen einfacher.
Berhard

[axaluss]

wenn cih nun lautsprecher verwende mit genügend hoher lautstärke(denke so an um die 90 db) benutze und die Signale von den Stationen kommen und ich 2-4 mikrofone auf den bot setze und die sender richtmotoren bekommen /ich genug sender auslege/ich sender bekomme die nicht so stark richten..dann dürfte das doch funktionieren...

dann wäre da noch das problem mit den signalen von sendern die über eine Wand "um die ecke senden". das ergäbe falsche maßstäbe.

würden 25 khz ausreichen zur genauen positionsbestimmung im 5 cm bereich?

was meint ihr?

[axaluss]

hatte noch die idee viele kleine magneten im boden zu verlegen. damit könnte man doch eine individuelle karte des rasens über spulen erstellen......
is so ne ideee

[jeffrey]

hatte noch die idee viele kleine magneten im boden zu verlegen. damit könnte man doch eine individuelle karte des rasens über spulen erstellen......
is so ne ideee
und wie willst du unterscheiden, an welchjem magnet du gerade bist? außerdem ist das auch ein recht großer aufwan.aber man kann es ja so machen, dass man bei jedem blumenzwiebel, den man im rasen pfalnzt einen magnet mit versenkt, dann können zumindest tulpen, narzissen, krokusse, etc im rasen geortet werden, und werden nicht über den haufen gemäht.
mfg jeffrey

[axaluss]

ich mappe die fläche hinsichtlich magneten.. wenn der roboter dann losfährt erkennt er die position der magneten.....ist aber sowiso zu asufwändg.

[Bernhard667]

Hallo,

ja das Navigieren mittels Metalldetektor wäre auch möglich. Du müßtest keine Magnete vergraben, Nägel sollten reichen.

Bei meinen Versuchen dazu war die Empfindlichkeit allerdings misserabel. Da müsstet Du im INet mal nach Metalldetektoren suchen um zu sehen, wie gut das klappen kann.

Problem dabei:
-Magnetfelder der Fahr- und Mähmotoren stören den Detektor ->Ausleger mit dem Detekor nötig
-Es sind sehr viele kartierte Metallobjekte zu versenken, damit der Mäher genug finden kann.

Aber Du hast das Prinzip ja schon abgehakt.

Zu der Schallnavigation bei 25Khz:
Die Umwelt beinhaltet viele Geräusche. Um den Navi Puls darin zu erkennen, müssen Sender und Empfänger genau die gleiche Freqzenz haben. Die 40 KHz Sender/Empfänger sind das. Ausserdem ist es auf 40 Khz vermutlich schon etwas leiser als im hörbaren Bereich -> Weniger Störungen.
Willst Du die 25 Khz mit einem allgemeinen Lautsprecher in alle Richtungen abstrahlen und dann mit einem Mikro empfangen?
Das geht auf jeden Fall. Allerdings musst Du dann die 25 Khz rausfiltern. Filter haben einen Delay, bis sie das Signal erkennen. Das ginge ja auch noch, wenn der Delay konstant ist. Das ist mir jedoch nicht bekannt. Es könnte sein, das der Delay je nach Pegel variert.
Es reicht nicht zu erkennen, der Ton ist da. Man muß den Anfang des Pulses erkennen.
Es stellt sich auch die Frage, wieviel Fremdgeräusch vorhanden ist.
->viel Fremdgeräusch
->schlechtes Signal zu Störungsverhältnis
->geringe Reichweite

Grob gesagt:
Das funktioniert auf jeden Fall
Knackpunkt ist nur die Reichweite ;-)

Denk bei evlt Versuchen daran, daß es auf dem Rasenmäher laut ist. Da ist die Reichweite geringer als im stillen Kämmerlein

Bernhard

[axaluss]

kommt halt drauf an wie laut es sein darf und wie laut es ist...
ist also noch forschungszeit nötig...
wollte keinn allzu starkes mähwerk verwenden. akku und gewicht und lautstärke....
das ist ein echt super forum hier!

[axaluss]

zum mähen könnte ich
ein rotierendes messer
oder
ein schermesser nehmen.
was ist effektiver?

[021aet04]

Vielleicht hilft dieser Link
http://www.team-iwan.de/technik/elektronik/drehbake.php

[axaluss]

hmm ist eine überlegung wert.

[Fanta]

Hallo, ich würde es ganz anders machen(billiger) dafür braucht man nur 2 servos,kammera und ne grelle farbe die selten vorkommt.
Servors so aufeinander das man die kamera ausrichten kann. Horizontal schwenken und einen vertikalen streifen der kamera abfragen und nach einem bestimmten rgb wert+/- suchen. wen gefunden Stop. Dann das gleiche mit horizontal schwenken und vertikaler streifen. Dann hat man auf den Punkt visiert und hat zwei winkel.
Dann macht man das noch mit einerm anderen Punkt mit ner anderen Farbe.

Und dann kann man sich die Position ausrechnen.

Ihr könnt mir gern die Schwachstellen aufzählen.
Gruß Fanta

[jeffrey]

Hallo, ich würde es ganz anders machen(billiger) dafür braucht man nur 2 servos,kammera und ne grelle farbe die selten vorkommt.
Servors so aufeinander das man die kamera ausrichten kann. Horizontal schwenken und einen vertikalen streifen der kamera abfragen und nach einem bestimmten rgb wert+/- suchen. wen gefunden Stop. Dann das gleiche mit horizontal schwenken und vertikaler streifen. Dann hat man auf den Punkt visiert und hat zwei winkel.
Dann macht man das noch mit einerm anderen Punkt mit ner anderen Farbe.

Und dann kann man sich die Position ausrechnen.

Ihr könnt mir gern die Schwachstellen aufzählen.
Gruß Fanta
Hoi,
bildauswertung ist kompliziert und braucht viel rechenzeot und leistung.
mfg jeffrey

[axaluss]

das ist alles nicht einfach.

wie würde das denn genau funktionieren. und wie genau würde das sein? 10 cm wären so der Rahmen der minimalen Genauigkeit. und ich bräuchte viele Punkte die ich unterscheiden kann. wie mache ich das denn dann? :-s

[Fanta]

je höher die auflösung desto genauer
und je kleiner die (Kalibrierpunkte) desto genauer
und je genauer die Servos desto genauer(eventuell neigungssensor weiss leider nicht wie genau die sind)

Fürs ausrechnen braucht man nur an die Geometrie aufgaben bei abitur denken.

Jeffrey hat leider recht das das viel leistung brauch. Ich für meinen Teil würd enen pc für die Steuerung benutzen. zb ein netbook hinten draufklemmen kosten ja nicht mehr viel die dinger.

[vohopri]

Hallo axaluss,


das ist alles nicht einfach.

DAS hast du richtig erkannt. Eine fertige Navigationslösung, die zuverlässig und genau genug ist, um alle Navigationsaufgaben, die so im Lauf des Threads erwähnt wurden, zu erfüllen, wirst du zur Zeit nicht finden.

Was Stand der Technik beim autonomen Rasen mähen ist, das hast du schon gelesen: Die - ach so uncoolen - eingegrabenen Drähte. Es ist ebenso Stand der Technik, dass das lückenlose Mähen nicht durch genaues Platzieren von parallelen Streifen realisiert wird, sondern durch Zufallsmuster von sich vielfach überschneidenden Mähstreifen.

Wenn du wirklich über den Stand der Technik hinausgehen willst, dann musst du dich auch aufraffen, und selbst mit der FORSCHUNGSARBEIT beginnen. Klagen darüber, dass das alles nicht so einfach ist, sind nicht sinnvoll, denn Forschung kümmert sich genau um die noch nicht so einfachen Dinge. Die Themen, über die zu Beginn der Forschungsarbeit dann zu recherchieren ist, die wurden dir im Forum ja zur Genüge genannt. Recherchieren heist allerdings intensives Studium von Fachpublikationen, das Plaudern im Forum ist erst die Vorstufe.

Ich finde, du hast dir da ein SEHR interessantes Thema vorgenommen und ich hoffe, dass wir hier noch viel über Ergebnisse und Zwischenergebnisse deiner Arbeit lesen werden.

grüsse,
Hannes

[Richard]

Moin moin,

Wenn es einfach währe bräuchte hier keiner Fragen stellen (müssen).

Saubere Rasen_Streifen mähen sollte machbar sein wenn die Schnittkante
der vorherigen Spur schräg beleuchtet wird. Da überwiegend im Hellen gemäht wird ist die Farbauswahl allerdings kritisch, wie sieht Gras z.B. unter UV aus?

Meine ersten Versuche werde ich mit der WII Remote Kamera und Baken
machen. Die WII Kamera kann 4 bewegliche IR Quellen erkennen und deren
x/y Position (auflösung 1024x768) ber I²c an den AVR senden. Angeblich
soll die WII-Kamera auch den Abstand der ersten 2 Punkte ermitteln und
ausgeben können? Fragt sich was die WII als "erste 2 Punkte versteht"?

Immerhin, wenn der reale Abstand bekannt ist, die Brennweite konstant
ist, sollte eine Entfehrnungsmessung möglich sein.

Andererseits habe ich überlegt zwei IR Laser beidseitig der Kamera
anzubringen und dann ohne Baken = Autonom zu navigieren. Dazu
müssen die Laser halt beide etwas in die Bildmitte gerichtet sein.

Nachteil, schmale Hindernisse wie dünne Bäume werden nicht gleichzeitig
angestrahlt, es ist keine Entfehrnungsmessung möglich.

SEHR großer Nachteil. IR-Laser von denen auch von z.b. Bäumen
genügend IR reflecktiert wird dürften im 10W Bereich liegen, Blech kann
man damit zwar nicht schneiden aber Netzhäute im nanosekundenbereich.

Ich bleibe also für erste Versuche mal bei den aktiven Baken. Mein
Musterbot fährt zur Zeit eh nur um die eigene Achse (was für die
Wohnungseinrichtung auch guuuuut ist). Wenn ich den Defekten
Hallsensor am Motorkollecktor getauscht habe kommt der/die Software
PID Regler und wenn es damit halbwegs genau gerade aus geht......

Aber leider muß ich dauernd zur Arbeit, das hält auf. :-(

Gruß Richard

[axaluss]

Das mit der eigenen Forschungsarbeit hatte ich schon befürchtet....
wenn ich dann das geld dazu hätte....
naja vllt kann ich ja in der fh n paar leute motivieren mir da zu helfen.
ich denke da immernoch über die ultraschallösung nach....
werde mich in der fh ereifern.
das thema motiviert mich immer wieder aufs neue!

[jeffrey]

Saubere Rasen_Streifen mähen sollte machbar sein wenn die Schnittkante
der vorherigen Spur schräg beleuchtet wird. Da überwiegend im Hellen gemäht wird ist die Farbauswahl allerdings kritisch, wie sieht Gras z.B. unter UV aus?

hoi,
wenn du das sauber hin bekommst, dann sollte es ja kaum mehr ein problem sein, den rasen sauber zu mähen. einfach die erste runde ferngesteuert vorfahren, und dann mit per linienfolger (gibt´s ja zu genüge) immer der schnittkante nachfahren.
allerdings bin ich da auch etwas skeptisch, ob das so einfach möglich ist. vorallem bei den ecken. aber ein versuch ist es wert. wie wäre es, einfach beim nächsten mal mähen ne cam corne auf den mäher schrauben und ein video drehen. dann kannst du hinterher am pc versuchen deine schnittkannte zu erkennen.
mfg jeffrey

[Richard]

[quote="jeffrey"
hoi,
wenn du das sauber hin bekommst, dann sollte es ja kaum mehr ein problem sein, den rasen sauber zu mähen. einfach die erste runde ferngesteuert vorfahren, und dann mit per linienfolger (gibt´s ja zu genüge) immer der schnittkante nachfahren.
[/quote]

Das war im Prinzip mein erster etwas blauäugiger Ansatz. Ich habe einen x/y Plotter wenn ich ein Polygon (Rasen) zeichne und in diesen weitere Polygone,
Büsche, Bäume, Teich, Blumenkübel....und dann "im Rasen" auf Füllen klicke
wird nur der Rasen grün angestrichen. :-)

Ich wollte mit dem Mäher von Hand einmalig die Konturen abfahren und
Speichern. Dann den Mäher in die zu Mähende Fläche stellen und füllen..
ähm Mähen starten. Speichern wollte ich das in ein (angepasstes) HPGL File.

Stiftbreite = Mähwerk - 5cm (?) Überlappung. Bei HPGL kann man dann
auch die Vorzugsrichtung beim Füllen angeben, also beinahe alles schon
erfunden. :-))

Das große Problem ist ganz einfach eine wirklich genaue Spuhrführung,
nur Linienfolger währe zu unsicher. Wenn son Bot "seine" Linie verliert
und Nachbars Tulpen erntet kann das teuer werden.

Irgendwann soll der Bot auch einmal halbwegs autonom seinen Job
machen, aber ........

Gruß Richard

[nightmarexxx]

Hallo,
Ich bin neu hier. Suche schon lange nach Lösungen für meinen eigenbau Traktor, welcher zum Schluss ein allrounder fahrzeug werden soll. Am Anfang war es nur ein "kleines" Projekt was sich aber jetzt endern soll.

Es sollte eigentlich nur ein Ferngesteuerter Traktor werden (momentan ca.120cm lang und ca.30kg schwer ohne elektronik) Gebaut ist er nur aus Stahl und Pocketquadbereifung. Das gestell ist soweit schon fertig. Frontkraftheber funktioniert auch schon. Hebt ca. 40kg. Nächstes Monat will ich den Antrieb und die Lenkung endlich fertig bringen. Desweiteren kommt noch ein Heckkraftheber und ein Schaufelarm. Er ist gedacht zum rasenmähen, Scheefräsen, Laubsammeln, alles was halt ein echter traktor so kann. Die Kraftheber funktionieren über Phneumatikzylinder, und nicht über Hydraulik, da ich dafür nicht das nötige Geld habe.

Nun zum eigentlikchlen vorhaben:
Der Truck soll sowohl ferngesteuert faheren können, aber auch automatisch Rasenmähen. Das mit dem ferngesteuert fahren ist kein Problem. Aber wo ich das problem sehe ist, das automatische rasenmähen und schneefräsen. Da stellt sich folgende Frage:
- Ist es z.B. möglich eine C-control Plantine oder etwas ähnliches in den truck einzubauen, und den Truck durch eine vorprogrammierte Strecke fahren zu lassen?? Startpunkt muss immer der gleiche sein, was natürlich auch klar ist. Das ganze könnte man mit Sensoren verfeinern(z.B. wenn etwas unterwartetes auf der Wiese liegt) oder vorprogrammierte stops währen der Fahrt vor Sensoren. Wenn der Truck nicht bei den Stops an so einem Sensor vorbeikommt, kann man ihm ja den befehl geben, seine fahrt vorzeitig zu stoppen. Was macht mann aber dann?? muss man dann von vorne anfangen??

Ich würde mich sehr gerne über ein paar ideen freuen. Sollten natürlich nicht so kostenspielig sein. Als feinwerkmechaniker und hobbywerkstatt könnte ich so einiges nach Anleitung selbst anfertigen.

mfg
Nachtmann

[axaluss]

dann herzlich willkommen!

tja das problem ist wohl die ortsbestimmung. wenn du nicht mit einem induktionskabel arbeiten willst musst du dir ein anderes system suchen. zu dem thema sind ja im thread schon einige ideen geschildert worden.

wenn du ein system ausgewählt hast und weißt nach welchem schema er arbeiten soll solltest du dich in die Lage des traktors versätzen. was kann er wo "sehen" und "fühlen" und was würdest du an seiner stelle tun wenn du das wüsstest was er weiß. reicht das was er weiß um eine richtige entscheidung treffen zu können? oder musst du noch was am traktor verändern? oder an der umgebung?....
das was du vor hast wird nicht leicht werden.
aber viel erfolg!

[nightmarexxx]

VIELEN DANK für die Antwort
Jetzt habe ich aber noch ein paar Fragen zu dieser Sache:

-Welche Controlplantine ist für meine Zwecke geeignet, wenn ich Servos. Motoren, Magnetventile, Sensoren, elektrischer Kompass.. anschließen will?

-In welcher sprache ist es sinnvoll das programm zu schreiben?? c++ oder Basis?? Ober sogar mit einer anderen Sprache?

-Ich lerne momentan mit einer Internetseite diese Sprachen. Hightscore.de
Ist das aussreichend oder muss ich noch für DIESEN THEMENBEREICH anderweitig wo anders Informationen herbeziehen? Sind bestimmte Internetseiten oder Bücher empfehlenswert??

Danke schonmal im Vorraus
mfg Nachtmann

[axaluss]

also zur kontrollplatine kann ich dir leider keine tipps geben.
aber die verbreitetste sprache ist immernoch c. damit wirst du ammeisten anfangen können.
musst dich da schlau machen. was wahrscheinlich probleme geben wird sind pointer. die sind komplexer.
sind aber wichtig.
am leichtesten ist kleine programme zu anfang zu schreiben wie die berechnung des produktes aller zahlen von 1 bis 231 oder ähnliches. dann findest du schon ecken wo du noch probleme hast. also nit direkt in richtung traktor loslegen sondern erstmal klein stapeln sonst gibt das nur frust und bullshit.

viel erfolg!

[CPU_Heizer]

C ist tatsächlich zwar die weitverbreitetste Programmiersprache, für C gibt es im Internet auch am meiste Quellcode.
Wenn du aber noch keine Programmierkenntnisse hast, ist Basic wegen seiner einfachen Syntax auch eine geeignete Sprache. Für AVR-Microcontroller gibt es da die Entwicklungsumgebung Bascom mit vielen vorprogrammierten Funktionen, z.B. für UART, Display, Servos, sogar für USB(kostenpflichtig). Es gibt eine kostenlose Bascom-Demo für maximal 4kB compillierten Code.

Der grösste Nachteil bei Basic ist, dass es langsam ist. Da man mit BASCOM aber Inline-Assembler einfügen kann, sollte dies auch kein grosses Problem sein.

[Lurchi]

Hallo Zusammen,

ich bin - einfach aus Lust an der Aufgabe - am gleichen Thema und les mich gerade schlau. Daneben habe ich mir die Arbeitsweise von am Markt erhältichen Staubsaurroboter und Rasenmäherrobtern mal genauer angeschaut. Die sind recht "dumm" was ihre Wegplanung betrifft. Das läuft nach dem Motto "Ich fahr lang genug in der gegend rum dann werd ich schön überall einmal gewesen sein..."

Das ist mir zu dumm. Ob das aber mehr als ein Roboter löst ist mir noch nicht in den Sinn gekommen - klingt aber spannend. Leider komm ich aus der Softwareentwicklung und weniger aus der Elektronik. Gehe also von idealisierten Sensorwerten aus... Aber da bin ich ja nicht alleine ;-)

Meine Grundidee ist, dass das Feld (länge mal breite oder beliebige Polygone) sowie Auschlußbereiche dem Roboter bekannt ist und er die (nährungsweise) optimale Flächenabdeckung berechnet. Sensoren stellen sicher, dass Klippen oder Hindernisse erkannt und umgangen werden. Eine Auflösung von 1 cm sollte reichen.

Zur Positionsbestimmung dachte ich an 2 US-Microphoneinheiten im Abstand von 10 cm auf dem BOT und mindestens eine US-Bake. Darüber müsste sich eigentlich die Entfernung und der Winkel zur Bake berechnen lassen.

Was denkt ihr?

Lurchi

[axaluss]

was wenn ein hinderniss zwischen deinem bot und der barke ist? was ist wenn die mikrofone ungünstig für den empfang der ussignale stehen? was ist wenn die mikrofone ein echo empfangen? was ist wenn.......

[axaluss]

desshalb sind die bots auch so doof. dann brauchen die nit viel wissen und man muss keine probleme lösen um ihnen mehr informationen zu geben.

[vohopri]

Hallo Lurchi,


Was denkt ihr?

Ich denke, du hast dir dazu nicht viel [edit: zur praktischen Umsetzung] überlegt und auch den thread nicht richtig gelesen, denn da [da war viel von der Praxis die Rede und es] sind schon viele kritische Punkte angesprochen worden, die zeigen, wieso das nicht so einfach ist, wie du dir das [theoretisch] vorstellst.


Eine Auflösung von 1 cm sollte reichen.


... Darüber müsste sich eigentlich die Entfernung und der Winkel zur Bake berechnen lassen.

Na dann stell doch mal ein System vor, das da eine Genauigkeit von +- 10cm erreicht. Berechnen kann man alles. Es kommt aber auf die Zuverlässigkeit der Ergebnisse an.

grüsse,
Hannes

[axaluss]

also wir wollten dich jetzt nicht vergraulen:)

[Lurchi]

Hallo Zusammen,

wow - das ist ja eine ganze Reihe von Kommentaren. Also:

@axaluss: Was wenn die Bake nicht sichtbar oder nicht eindeutig ist (Schatten, Echos, etc.)... Dann muss der BOT mit seinen eigenen Sensoren solange weitermachen bis die Bake wieder verfügbar ist (zur not zum letzten Punkt zurückfahren, an dem die Bake noch zu "sehen" war). So ähnlich, wie wenn ich mit einem Navigationssystem durch einen langen Tunnel fahr und das Navi Anhand des Motor-Geschwindigkeitssignals die (wahrscheinlichste) Position berechnet.

Das Problem der ungünstigen Microfonpositionen und Ausrichtung sehe ich auch - leider gibt keine US Micros, die 360° abdecken und rotierende Spiegel/Micros sind schwer zu realisieren. Man könnte ja jeweils mehrere Microfone zu einer Einheit zusammenfassen...

@vohopri: Korrekt. Ich bin auch im Moment dabei aus einer Idee ein Projekt zu machen. Da ich das Rad nicht neuerfinden will frag ich einfach mal... Es gibt Leute mit deutlich mehr Erfahrung - und ich wollte nicht noch einen "Leute ich habe eine Idee"-Thread aufmachen (Gib mir einen Wink wen das die bessere alternative ist)
Aber ich versuche die Aufgabe zu durchdringen und etwas sinnvolles - evtl. mit anderen Zusammen - auf die Beine zu stellen.

Zu der 1cm Auflösung: Rein theoretisch ist die Idee folgende:
Ich habe auf dem BOT 3 (!! - ich hab nachgedacht...) US-Micros in einem Dreieck dessen Längen und Winkel damit bekannt sind.
Die Bake sendet ein gepulstes Signal aus (zb. 100 ms senden, 100 ms Ruhe). Auf das US Trägersignal könnte zur Sicherheit (und Echoerkennung) noch eine aufsteigende Zahlenfolgen aufmoduliert sein. -> Hier steig ich aber endgültig aus, ob sich das überhaupt realisieren lässt)

Dieses Signal wird auf dem BOT ampfangen. Der Zeitunterschied zwischen Empfang Signal auf Micro 1, 2 und 3 wird ermittelt ermittelt. Daraus sollte sich der Winkel und Abstand zur Bake messen lassen.
Über die Zahlenfolge lässt sich auch eine Zuordnung der Messwerte machen)

Grüße

Lurchi

PS: @axaluss: Wieso sollten die BOT doof gehalten werden? Das macht es zwar einfacher aber viel weniger herausfordernd ;-)

[vohopri]

Hallo Lurchi,

was ist denn das für ein Projekt? Gehts da auch um die praktische Umsetzung der Navigation für das Rasenmähen? Da möcht ich dir keine Hoffnungen machen, denn das ist wirklich nicht so einfach, wie deine Überlegungen aussehen. Lies nochmal die ganzen Argumente im Thread über den US in der Navigation. Für Navigation in der Grössenordnung von Gärten und Wiesen, ist optische Navigation besser, weil du bei grossen Entfernungen gute Genauigkeit brauchst.

Oder geht es darum, mit einem Experimentalfahrzeug die Möglichkeiten von US in der Navi zu erkunden. Dann würd ich sagen: spannende Geschichte. Und bei kleinräumigerer Navi wie bei Indoor Transportaufgaben evtl auch praktisch ein zu setzen.

In letzterem Fall wäre es praktischer, einen eigenen Thread mit deiner Projektplanung oder Projektvorphase zu eröffnen. Dann bekommst du auch mehr Antworten, weil der Inhalt vom Thread besser mit der Überschrift zusammen passt. Aussderdem würden die Themen in den Argumentationen weniger verwechselt werden.

Zu deiner Skizze:

Mit dieser Anordnung wirst du keine braubare Positionsbestimmung durch Winkelmessung erreichen können. Du hast eine viel zu kleine Basis im Peildreieck und einen viel zu spitzen Winkel (einen schleifenden Schnitt) bei der Bake. Wenn du die Phasenunterschiede auswertest, dann gibt es 2 andere Probleme: Das Ergebnis ist nur 1 Winkel, und das ist noch keine Position. Die Genauigkeit wird sehr gering sein, denn relativ grosse Winkelunterschiede können sich in sehr kleinen, nicht mehr messtechnisch erfassbaren Phasenunterschieden äussern. Der Grund ist die Nähe der Sensoren zu ein ander.

Wegen dieser Probleme verwendet man mehrere synchronisierte Baken, die weit von einander positioniert sind. Und 3 müssen es mindestens sein.

grüsse,
Hannes

[axaluss]

ich sage ja nicht das sie doof gehalten werden sollten. ich sage nur dass sie dann einfacher zu realisieren sind.
ich glaube die ortung über diese micros geht schief. die sind dann vermutlich zu nahe beieinander. und sie müssten in etwa auf die barke ausgerichtet sein. ich baue grade von sudienwegen her ein ultraschallsystem zur entfernungsmessung. das muss ich jetzt erstmal auf die reihe krigen. der bot kommt erst ganz zum schluss wenn alle funktionskomponenten getestet und für gut befunden wurden. also erstmal testen wie das mit us funzen kann. wenn ne theorie vorhanden ist diese erstmal separat testen.
ich habe mein projekt noch nicht aufgegeben. werde aber erstmal das ultraschall system bauen.

doofe bots sind langweilig. aber es dauert lange schlaue bots zu bauen.

[Lurchi]

Hi axaluss, Hi vohopri,

danke für euren detailierten Input. Danke auch für die Links.
Hintergrund der ganzen Geschichte ist, das ich eine - mehr mehrere Einsatzzwecke geeignete - Bot-Navigation aufbauen will. Entstanden ist die Idee aus Link (http://www.care-o-bot.de/Produktblaetter/PB_300_303.pdf). Wobei ich das ganze einfacher (kleiner) und an einer praktischen Anwendung (Rasenmähen) orientieren möchte.

[vohopri]

Hallo lurchi,

mit Rasenmähen wird das ganze nicht kleiner, sondern grösser als ein Indoorprojekt! Und Ultraschallnavigation ist fürs Rasenmähen zu ungenau, und hat zu wenig Reichweite. Dabei braucht man ja nicht entweder die Genauigkeit im Nahbereich oder grosse Reichweite mit wenig Genauigkeit. Nein, beim Rasenmähen brauchst du beides zusammen. Die Genauigkeit muss im Nahbereich und über weite Entfernungen gegeben sein.

Da wird eine Prioritätensetzung sinnvoll sein: Was ist wichtiger? US oder Rasenmähen. Wenns um US geht: kleinräumigere Anwendung suchen, Wenns um Rasenmähen geht: geeignete Navi suchen.

grüsse,
Hannes

[Lurchi]

Hallo vohopri,

ich habe das Thema schon in einige Teile aufgeteilt... Mein ersters Teilziel soll ein Robby RP6 sein, der zuerst in der Wohnung möglichst bald aber im Garten die Fläche eines Rechtecks mit je nach Entwicklungsstend länger werdenden Kanten abfährt.
Im Schritt 2 sollen Hindernisse wie Bäume und Klippen erkannt werden und vermieden/umfahren werden.

Das ganze erstmal möglichst Einfach (ohne Schneidewerkzeug und ähnliche Dinge) Priorität hat die sinnvolle Navigation in der vorgegebenen nicht immer ideal ebenen Fläche (was schon kompliziert genug ist....)

Den RP6 habe ich gewählt, da der für den Anfang fast alles benötigte mitbringt (außer Genauigkeit und Outdoorfähigkeit) - damit kann ich mich auf die Software konzentrieren.

Die Genauigkeit wollte ich zum einen über einen Fixpunkt (Bake) lösen zum anderen über exaktere Onboard Sensoren.
Aber ich glaube, ich Schreib mal das alles mal mit Skizzen in ein PDF und mach damit einen eigenen Thread auf. Evtl. finden sich ja noch mehr Leute, die Lust haben ihr Know-How dazu beizutragen...

Bis dahin

Lurchi :-)