Rasenmäher mit Navigation => neu mit A* Wegfindung!

**damfino** · 27.06.2012, 19:36

Hallo Richard,
Ich arbeite gerade daran die Positionserkennung am Rasenmäher mit Ultraschall umzusetzen. Dazu sind 8 Ultraschallsensoren am Rasenmäher montiert, alle 45° einer. Die scannen die Umgebung, und basierend auf den Entfernungen zum nächsten Hinderniss soll die Position am Grundstück erkannt werden. Ich versuche das über Mustervergleich hinzubekommen, dh die Ultraschallsensoren erstellen eine 20x20 Matrix (50cm Auflösung) mit 0 für frei und 1 für Hinderniss, und diese Matrix wird mit der gesamten Grundstückskarte verglichen, bzw in 1m Umkreis der letzten bekannten Position. Am Papier und im Excel funktionierts, am Mikrokontroller produziere ich noch Abstürze.
Vorteil: alles am Robi ohne komplizierte Baken. Neue Hindernisse können in die Karte eingetragen werden und somit die Karte und in weiterer Folge die Positionsgenauigkeit verbessern. Also ein einfaches SLAM System, nur das ich schon mit einer Basiskarte starte und die Kartengröße auch schon bekannt und unveränderlich ist.
Vorerst muss ich aber den Robi nach dem 2. großen Umbau wieder stabil zum laufen zu bekommen, bevor ich mich weiter mit diesem Punkt befasse.

Messerdrehzahl liegt bei meinem Robi zwischen 2200-2500U/min, je geringer desto leiser, aber auch weniger Leistung.

LG!

**WuWo** · 28.06.2012, 08:47

Hallo Willi!

Wirkliche Reichweitentests hab' ich noch nicht gemacht denke aber auch nicht, dass es daran scheitert. Zur Not müsste man die Schallgeber eben auch für die Dauer des Mähvorgangs zentral mit Spannung versorgen. Zumindest meine Marderscheuche auf dem Dachboden hat nicht mehr als 3W und erzeugt nach eig. Angaben 102dB.
Zur Resonanzfrequenz: von der bin ich weit entfernt :-/, aber das ist nicht so dramatisch, da hohe Frequenzen aufgrund der geringen Luftmasse generell energiesparender sind. Schallgeber sind übrigends die: ''Hochton-Horn PTI-1010'' von Pollin.
Ich plane fünf - so sind an fast jedem Punkt auf dem Grundstück mindestens drei in quasioptischer Sicht. Es geht mir ja nicht darum, jeden Zentimeter zu vermessen, sondern alle 30..40m (immer beim Wenden der Bahn) die Position zu bestimmen und entprechend die Bahn zu korrigieren. Ziel soll es dann sein das Grundstück Streifenweise zu Mähen. Immer an den Aussenseiten Positionsbestimmung und Versatz für den neuen Streifen und entlang des Streifens per Kompass. Da das Grundstück eine leichte Neigung in eine Richtung hat, fang ich von dort an und fahre quer zur Steigung, bei einer Bahnabweichung sollte so nur die Effektivität etwas herabgehen, aber zumindest wird alles sicher gemäht.
Der Drehwinkel ist momentan recht einfach zu bestimmen - aus einem LaserMFC habe ich ein Schrittmotormodul mit .72°/Schritt. Da wird dann entprechend der Zeit immer nur ein Pin gepulst so macht der Stepper einen Schritt. Soll sich aber noch ändern - der Stepper hat recht viel Kraft und entprechend Gewicht ist also mehr als überdimensioniert. Ich denk' aber es wird einfach auf einen kleineren hinauslaufen - ggf mit kleiner Untersetzung, weil .72° Stepper sind eher rar in meinen Bastelkisten.

Laserscanner? Arbeitest Du auch mit ARM9 oder wie schaffst das mit 'nem µC?

Hallo damfino!

An sich kann das sicher auch funktionieren. Hauptproblem seh' ich aber darin, dass wenn das Raster zu groß ist die Wahrscheinlichkeit drastisch ansteigt, dass Büschel stehen bleiben. Wenn due ein Raster als gemäht abhakst, ister der Roboter dann am rechten oder linken Rand vorbeigefahren? Bei einer Mäherbreite von 30cm bleibt im ungünstigsten Fall (am rechten Kästchen maximal rechts gefahren, am linken maximal links) ein Streifen von 10cm Stehen. Entprechend solltest Du in Betracht ziehen das Rasten nicht größer als die halbe Breite des Mähers zu verwenden.
Das gilt natürlich nur, wenn der Mäher genau so fährt, wie geplant (und zwar auf's Grad genau). Und das denk' ich bekommst Du mit der Orientierung an ''gelegentlichen'' Fixpunkten kaum - oder nur schwer - hin. Ist natürlich auch von der Fläche abhänging, bei Deinen 10x10m ist eine Abweichung auf einer Bahn mit Abstand nicht so dramatisch, wie bei mir bei ~70m. Und allein schon meine Wühlmaushügel (es aus Gründen des USchG bin ich mir sicher, dass es keine Maulwürfe sind

) werden ein geradeausfahren nicht gerade unterstützen.
Genauso sehe ich ein Problem, wie man ein dichtes Grasbüschel (vergessene Stelle, oder geschossen) von einem Bäumchen oder liegengelassenen Spielzeug mittels US unterscheiden kann? Da denke ich ist ''Gegenfahren'' wohl sicherer - gibt es nach ist es Gras (oder nicht so teuer gewesen) und wenn nicht, dann wohl doch ein wirkliches Hindernis.

Mit der Drehzahl hab' ich wohl etwas viel über den Daumen gepeilt. Für erste Tests hab' ich erstmal einen ~80W Motor mit 18'000 UPM bestellt. Mir war so, dass Sensen so schnell drehen. Zudem wusst ich noch nicht, ob ich mit Balken, Messern oder Stahldraht/Schnur mähe.
Aber gut, so weiß ich schonmal, dass ich ihn etwas drossele

. Ganz am Anfang hatt' ich noch den Gedanken einen Modellbaupropeller zu verwenden. Die sind auch recht scharf und der entstehende Luftstrom würde das Mulchen unterstützen. Aber der ist definitiv zu laut gewesen - auch wenn der Robo durch den Sog vielleicht sogar die Hauswände hochfahren könnte :-P.

Grüße,
Richard.