Rasenmäher mit Navigation, Version 2

[damfino]

denke nämlich das bei der komerziellen Herstellung von RMR auch eine Gruppe von Ingenieuren sitzt, bzw. das dies nicht alles einer alleine macht.

Eine kleine Gruppe genügt, es wird einer für die Hardware, einer für Software, und einer für Mechanik genügen. Wenn die 3 auf ihren Gebieten gut sind, ist in ein paar Monaten ein neuer Roboter fertig konstruiert. Die Tianchen sind ein gutes Beispiel wie man schnell einen Mäher zusammenbaut. Das die Schleifenfahrt ein paar gravierende Fehler hat beweist auch dass der Mäher kaum getestet wurde. RM gibt es schon lange, und für Verbesserungen im Detail braucht es kein großes Team.

Softwaretuning von fertigen Mähern wird meiner Einschätzung nach kaum funktionieren, man wird kaum das Programm für Änderungen erhalten. Das läuft dann auf eine eigene Hardware mit eigenem Programm hinaus, nur die Mechanik wird weiter verwendet. So spart man sich schon einiges an Arbeit.

A* Navigation: findet den kürzesten Weg auf einer bekannten Karte, ist mit einer guten Grafik hier erklärt http://de.wikipedia.org/wiki/A*-Algorithmus oder hier http://pille.iwr.uni-heidelberg.de/~astar01/
Ich habs über die Kostenfunktion so eingestellt dass er die Hindernisse nicht nur wie erwartet umfährt, sondern auch noch 1m Abstand einhält. Ist schon genial zum zusehen wenn er auf eine Mauer zufährt und 1m vorher plötzlich abdreht.
Vorausgesetzt er kennt die eigene Position, deswegen gibt es jetzt zusätzlich zu Odometrie und GPS die Ultraschallsensoren. Die Fusion der Positionsdaten macht noch Probleme, wenn die Position falsch korrigiert wird, wird das Ergebnis schlechter als wenn man gar nichts mit den Daten machen würde.

und sehe das es mit diesem Projekt weitergeht, denn deine Lebensumstände haben sich ja drastisch verändert

Mittlerweile hat sich bei mir wieder alles soweit normalisiert wie es nur sein kann
Der Robi hat noch ein paar mechanische Kleinigkeiten, nichts was nicht in 1h repariert sein könnte, und die Software ist eigentlich stabil. Er fährt so oft es das momentane Regenwetter zulässt, ich schaue nur alle 15min nach ob noch alles ok ist.
Das derzeitige größte Problem ist die Fusion der einzelnen Positionsdaten zu einer korrekten Position, daran muss noch gearbeitet werden. Dazu ist ein Funkmodul in Arbeit das mir die einzelnen Daten live zum PC senden wird, das wird einfacher sein als dem Robi nachlaufen und die Daten am Display abzulesen.

Worauf mich ein aufmerksamer Leser hingewiesen hat ist das die Arbeitszeit pro Akkuladung nur ca. 20min beträgt. Da frage ich mich warum machen die so ein Quatsch ?

20min sind zum vergessen, die halbe Zeit davon fährt er zur Ladestation und wieder zurück, da bleibt ja keine Zeit zum mähen übrig!
Finde die 46-60min vom Automower schon recht kurz.

LG!

[Bernd_Stein]

Softwaretuning von fertigen Mähern wird meiner Einschätzung nach kaum funktionieren, man wird kaum das Programm für Änderungen erhalten. Das läuft dann auf eine eigene Hardware mit eigenem Programm hinaus, nur die Mechanik wird weiter verwendet. So spart man sich schon einiges an Arbeit.

Ja, das sehe ich mittelerweile auch so. Deine Bestätigung hilft mir die Sache wirklich zu vergessen. Eine andere Idee war das im RL500 verbaute Mainboard so zu nutzen, das nur ein anderer Controller verwendet wird.
https://www.roboternetz.de/community/threads/48248-Robomow-RL500-mit-einem-µC-der-Atmel-AVR-RISC-Familie-steuer?p=464605&viewfull=1#post464605
Aber auch das verwerfe ich lieber, weil es da auch keine vollständigen Schaltpläne zu gibt und wer weiß welche Fehler sich da beim Reverse Engineering eingeschlichen haben. Wenn ich nun flüchtig darüber nachdenke braucht so ein RMR eingendlich nicht viel Hardware, um das Gras zu schneiden. Es sind bei der RL-Serie lediglich 5 Motore anzusteuern, das Schleifensignal auszuwerten,
die Fernbedienung nutzbar zu machen, das Batteriemanagement und das Hauptproblem - die Navigation.

Dein Projekt ermuntert mich die Sache mit der eigenen bzw. nachgebauten Hardware und Software doch vielleicht mal in Angriff zu nehmen. Werde hoffentlich im Winter mich näher damit befassen können, was da schon an fertigen Baugruppen und Software hier im Forum zu finden ist.

Mittlerweile hat sich bei mir wieder alles soweit normalisiert wie es nur sein kann

Das ist schön zu lesen, das Du das alles so auf die Reihe bekommst.

20min sind zum vergessen, die halbe Zeit davon fährt er zur Ladestation und wieder zurück, da bleibt ja keine Zeit zum mähen übrig!
Finde die 46-60min vom Automower schon recht kurz.

Das ist wahrscheinlich so eine Verkaufsstrategie. Der Nachfolger kann dann bestimmt länger mähen oder schneller laden.
Schließlich soll der Nachbar oder sonstige Bekannte ja auch so ein Ding kaufen und das muß dann natürlich besser sein.
Die notwendigen Erweiterungen liegen wahrscheinlich schon in der Schublade und wenn die Verkaufszahlen sinken,
werden diese herausgekramt.

Die Arbeitszeit mit einer Akkuladung beträgt beim RL500 bzw. der RL-Serie ca. 2 bis 3 Stunden.
Das kommt wahrscheinlich auf die Höhe des Grases und die Steigung des Geländes an, was ja beide Antriebsarten
( Fahrantrieb + Mähantrieb ) betrifft. Der Fahrantrieb ist mit 2x75W und die Messer mit 3x150W Motoren ausgestattet,
denke diese Leistung ist nur günstig mit einem Bleiakku zu erbringen, wenn die Betriebszeit mit einer Akkuladung auch noch hoch sein soll.
In diesem Zusammenhang finde ich die Lösung mit dem Antriebsaggregat ( so nennt der Hersteller die Akkubox ) bei der RoboMow RL-Serie genial. Erstens kann man als Löter diese Akkubox auch für andere Dinge gut nutzen. Zweitens - wenn man Geld übrig hat, kann man mit einer weiteren Akkubox sofort mit dem Mähen weitermachen. Von Nachteil sind natürlich die Ladezeit von ca. 16h sowie das Gewicht beim Bleiakku, aber als ich mal grob abschätzte, ob ein LiFePo4 mit 24V/17Ah evtl. günstiger ist als eine zweite Akkubox, lag der Pb klar vorn. Ok, es muß ja nicht gleich LiFePo4 sein, aber LiPo finde ich " Brandgefährlich ".
Von LiIon habe ich nicht genug Ahnung, denke aber das der Gewichtsvorteil und Ladezeitvorteil nicht den Kostenvorteil übertrifft,
wenn man Akku + Ladegerät berücksichtigt.

Bernd_Stein

[damfino]

Wenn ich nun flüchtig darüber nachdenke braucht so ein RMR eingendlich nicht viel Hardware, um das Gras zu schneiden. Es sind bei der RL-Serie lediglich 5 Motore anzusteuern, das Schleifensignal auszuwerten,
die Fernbedienung nutzbar zu machen, das Batteriemanagement und das Hauptproblem - die Navigation.

Einen Roboter zum fahren zu bringen ist ganz einfach. Aufwändig werden die Fehlerabfragen, zB steckt das Messer, drehen die Räder durch, etc. Navigation ist das i-tüpfelchen, es geht auch ohne wie praktisch alle Mäher beweisen. Aber wenn man einmal dran ist, kommt man nicht mehr davon los.

Das ist schön zu lesen, das Du das alles so auf die Reihe bekommst.

Und dann gibt es Tage wie gestern, 2/3 Katastrophenalarm...

Der Fahrantrieb ist mit 2x75W und die Messer mit 3x150W Motoren ausgestattet,
denke diese Leistung ist nur günstig mit einem Bleiakku zu erbringen, wenn die Betriebszeit mit einer Akkuladung auch noch hoch sein soll.

Ich konnte bei den käuflichen Mähern 2 Strategien erkennen:

• lange Mähzeiten mit Bleiakkus
• kurze Mähzeiten mit LiIo Akkus

Nachteil der Bleiakkus ist, dass die keinen Zyklusbetrieb aushalten. Und wenn, dann darf man die nur zu 30-40% entladen, dh von einem 17Ah Akku kann man grade 5-7Ah verwenden. Natürlich werden sie immer weit tiefer entladen, und dann ist nach ca 200 Ladezyklen schluss.
Ich hab ja die LiFePo Zellen drinnen, werden sonst in EBikes/EScooter verwendet. Sind nicht so empfindlich wie LiIo oder LiPo, angeblich bekommt man die nicht zum brennen. Sind auch mechanisch stabil, deutlich leichter als Bleiakkus, und man kann von 10Ah auch wirklich 10Ah verwenden. Am Besten sollen die A123 Zellen sein, mit 2000 Ladezyklen.
Nachteil: es gibt kaum Ladegeräte oder Balancer. Wobei Ladetechnik ist einfach, solange laden bis die Ladeschlussspannung erreicht ist. Das kann man leicht messen. Balancer ist Eigenbau und geht mal grad so. Robi2mow ist da ein weit besserer Bastler als ich und hat was mit speziellen IC's gebaut.

Der Fahrantrieb ist mit 2x75W und die Messer mit 3x150W Motoren ausgestattet

Wenn der Robi leichter ist, dh keine Bleiakkus, kann man mit den Leistungen runter gehen, bzw die Mechanik hält dann viel länger.
Meiner hat zB 2x8W Fahrbetrieb und 1x 40W Messer, Gesamtverbrauch ist im Durchschnitt bei 40W, die Motoren sind nur selten voll ausgelastet. Ist halt sehr am Automower angelehnt, ich würde am liebsten noch kleiner und leichter bauen.
Die Automower Messertechnik ist schon genial, da man mit dieser geringen Leistung durchaus hohe Gras schneiden kann. Sieht man auch auf meinen Videos, ich lass den Robi schon 5-10cm Gras wegfräsen. Nach dem ersten Mal bleiben lange Halme übrig, wenn er nochmal drüberfährt ist es auf 5mm zerkleinert.
Der Robomow schafft wahrscheinlich noch höheres Gras, ist aber einiges lauter.

Akkubox ist schon eine gute Idee, aber machen die Motoren 6h Dauerbetrieb durch? Hab da immer so meine Bedenken, da selten auf Dauerbetrieb ausgelegt wird.

LG!

Es sind 2 neue kurze Videos auf youtube.

[Bernd_Stein]

Nachteil der Bleiakkus ist, dass die keinen Zyklusbetrieb aushalten. Und wenn, dann darf man die nur zu 30-40% entladen, dh von einem 17Ah Akku kann man grade 5-7Ah verwenden. Natürlich werden sie immer weit tiefer entladen, und dann ist nach ca 200 Ladezyklen schluss.

Diese Aussagen müsste ich erst noch überprüfen. Evtl. lohnt sich dann ja doch der Umbau auf LiFePo4.

Das diese keinen Zyklusbetrieb aushalten ist nicht richtig.
Es gibt da zwei Typen. Der eine ist Trickle Use ( Notbetrieb, Notstrom ) und der andere Cycle Use ( Entladen, Aufladen ).
Hier mal ein Datenblatt von einem Cycle long life type :
http://industrial.panasonic.com/www-...ACJ4000CE6.pdf

Ich weiß, das ist auch in erster Linie ein Werbeblatt, aber so ganz doll lügen dürfen die ja auch nicht.
Interessant in diesem Zusammenhang ist das Diagramm Cycle life vs. Depth of discharge. Leider werde ich aus diesem Diagramm nicht schlau. Die Entladekurven enden etwa bei 60% bis 65% der Kapazität. Es gibt Entladetiefen von 100%, 50% und 30%. Bei einer Entladetiefe von 100% müsste für mich die Kurve bei ungefähr 0% der der Kapazitätsangabe enden.
Insofern könnte der Rest Deiner Aussage allerdings stimmen und bei diesem Akku wäre bei optimalen Bedingungen bei einer 100% Entladetiefe bei ca. 300 Zyklen ( Aufladen, Entladen ) schluß.

Bernd_Stein

[Bernd_Stein]

Habe nochmals Nachforschungen betrieben wegen der Zyklenanzahl eines Bleiakkus.
Das Diagramm Zyklenanzahl in Abhängigkeit von der Entladetiefe meine ich nun besser zu verstehen.
Bleiakkus dürfen sehr wohl zu 100% entladen werden, jedoch verkürzt dies die Zyklenzahl.
Dies noch gravierender falls dies bei hohen Temperaturen und / oder mit hohen Strömen geschieht. Die Kapazitätsangabe dieses Akkus bezieht sich auf einen 20 stündigen Entladestrom ( Rated Capacity 20HR ). D.h. um die angegebenen 22Ah nutzen zu können darf bei einer Temperatur von 25°C ein Strom von 1,1A ( 0,05CA ) entnommen werden, was einer Entladetiefe ( Discharge Depth ) von 100% entsprechen würde. Hierbei wäre nach einer theoretische Zyklenzahl von ungefähr 180 schluß mit der Entnahme von 100% der Kapazität.
Nun nimmt die entnehmbare Kapazität unter den genannten Voraussetzungen ( Temperatur, Stromhöhe ) entsprechend der Kennline immer weiter ab, bis bei ca. 270 Zyklen nur noch eine theoretische Kapazität von 60% entnommen werden kann.
Ich schreibe theoretisch weil die Alterung des Akkus auch eine Rolle spielt. Ganz grob vergleichbar mit dem Menschen.
Die Lebenszeit des einzelnen ist individuell und auch die Leistungsfähigkeit im Alter. Gesunde Ernährung und gemäßigter Sport sind da förderlich, wie Statistiken zeigen. Andere Dinge sind halt nicht förderlich, so ist wahrscheinlich auch das Diagramm zu dem Bleiakku zu verstehen.

http://industrial.panasonic.com/www-...ACJ4000CE6.pdf


Bernd_Stein

[damfino]

Hallo Bernd,

Sicher kommt Alterung auch noch dazu, wahrscheinlich hat so ein Akku nach ca 200 Zyklen weniger Kapazität als am Anfang, bis er nach 270 Zyklen endgültig aufgibt.
So gesehen sind die LiFe Akkus einiges besser, für die A123 Zellen gibt es Angaben von 2000 Zyklen bei voller Entladung. Ein Akkupack aus 4 Zellen kann man sogar mit einem Bleilader aufladen da die Ladetechnik und Ladeschlussspannugn recht gut zueinander passen. Das Gewicht halbiert sich dabei.
Ein BMS ist aber wichtig, damit keine Zelle über- oder unterladen wird.

LG!