selbstgebauten Rasenroboter

Hab keine Lust am weiterbasteln, bzw ohne Oszi keine Chance die Begrenzungsschleife wieder zu 100% zum laufen zu bekommen.

Details vom Roboter auf meiner Website

Länge: 540mm
Breite: 386mm
Höhe: ~230mm
Gewicht: ~7-8kg
Raddurchmesser hinten: 175mm
Raddurchmesser vorne: 100mm
Antrieb: 2x 975er Motoren mit 212:1 Übersetzung,
Mähantrieb: Bühler Starmax 60, max 45W, Drehzahlvorgabe in 100er Schritte einstellbar zwischen 2100U/min und 2600U/min, bzw wählt der Roboter automatisch je nach Grasdichte aus.
Mähhöhe: 40mm
Mähteller original Automower Messerscheibe mit Gleitplatte
Stromversorgung: 4S1P Headway 10Ah LiFePo4, ca 8Ah genutzt. Einfacher Balancer fix angeschlossen.
Kollisionsschalter: Schwingendes Gehäuse mit 4 Hallsensoren zentral ähnlich einem Joystick angeordnet
Elektronik:
1x Atemga2560 (China Klon mit MegaShield und Zusatzplatine für alle Steckverbindungen)
1x Step down Wandler 1.5A für 5V Versorgung
2x selbstgebaute Motortreiber mit Brückentreiber IR2184 und Relais für Fahrtrichtungswechsel für Fahrmotoren
1x selbstgebauter Brückentreiber IR2184 für Mähmotor
3x Hallsensoren TLE4905L: 1 je Antriebsmotor (414 Impulse/Umdrehung) 2 am Mähteller ( 4 Impulse/Umdrehung)
1 Reedkontakt am rechten Vorderrad ( 1 Impuls/Umdrehung)
2 Induktionssensoren nach rn-wissen, beide vorne, je 7.5cm von der Mitte angeordnet
2 Status LED
LCD Display 4x20 Zeichen
Navilock 507ttl GPS Empfänger (über UART)
CMPS10 Kompass (über I2C)
LT10185 Linearregler 3A eingestellt auf 14,4V als Laderegler ACC712 5A Stromsensor für Laderegelung
BTM222 Bluetooth Modul (Flashen, Datenübertragung, 100m Reichweite)

Betriebsstunden ca 700.


Was ist mit dem Ding los?
Alterserscheinungen Mähmotor, inneres Gehäuse mittlerweile nicht mehr staubdicht, ergibt manchmal Kontaktprobleme. Regendichtheit nie umgesetzt, an den Vorderrädern nagt der Zahn der Zeit.
Insgesamt schadet ein säubern, Schrauben festziehen, und die Abdeckung vom inneren Gehäuse erneuern nicht. Die grünen Kunststoffplatten gibts beim Obi um ein paar Euro.

Größtes Problem ist das die Begrenzungsschleife nicht mehr zu 100% arbeitet. Früher ging auf cm genau der Wechsel zwischen innen und außen, mittlerweile ist es eher ein 20cm Bereich.
Kann sein das die Schleife einfach zu lang ist, hab gute 280m vergraben.
Schaltung ist nach RN Wissen, erweitert um mit dem NE555 oder einem kleinen Atmega das Rechtecksignal zu erzeugen.


Was kann er?
eingebaute Karte, zum Teil können/müssen Hindernisse fix eingetragen werden, zum anderen wäre die Karte selbstlernend.
Die Karte muss in der Software angelegt werden, erfordert daher etwas Planung und Umrechnen der GPS Position auf den internen Nullpunkt im Süd-Westen der Karte. Maximale Kartengröße ist ein Rechteck mit 4000 Feldern für aktuell 1000m2. Für größere Fächen müsste man testen ob es genügt das Rastermaß zu vergrößern.
Mit dieser Karte weiss der Roboter wo er wie oft gemäht hat und wo nicht, man kann zB vorgeben das er nach x Minuten zur Position x/y fährt und dort mäht. Oder nach x/y, Schleife sucht und der Schleife entlang.
Wegfindung erfolgt nach A*, deswegen ist es wichtig feste Hindernisse in die Karte aufzunehmen.
Positionsfindung durch Odometrie, GPS und Partikelfilter was meistens gut geht solange GPS nicht komplett falsche Werte schickt.
Über Bluetooth werden Daten rausgeschickt, gibt auch ein paar Befehle die man zum Roboter schicken kann. zB interne Karte übertragen, Start, Stopp, oder nach Hause (zur zu bauenden Ladestation) schicken.
Flashen geht ebenfalls über Bluetooth, mit einem Windows Freeware Tool.
Gibt auch eine rudimentäre App für ein Tablett das die Daten live anzeigt. Dazu braucht man aber die Android Programmierumgebung um es über USB raufzuspielen.

Bei den Kartendaten dabei werden auch die letzten 15 Ereignisse (Notaus, etc) mit Datum und Uhrzeit abgespeichert

Insgesamt so intelligent programmiert das er sich kaum festfährt, egal ob Räder mal durchrutschen, irgendwann findet der auch aus engsten Stellen raus.
Nur mein Programmierstil ist verbesserungswürdig, alter Spaghetticode nie entfernt, Funktionsumfang wurde laufend erweitert, auf Rechenleistung optimiert, was nicht immer zur Lesbarkeit beiträgt
Programmiert in C, die Arduino Platine wurde nur genommen weil es die so günstig gibt. Deswegen wird auch der Arduino Bootloader nicht verwendet, der ist durch anderen ersetzt.

Der Roboter ist sehr leise (etwas lauter als ein Automower, viel leiser als ein Bosch Indego1000), die Antriebsmotoren werden noch einige Jahre halten. Mähmotor sollte man durch einen mit 6mm Welle ersetzen. Mehr wie die 40W Leistung braucht es nicht, der fräst auch 10cm hohes Gras weg.

Woran sollte man sich begeistern können?
Ca 8000 Zeilen Code durchzuackern um alle Funktionen zu verstehen.
Zumindest die Karte und ein paar Fixpunkte für Spiralfahrt und Schleifenfahrt gehören angepasst.
(Nullpunkt aus Google Maps und diesen in den Code einarbeiten, alles andere geht in Meter oder cm ab diesem Startpunkt.)

Mechanik selber ist einfach aus Aluleisten, Alublech und Kunststoffplatten aufgebaut, 1x im Jahr sollte man ein kleines Service machen

Preis VB, alleine die 2 Antriebsmotoren und der Mähteller liegen bei >200€, Akku würde ich mit noch 50€ bewerten, Bluetoothmodul mit dieser Reichweite, Kompass und der Rest ist auch nicht so billig.
Der Code selber mit über 1000h ist unbezahlbar...