Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy

2P 20 Gru 2009 00:14 23804 21
  • RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy
    Urządzenie, które chciałbym dziś przedstawić, nie jest typowym przedstawicielem działu DIY. Zastanawiałem się nawet czy umieścić jego opis w tym dziale. Jednak myślę, że projekt może być ciekawą inspiracją.
    RoboCut to autonomiczna kosiarka o tyle ciekawa, że można zmontować ją samemu. Ponadto sterowana jest ona przez komputer BASIC Stamp. Daje to możliwość samodzielnego rozwijania jego algorytmu sterowania, przy pomocy specyficznego dialektu języka BASIC. Płytka sterownika posiada także specjalne pole prototypowe, co umożliwia dodawanie własnych komponentów bezpośrednio do systemu. Wyobraźmy sobie taką kosiarkę, wyposażoną w odbiornik GPS, z zaprogramowanym obszarem koszenia trawy.
    Od strony sprzętowej, platforma jest wyposażona w dwa silniki z przekładniami, zasilane napięciem 12 V przy prądzie 4,1 A. Jeden silnik podłączony bezpośrednio do dysku tnącego, wirujący z prędkością 3500 rpm. Komputer Basic STAMP 2 stanowi mózg urządzenia i został zamontowany na przedniej części obudowy. Płytka została wyposażona w następujące możliwości:

    • 2 sensory (lewy/prawy) przewodu wyznaczającego granicę obszaru pracy (Burried Wire Fence – BWF),
    • 2 sensory (lewy/prawy) przeszkód, pracujące w podczerwieni,
    • 2 kanały (lewy/prawy) sterowania silnikami (wyłączony/przód/tył),
    • 1 kanał sterowania silnikiem dysku tnącego (włączony/wyłączony),
    • Pomiar parametrów ładowania akumulatorów oraz ich napięcia,
    • Detektor podłączenia ładowarki (włączony/wyłączony),
    • Opcjonalny czujnik temperatury zestawu akumulatorów,
    • Obszar prototypowy, przygotowany dla opcjonalnej funkcjonalności "samo-ładowania" i nawigacji do stacji dokującej.

    Cały zestaw do samodzielnego montażu jest do nabycia w cenie rzędu 700 USD. Czy zestaw jest wart takiej ceny? Na pewno warto zobaczyć tę konstrukcję, tym bardziej że jest ona bardzo prosta i może stać się dobrą bazą do stworzenia czegoś własnego.
    RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy
    RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy
    RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy

    Źródła:
    http://hackedgadgets.com/2008/09/14/robocut-autonomous-lawn-cutting-robotic-platform/
    http://www.robotshop.se/micro/wwwrc_us/indext.htm


    Fajne! Ranking DIY
  • #2 20 Gru 2009 12:04
    grabarz110
    Poziom 12  

    Ciekawe jak działanie w praktyce.

  • #3 20 Gru 2009 13:52
    2P
    Poziom 19  

    grabarz110 napisał:
    Ciekawe jak działanie w praktyce.

    Szczerze mówiąc, patrząc na to jak zostały wykonane ostrza, w oryginalnej wersji traktowałbym to urządzenie raczej jako platformę do testowania własnych algorytmów. Aby można mówić o kosiarce z prawdziwego zdarzenia konieczne byłoby porządniejsze rozwiązanie dysku tnącego.

  • #4 21 Gru 2009 09:59
    wzagra
    Poziom 33  

    Ostrza to szczegół techniczny. Ciekawe jaki jest algorytm poruszania 'machiny' - kwestia równego koszenia całego obszaru. Bo z tego co widać na obrazkach, jedyne co jest wyznaczone, to obszar koszenia. Kosiarka startuje i kosi - zakładając, że ma jechać po prostej i zawrócić po napotkaniu granicy obszaru, to za którymś (w zależności od "równości" działki) nawrotem zacznie jeździć jak 'pijany Kazio' oraz zostawiać obszary niewykoszone. Nawet przy wykorzystaniu GPS jest za mała dokładność na równe koszenie (chyba, że DGPS?).

  • #6 21 Gru 2009 22:52
    marijaczi
    Poziom 2  

    Poza tym należy postawić pytanie w jaki sposób omija przeszkody np. drzewka, ciekawe czy trawa będzie wykoszona dookoła, czy tylko ominie pozostawiając "wysepkę".

    A poza tym fajna zabawka.

  • #7 22 Gru 2009 20:19
    badyllek1993
    Poziom 12  

    Lepszym, prostszym, i dokładniejszym rozwiązaniem było by sterownie przez pilota/komputer. Wyobrażacie sobie letni skwar, was z laptopem w cieniu i minę przepoconego sąsiada pchającego kosiarkę spalinową? Bezcenne :)

    Tak jak mówicie: największy problem to silnik napędzający ostrze i jego zasilanie. Nie ma chyba na tyle mocnych silników zasilanych akumulatorowo...? Kabel ciągnący się za "RoboKosiarą" to też chyba nie najlepsze rozwiązanie....

  • #8 22 Gru 2009 21:10
    Matejkos
    Poziom 20  

    Powiem tak do koszenia trawy taki silnik może wystarczyć sam mam podkaszacz z silnika z wycieraczek samochodowych na 12v i wystarcza prąd 1,2 A to też nie tak dużo ostrza z kawałka blachy 0,5 mm więc co do silnika napędzającego część tnoncą myśle że jest to możliwe

  • #9 23 Gru 2009 10:21
    kinkazu
    Poziom 10  

    Kto kosi ten wie, że kosi się przed zmierzchem, a nie w skwarze. :) A robot jak robot.

  • #10 25 Gru 2009 00:19
    Vein
    Poziom 22  

    badyllek1993 - dlaczego miało by nie byc wystarczająco mocnych silników? No bez przesady, a co napędza samochody elektryczne? Na "sznurku" jeżdżą? Bez problemu można dostać silniki 500W na prąd stały, a więcej nie potrzeba niż 500 na ostrza i 100 na napęd,

  • #11 25 Gru 2009 06:12
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    W tej kosiarce to brakuje jakiegoś finezyjnego czujnika wysokości trawy, by urządzenie było w stanie ocenić czy w dany miejscu jest już skoszona trawa i mogło wyszukiwać miejsca nieskoszone. Rozwiązanie z drutami zakopanymi w ziemi, to trochę pójście na łatwiznę (pomijając już problem ciągnięcia tej całej instalacji w ziemi).

    Ciekawa była by realizacja kosiarki z pamięcią terenu i odczytem pozycji z czymś a la GPS, np. w postaci stacjonarnych nadajników ultradźwiękowych nadających w ustalonej sekwencji a układ odbiorczy w robokosiarce na podstawie pomiarów czasu dolotu sygnału określa swoje położenie w wyznaczonym terenie. Zastosowanie modułu GPS może być zbyt mało dokładne a poza tym drogie.

  • #12 25 Gru 2009 10:21
    piotr411
    Poziom 22  

    Witam:
    Podzielę się moja wiedzą na temat autokosiarek.
    Temat jest mi znany od 4 lat kiedy to po raz pierwszy zobaczyłem
    RLC-1000 ROBOMOV(elektryczna). Jako człowiek dociekliwy wyszukałem
    wszelkich informacji na temat tego produktu by stworzyć podobną
    konstrukcję. Niestety ilość materiałów była zbyt skąpa więc zakupiłem
    RLC-1000 a była to nie mała kwota bo wraz ze stacja dokująca zestaw
    wyszedł ok 9000 zł, no cóż frycowe trzeba było zapłacić. Zebrane doświadczenie
    na tej Amerykańskiej konstrukcji pozwoliło na zbudowanie własnego rozwiązania
    a raczej przebudowy klasycznej kosiarki Model STIGA TURBO 45 SLE.
    Właśnie ten model został wybrany ze względu na silnik B@S z elektrycznym rozrusznikiem
    oraz niezbędną funkcja MULTI CLIP (mulczowanie). Mając na uwadze, że RLC-1000 kosi bezmyślnie trawę rozrzucając ją gdzie popadnie, Nowa STIGA musiała być w tym względzie lepsza. Przypomnę, że niezbieranie skoszonej trawy i pozostawienie jej na trawniku powoduje
    Filcowanie gleby, co prowadzi w konsekwencji do zamierania części kępki. Więc to musiało zostać rozwiązane i po części zostało. Tyle z drobiazgów i praktyki. Wrócę do tego co istotne, czyli sterowania kosiarką. RLC-1000 kosi według schematów albo w „szpic” albo po kwadracie pomijając część trawnika, więc to właściwie losowe poruszanie z ogranicznikiem pola roboczego wyznaczonego przez zakopany w ziemi przewód elektryczny.
    Właśnie przewód elektryczny stał się głównym aspektem przy budowie nowej kosiarki.
    I tak w ziemi został zakopany przewód w którym płynie prąd. Kosiarka ma zainstalowany detektor napięcia w przewodzie i właśnie jedzie tak jak jest wyznaczona jej trasa przez przewód. Jest to najtańsze rozwiązanie i bardzo efektywne, ale nie doskonałe, bo bywało że kosiarka odjechała od przewodu bo coś leżało na trawie, albo inne przeszkody powodowały odstępstwa od właściwego toru jady. Efektem było np. pominiecie fragmentu koszonej trawy albo zmiana kierunku jazdy.
    Więc problem rozwiązany został przez umieszczenie w ziemi co 100cm TAG'ów RFID i zapisanie ich do pamięci kosiarki gdzie jaki się znajduje więc powstała cyfrowa mapa ogrodu, i to pozwoliło na prawie idealne prowadzenie procesu koszenia. Wadą całego rozwiązania jest problem pozbywania się skoszonej trawy do dziś nie rozwiązany, dbania o tankowanie kosiarki, i właściwe przebudowanie trawnika czyli dostosowanie obrzeży trawnika do możliwości skrętnych kosiarki tak by nie pozostawiać fragmentów nieskoszonej trawy.
    Co do czujników wysokości trawy to są zbędne trawę kosi się co 2 dzień, w przeciwnym wypadku ilość skoszonej trawy będzie zbyt duża by użyć mulczowania.
    GPS jest nieprecyzyjny więc można zapomnieć o zastosowaniu go w precyzyjnym prowadzeniu
    Przy budowie autokosiarki należy rozważać cztery zasadnicze problemy:

    1.agregat tnący (agregaty)
    2.mechanika skrętna i konstrukcja ramy, sposób zasilania
    3.elektroniczne sterowanie i budowa mapy z punktami odniesienia
    4.pozbywanie się ściętej trawy

    Wrócę do konstrukcji zamieszczonej w tym temacie.
    Mając doświadcznie w realizacji autokosiarek to przedstawiona tu konstrukcja za 700$ jest zabawką nie dającą mozliwości dbania o trawnik a jedynie bazą do zdobycia wiedzy w zakresie sterowania i mechaniki.

    Cytat:
    Matejkos
    - silnik od wycieraczek nie nadaje się agregat rotacyjny musi mieć nie mniej niż 2500obr/mint inaczej trawa będzie mieć "pędzelki" a nie "diabełka" efekt będzie taki że wygląd trawy będzie jak suche siano, podobny efekt masz jeśłi kosisz tępym nożem
    stosownie przekładni komplikuje konstrukcje i podnosi koszty zwiększa awaryjność więc poprawnie dobiera sie silnik jeśli masz na myśli agregat rotacyjny, bo przy bębnowym czy listwowym ma to znaczenie nijakie

    Cytat:
    Paweł Es
    - czujnik wysokości jest zbędny trawę kosi sie co 2 dni, podlewa zawsze by wilgotnośc gleby nie była niższa niz 80% od tego są systemy nawadniania (zraszacze)

    Cytat:
    kinkazu
    - trawę można kosisz całą dobę warunkiem jest jej zraszanie w słoneczny suchy dzień, (tego się nie stosuje wyłącznie ze względu na ekonomię) pamiętaj, że im częściej kosisz nawozisz i podlewasz uzyskasz piękniejszy gęsty i mocno wybarwiony trawnik. Musisz uwzględnić tez jakie masz warunki nasłonecznienia i przeznaczenie trawnika(dekorcyjne, rekreacyjne) trawa potrzebuje azotu, magnezu żelaza, fosforu i potasu, obfitego zraszania(nie mylić z podlewaniem) i częstego koszenia

    Cytat:
    wzagra
    - Bardzo się mylisz. to od agregatu, zależy jakość koszenia, nie od silnika sterowania, koloru obudowy, czy firmy na jaką Ciebie stać. Najzdrowsze dla trawnika są listwowe,bębnowe, mniej zdrowe rotacyjne, a najgorsze wręcz katastrofalne żyłkowe, które nie tną a rozrywają trawę.

    Cytat:
    2P
    - wygląda na to że masz pojęcie o koszeniu, sposób przemieszczenia się kosiarki napędu jej i wyglądu jest drugo planowy, w koszeniu najważniejszy jest efekt wizualny trawnika i to jest wyznacznikiem dla konstruktora, podstawą jest wiedza o wegetacji rzecin i kostrzew, własciwym ich doborze, nawozeniu i zasilaniu w wodę

    Tu jest PCB elektroniki sterującej zraszaczmi w ogrodzie i informacjami dla kosiarki czy może wyjechać, tj czy są stosowne warunki atmosferyczne do koszenia(deszcz, lub zbyt duza wilgotnośc źdzbła trawy, unikam w ten sposób "papki" wyrzucanej z kosiarki i zamoczenia kosiarki i czy jest taka potrzeba, tu tez jest zawarta mapa ogrodu miescie sie w EEPROM Atmegi. Jak zrobię kilka zdjęć umieszczę je dla zainteresowanych.
    oprogramowanie napisałem w Bascomie, jak widać system opiera sie o uC Atmega8 w kosiarce, też są zastosowane dwa uC atmega komunikacja odbywa sie bezprzewodowo za pośrednictwem modułu TX433 i RX433, programowanie przez internet moduł GSM SIM300D

    RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy
    RoboCut: Automatyczna kosiarka do trawy

    W ziemi jest - Kabel YKY 2x1 mm
    jako detektor wykorzystany był jakiś fazer bezprzewodowy z regulacją czułości z marketu za 20zł , servo do skręcania osi przedniej kupione na Allegro. Rama wyspawana w zaprzyjaźnionym warsztacie samochodowym.

  • #13 28 Gru 2009 21:41
    PiotrEtenM500
    Poziom 19  

    Kosiarka, nie wiele by skosiła aku 4Ah dla 3 slików i pole robocze agregatu jest tak małe że to wyłącznie platforma do testowania algorytmów poruszania sie w ogrodzie
    Cena 700$ = 2000zł to nie jest sprzęt dla bogatych, tyle kosztuje średniej klasy kosiarka do malego ogrodu. dla bogatych robi kosiarki firma ISEKI ceny zaczynaja sie od 30.000 zł a koncza sie gruno ponad 100.000zł

  • #14 02 Sty 2010 00:28
    notek
    Poziom 10  

    Ten RoboCut to zabawka, tylko dlaczego kosztuje to aż tak drogo????
    Sam używam (na razie 1,5 sezonu) Robomow RM400 - to tańsza wersja RM1000 z jednym nożem, ale także ze stacją dokującą. Do kupienia za równowartość około 3000zl.
    Moje spostrzeżenia są następujące:
    1. największą wadą prostego systemu naprowadzania wzdłuż pętli magnetycznej, jest fakt ze kosiarka nawet jeśli ma wyznaczonych parę stref, zawsze idzie do nich wzdłuż przewodu. Powoduje to intensywne wygniatanie trawy i ziemi wzdłuż kabla zwłaszcza w pobliżu stacji dokującej i na zakrętach. Dodanie tagów raczej tu nic nie pomoże.
    2. zrezygnowanie z kosza jest IMHO koniecznością w takich systemach autonomicznych. Inaczej trzeba byłoby kosiarkę doglądać nawet w czasie jednego koszenia, poza tym wilgotna trawa może powodować dużo problemow np z zapychaniem się wlotu do kosza itp. Dla mnie brak skoszonej trawy jest tez ogromnym ułatwieniem bo w mieście nie mam co z nią zrobić. Na razie nie zauważyłem filcowania trawnika - przy codziennym koszeniu skoszone źdźbła maja najczęściej parę mm długości.
    3. do dobrego koszenia niezmiernie istotny jest ostry nóź, szybkie obroty - w RM400 jest to aż 5800rpm i mocny silnik aby w przypadku gęstszej trawy obroty nie spadały. Nie udało mi się ustalić mocy silnika, ale sądząc z wymiarów na pewno to on głównie obciąża baterie.
    4. dla bezpieczeństwa musi być czujnik wyłączający silnik przy oderwaniu od podłoża, tu zrealizowany jest prawdopodobnie na czujnikach docisku kół.
    Ciekawe że nie zauważyłem, aby silnik stawał jeśli koło wpadnie w dołek.

    Z chęcią podyskutuję na problemy tech. z tym związane.

  • #15 04 Sty 2010 19:50
    PiotrEtenM500
    Poziom 19  

    [quote="notek"]

    Moje spostrzeżenia są następujące:

    Cytat:
    1. największą wadą prostego systemu naprowadzania wzdłuż pętli magnetycznej, jest fakt ze kosiarka nawet jeśli ma wyznaczonych parę stref, zawsze idzie do nich wzdłuż przewodu. Powoduje to intensywne wygniatanie trawy i ziemi wzdłuż kabla zwłaszcza w pobliżu stacji dokującej i na zakrętach. Dodanie tagów raczej tu nic nie pomoże.
    Moja Stiga jedzie prawie precyzyjnie po przewodzie, obecnie pracuje nad precyzyjniejszym czujnikiem drogi, już pierwsze testy są w domu na modelu samochodu elektrycznego. Zdecydowałem sie na Stige bo ma dokładnego MulitiClipa (mulczowanie). Tagi sa dla orientacji kosiarki zapisane w pamięci i są podstawą jej orientacji w ogrodzie.
    Cytat:
    2. zrezygnowanie z kosza jest IMHO koniecznością w takich systemach autonomicznych. Inaczej trzeba byłoby kosiarkę doglądać nawet w czasie jednego koszenia, poza tym wilgotna trawa może powodować dużo problemow np z zapychaniem się wlotu do kosza itp. Dla mnie brak skoszonej trawy jest tez ogromnym ułatwieniem bo w mieście nie mam co z nią zrobić. Na razie nie zauważyłem filcowania trawnika - przy codziennym koszeniu skoszone źdźbła maja najczęściej parę mm długości.
    Filcowanie na pewno masz ;) może go nie widzisz, ratunkiem jest sypanie często nawozu który rozkłada resztki
    Cytat:
    3. do dobrego koszenia niezmiernie istotny jest ostry nóź, szybkie obroty - w RM400 jest to aż 5800rpm i mocny silnik aby w przypadku gęstszej trawy obroty nie spadały. Nie udało mi się ustalić mocy silnika, ale sądząc z wymiarów na pewno to on głównie obciąża baterie.
    Nóż ostrze co drugie koszenie 2 noże w sezonie wymieniam kosze 1200m2 trawy jednorazowo
    RL1000 ma agregat 3x90W
    Cytat:
    4. dla bezpieczeństwa musi być czujnik wyłączający silnik przy oderwaniu od podłoża, tu zrealizowany jest prawdopodobnie na czujnikach docisku kół.
    Ciekawe że nie zauważyłem, aby silnik stawał jeśli koło wpadnie w dołek.
    moja kosiarka wazy 40kg, na pewno nie odleci;)

  • #16 05 Sty 2010 18:00
    Noshi
    Poziom 9  

    Mi od razu się skojarzyły roboty z czujnikami odbiciowymi
    ja bym to rozegrał tak, że kosiarka jeździ po trawniku z wyciągniętymi wąsami od czujników odbiciowych i po napotkaniu wąsem na przeszkodę skręca tak, by jej uniknąć. Można takiego robocika zrobić BEAM (bez mikrokontrolera). Masa schematów w necie. Mogłoby to okazać się skuteczniejsze od zaprogramowanej mapy, i bankowo by śmieszniej wyglądało :) Wiem, ,że np. roboty do czyszczenia basenów są zaprogramowane na takiej zasadzie, jeżdżą w losowym kierunku.

  • #17 05 Sty 2010 21:43
    badyllek1993
    Poziom 12  

    Przy zastosowaniu czujników odbiciowych istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że automat będzie jechał po skoszonym wcześniej obszarze trawy, a co za tym idzie tracimy czas, energie (akumulatory) i urok trawnika (moja mama była by wściekła, gdyby jakieś pudło jeździło po tym samym fragmencie trawy kilkadziesiąt razy niszcząc ją).

    Pozatym są różnego rodzaju małe kwiatki i inne ozdoby, których czujnik może nawet nie dostrzec i... bratek będzie w dwóch częściach... :)

  • #18 06 Sty 2010 16:51
    Noshi
    Poziom 9  

    ja patrzyłem z punktu widzenia laika (mojego :D) bo programowanie trasy jest o wiele trudniejsze od zwykłego robocika BEAM ;)

  • #19 13 Sty 2010 15:43
    PiotrEtenM500
    Poziom 19  

    Noshi napisał:
    ja patrzyłem z punktu widzenia laika (mojego :D) bo programowanie trasy jest o wiele trudniejsze od zwykłego robocika BEAM ;)


    Programowanie trasy jest najprostszym elementem w całym systemie, najwięcej problemów stwarza mechanika, ostrzenie noża i tankowanie zbiornika z paliwem.

    Cały czas zastanawiam się na zastosowaniem agregatu bębnowego zamiast rotacyjnego, ewentualnie listwowego. Problem jest tylko z mulczowaniem. rozwiązaniem może być osobny zasobnik z mielarką.

  • #20 13 Sty 2010 18:53
    mazi0000
    Poziom 19  

    silniki modelarskie nawet robią 50tyś na minute obrotów.

  • #21 13 Sty 2010 23:36
    PiotrEtenM500
    Poziom 19  

    Silniki modelarskie nie nadają sie do pracy pod dużym obciążeniem, wiec w tym wypadku zastosowanie do kosiarki jest nie trafione

  • #22 15 Sie 2017 10:38
    alucard333
    Poziom 9  

    odnowię trochę temat może się trochę pozmieniało :D
    moim zdaniem mechanika to nie problem ! bardziej się zastanawiam nad elektroniką jak to wygląda na dzień dzisiejszy ;)
    można nawet w łatwy sposób przerobić kosiarkę spalinową z rozrusznikiem bądź elektryczną akumulatorową
    montując z przodu kółka obrotowe a z tyłu kółka napędzane z silniczków od wycieraczek w ten sposób otrzymamy największą zwrotność
    a co do elektroniki zastanawia mnie wykorzystanie raspberry pi / arduino
    czujniki ultradźwiękowe do wykrywania przedmiotów
    ale najgorsze teraz odpowiedni kod by omijał przedmioty i jeździł równoległe nie pomijając nawet ździebełka trawy :D
    czujniki do kół ? i mapować ogród ?