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

Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej

KaMaS 18 Sie 2016 15:59 14304 34
  • #1 18 Sie 2016 15:59
    KaMaS
    Poziom 10  

    Witam wszystkich

    Chciałem zaprezentować postępy jakie udało mi się poczynić z konstrukcją kosiarki autonomicznej. Projekt robiony hobbystycznie i raczej dla zabawy i własnej satysfakcji. Oto co wyszło.

    Mechanika:

    Powstała z profili aluminiowych dostępnych w marketach budowlanych. Profile zostały pocięte i poskładane w solidną i sztywną ramę. Białe płyty to spienione PVC stosowane w reklamie. Daje się łatwo ciąć oraz obrabiać (po podgrzaniu można formować własne kształty), np uchwyt pod LCD czy czujniki. Silniki są razem z przekłądniami. Do tego dokupiłem piasty i odpowiednie koła w botlandzie. Tylne kółko to zwykłe kółko wleczone (do dostania w budowlanym).

    Elektronika:

    Wykorzystałem Arduino 256, do tego trzy sonary HC-SR04, wyświetlacz graficzny 132x64, driver na L298. Zasilanie z lipo 3S.
    Moduł arduino robi za hardware, soft pisałem w C, więc i bootloader arduino wgrany w ATmege256 usunąłem (fuse bity).

    CPU obrabia dane z 3 sonarów w czasie rzeczywistym i w odpowiedni sposób steruje dwoma silnikami. Oczywiście na LCD są wyświetlane wszystkie niezbędne dane. Na dzień dzisiejszy robocik z sukcesem podejmuje decyzję i omija przeszkody.

    Wieczorem postaram się wrzucić więcej fotek LCD oraz film z jazdy.

    Rozbudowa:

    W tym momencie poszukuje inspiracji dotyczącej "narzędzia wykonawczego". Jako że w przyszłości robot ma kosić (przynajmniej takie jest założenie) trawę, musi mieć czymś ją kosić. Ja myślałem o silniku bezszczotkowym (modelarskim) i do tego żyłka. Albo może jakieś mini nożyce. Może coś zaproponujecie. Myślę aby było to na zasadzie demontowalnego modułu, tak aby zmienić mu koszenie w funkcje odkurzania - jakieś szczotki jak w roombie.

    W przyszłości dodam może Wifi lub Bluetooth (to już mam opanowane) aby np. wykaszać napisy lub obrazki...

    A teraz galeria:

    Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej


    pozdrawiam
    kamil

  • Szkolenia elektronika Udemy
  • #2 18 Sie 2016 19:38
    tatanka
    Poziom 20  

    Po asfalcie to pojedzie, ale po trawie jakoś tego nie widzę.

  • #3 18 Sie 2016 19:45
    szymon122
    Poziom 37  

    Fajny robocik ci z tego wyszedł, dużo pracy włożyłeś w "mechanikę" którą i tak będziesz musiał niestety zmienić, po prostu to nie ujedzie po trawie a co dopiero gdyby miało jeszcze dźwigać silnik. Poza tym wg mnie masz za mały prześwit. Wjedzie w zwykłą trawę i już będzie szorować podwoziem o nią nie mówiąc już o wysokiej trawie, ponieważ się po prostu na niej zawiesi, taki robot jest bardzo lekki, wjedzie na trawkę która go podniesie i koła stracą przyczepność. Wg mnie sensownym rozwiązaniem będzie użycie silników od wkrętarek, one mają swoją przekładnie i sporą moc.

  • #4 18 Sie 2016 21:45
    KaMaS
    Poziom 10  

    dzieki za sugestie i uwagi

    Też się obawiałem, że będzie się zakopywać w trawie, ale testy wykazały, że całkiem nieźle sobie radzi. Oczywiście wysoka trawa go zatrzyma, ale nie o to chodzi. Generalnie ma sobie delikatnie podkaszać, ogród mam w miare równy. Daje rade.

    Jutro wrzuce film w terenie. Dziś zrobiłem indoor.





    Fotka GUI:

    Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej

  • Szkolenia elektronika Udemy
  • #5 18 Sie 2016 22:17
    szymon122
    Poziom 37  

    Coś się nie udało wrzucanie filmików, u mnie są kolorowe paski zamiast obrazu, dźwięk jest.
    Grass Mower by kamas - projekt kosiarki autonomicznej

    Fajne GUI ci wyszło. Jaka jest masa robota? Czekam na test robota na trawie. Oraz czy mógłbym prosić o test na trawie z jakimś obciążeniem (300-400g) bo mniej więcej tyle może ważyć silnik koszący.

    Edit:
    Na innej przeglądarce jako tako działa, oprócz pasków pojawił się obraz.

    Czy wg ciebie zastosowane oprogramowanie ma szansę spisać się w kosiarce?
    Weź zwykłą białą kartkę, pogryzdol ją czarnym długopisem, to czarne to będzie skoszona trawa a białe to ta która została. Nie ma co się łudzić, że kosiarka tyle będzie jeździła po trawniku aż skosi wszystko, zawsze znajdzie się miejsce gdzie jeszcze nie trafiła. Ja na twoim miejscu poszedłbym w stronę tworzenia mapy terenu poprzez arduino, poczytaj na forum forbot o robotach micromouse, tam coś podobnego się wykorzystuje. Pokażesz robotowi jaką mapę ma zrobić, on będzie znał swoje wymiary, i będzie robił linię przy linii tak aby objechać wszystko.

  • #6 19 Sie 2016 09:42
    tatanka
    Poziom 20  

    Obciąż tego robota z 5kg ( tyle waży silnik i paliwo/prąd ) i zrób test trawy 15cm.
    To co zbudowałeś jest dobre do sprzątania trocin chomikowi.

  • #7 19 Sie 2016 09:44
    KaMaS
    Poziom 10  

    Racja, algorytm typu przeszkoda-> skręć nie jest doskonały. Niemniej jednak funkcje sterowania silnikami są rozmyte, tzn. prędkości poszczególnych silników są arytmetycznymi funkcjami związanymi z odległościami z sonarów. Dzięki temu robot "płynnie" omija przeszkody, a tylko w newralgicznych sytuacjach wykonuje strikte zadane manewry.

    Rzeczywiście możnaby wykorzystać dalej algorytm rysowania linii do sterowania silnikami i wtedy jazda byłaby zoptymalizowana. Myślałem też aby dodać kartę SD i wrzucać mu mapę ogrodu.

    Apropo GUI. W CPU zaimlementowane są funkcje służace do wyświetlania bmp (tło menu), funkcja rysująca linię między dowolnymi punktami (algorytm Bresenhama) np. do rysowania progress barów, generator znaków. Wszystko aby obsłużyć LCD.

    Jak już wspomniałem projekt powstał bardziej dla fun'u niż praktycznego zastosowania. Niemniej jednak w miarę możliwości i czasu będzie dalej rozwijany.

    pozdrawiam

    edit:

    silnik waży od 50g od 150g
    pakiet lipo 3s 2200mah - 180g

  • #8 19 Sie 2016 15:43
    Frog_Qmak
    Poziom 25  

    Kapitalna sprawa. Gdzie można kupić takie płyty pvc? Nie wiedziałem że istnieje taki latwo dostępny i obrabialny materiał.

  • #9 19 Sie 2016 16:36
    płetwa
    Poziom 29  

    tatanka napisał:
    i zrób test trawy 15cm.
    To co zbudowałeś jest dobre do sprzątania trocin chomikowi.

    Żaden tego typu robot koszący (nawet te kosztujące 5000- 7000 zł) nie jest konstruowany z myślą o koszeniu tak wysokich traw. Te "roboty" koszące mają za zadanie utrzymać trawę na określonej wysokości przez cały sezon. Ścinają systematycznie kilka milimetrów trawy. Ot wpuszczamy taką maszynkę na skoszony wiosną trawnik i chowamy jesienią jak traw przestaje rosnąć.

  • #10 19 Sie 2016 17:18
    maliniak80
    Poziom 16  

    tatanka:

    Cytat:
    Obciąż tego robota z 5kg ( tyle waży silnik i paliwo/prąd ) i zrób test trawy 15cm.
    To co zbudowałeś jest dobre do sprzątania trocin chomikowi.

    Chyba oczywistym jest ze autorowi chodzi o stworzenie calego mózgu takiej kosiarki, opracowanie softu, a dorobienie do tego odpowiedniej platformy co bedzie sobie radzic z wysoka trawa to juz najlatwiejsza czesc projektu. Pokaz jakies swoje wypociny kolego tatanka

  • #11 19 Sie 2016 19:55
    eurotips
    Poziom 35  

    Kto robi robota do koszenia powinien najpierw skosić podwórko kosiarką spalinową.
    Szybko się okaże że kosiarka to nie odkurzacz, ona nie będzie omijać przeszkód tylko powinieneś zapewnić pierwsze przejście idealnie na wprost a następne mają pobierać tyle trawy ile wynosi szerokość koszenia.
    Skopiowałeś robot Viledy do zamiatania przedpokoju a udajesz że kosiarkę zrobiłeś.

  • #12 19 Sie 2016 20:16
    KaMaS
    Poziom 10  

    Hej Wszystkim

    Zarzut ze skopiowałem robota Viledy (czy też Vileda) jest śmieszny, nie wiem co i jak mogłem skopiować, nawet nie widziałem o jego istnieniu, ale do rzeczy.

    Na wstępnie film z jazdy w terenie:




    Trawa raczej krótka i równa, ale tak jak napisali przedmówcy, robot miałby podkaszać po kilka milimetrów trawy, a nie jakies czeluścia. Jak widać - jeźdźi :).

    Jest to wersja testowa platformy zrobiona w jedno popołudnie. Dużo więcej czasu wymagało napisanie softu.

    Co do płyt PVC (spienione) - są na alledrogo, w różnych kolorach, w różnych rozmierach - arkusz A3 o gr. 3mm można mieć za 10PLN

    ps. a trociny też może zbierać

  • #13 20 Sie 2016 00:02
    dino3aur
    Poziom 2  

    Inspiracja dotyczaca narzedzia wykonawczego - stalowy noz + 1kW silnik jak w zwyklej kosiarce za 200 zl. Kosi oraz zasysa skoszona trawe do kosza jak odkurzacz. Zylka nie zasysa.

  • #14 20 Sie 2016 15:21
    szymon122
    Poziom 37  

    To zasil ten silnik 1kW z akumulatora ;)
    Trawa koszona o kilka milimetrów nie musi być zbierana. Silnik modelarski będzie ok.

  • #15 20 Sie 2016 22:02
    dziubek102
    Specjalista - systemy grzewcze

    dino3aur napisał:
    Inspiracja dotyczaca narzedzia wykonawczego - stalowy noz + 1kW silnik jak w zwyklej kosiarce za 200 zl. Kosi oraz zasysa skoszona trawe do kosza jak odkurzacz. Zylka nie zasysa.


    1kW i samobieżna kosiarka, 80A na silnik łał...160Ah na 1h pracy a aku waży powyżej 30kg. Koła się powyginają na sama myśl :)

  • #16 21 Sie 2016 09:01
    Freddy
    Poziom 43  

    eurotips napisał:
    Kto robi robota do koszenia powinien najpierw skosić podwórko kosiarką spalinową.
    Czy ktoś tu pisał, że nie zrobi tego?
    Cytat:
    Skopiowałeś robot Viledy do zamiatania przedpokoju a udajesz że kosiarkę zrobiłeś.
    Widzę, że jak zwykle stawiasz zarzuty. Udowodnij je!
    Po drugie, nawet jeśby sie oparł o tego typu konstrukcje, to co z tego?

  • #17 21 Sie 2016 13:31
    KaMaS
    Poziom 10  

    Silnik 1kW od zwykłej kosiarki nie nada się napewno. Pomijając fakt zasilania (przetwornice, pobór prądu, straty) ma za duże gabaryty. Pozatym jest przeznaczony do szerokości koszenia 40cm i to nożem. Pewnie robot zamiast kosić by odleciał. Sam kondensator do przesuwania fazy jest większy niż zupełności wystarczający silnik modelarski typu outrunner. Do tego żyłka (srednica podkaszania np. 15cm.

    Roboty np. Husqvarny nie zbierają trawy, rozdrabniają ją podczas koszenia i zostawiają.

    Aktualnie dopracowuje algorytm poruszania się. Zauważyłem że na dużej przestrzeni jeden czujnik łapie co pare sekund jakiś odbity ultradźwięk i fałszuje odczyt. W domu jest ok, wyniki są stabilne. Pewnie skończy się na jakimś prostym filtrze aby odrzucał takie przypadkowe odbicia.

  • #18 21 Sie 2016 14:16
    szymon122
    Poziom 37  

    KaMaS napisał:
    silnik modelarski typu outrunner. Do tego żyłka (srednica podkaszania np. 15cm

    Żyłka do takiego silnika może się nie sprawdzić, wg mnie może mieć problem z koszeniem trawy o tak małą wysokość (np pół centymetra miałaby skosić żyłka) wg mnie lepsze będzie jakieś ostrze lub coś w tym stylu. Ja bym zastosował zwykłe śmigło modelarskie, krawędź natarcia śmigła byłaby krawędzią tnącą. Dodatkowo gdy obudujemy śmigło jakimś okrągłym pojemnikiem tak aby kręciło się wewnątrz i gdy wytniemy otwór na górze to wytworzony ciąg mógłby zasysać skoszoną trawę.

  • #19 21 Sie 2016 14:18
    Freddy
    Poziom 43  

    szymon122 napisał:
    Ja bym zastosował zwykłe śmigło modelarskie
    To jest zły pomysł, bo będzie powstawać siła nośna, która może znacznie utrudniać poruszanie sie kosiarki.

  • #20 21 Sie 2016 14:21
    freebsd
    Poziom 34  

    Fany model kosiarki do trawy.
    Kosiarki elektryczne z nożem o szerokości 40 cm mają silniki rzędu 1400 W i więcej.

  • #21 21 Sie 2016 19:33
    tatanka
    Poziom 20  

    Jaką powierzchnię będzie kosić ?
    Jak szybko się porusza kosiarka ?
    Jak szeroki będzie koszony pas ?

  • #22 21 Sie 2016 22:00
    Tommy82
    Poziom 39  

    Zgadzam się z kolegą @freebsd
    To raczej model i proof of concept w zakresie sterowania.
    Mam starą kosiarkę elektryczną Mesko Ania chyba 550 W i jak miał bym nią kosić to bym się chyba zapłakał.
    Śmigło może dać siłę ciągu w dół co dodatkowo będzie podnosić trawkę.
    Co do elementu tnącego przy podkoszaniu może coś jak w bembnowej podkaszarce ręcznej

  • #23 21 Sie 2016 22:05
    eurotips
    Poziom 35  

    Słowo tytułem wyjaśnienia: powołałem się na robot Viledy który pół roku temu w promocji sprzedawał Auchan po 50 zł. Wszystko było fajnie tylko to nie był odkurzacz tylko taka zmiotka. Pojemnika na śmieci nie miała... ot taka aluzja do projektu kosiarki do trawy, wcale nie miałem na myśli że ktoś coś tam podpatrzył i skopiował, chodziło o co innego, chodziło o porównywalną przydatność takiego sprzętu i sens jego używania, do czego niby to ma służyć tak na prawdę. Pomijam już fakt że jak mamy mokre lato to tylko kosiarki z silnikiem spalinowym się sprawdzają, elektrycznych ze względów bezpieczeństwa na mokrej trawie nie powinno się używać.

  • #24 22 Sie 2016 08:01
    dziubek102
    Specjalista - systemy grzewcze

    Koledzy i koleżaniki nikt z was nie zauważa iż nie ma wielkiego znaczenia jaki nóż i jaka szerokość, nawet nie ma wiekszego znaczenia moc tego urządzenia w trybie kosiarki.
    Czy to ma kosić ręcznie? Po to Autor robi autonomiczne sterowanie aby mogł pic zimne piwo. I raczej nie ma zamiaru płakać przy koszeniu :D

    Ja bym dał silnik dc z wysokimi obrotami i głowice 2 żyłkową.


    Poza sprawami technicznymi budowy do rozwiazania pozostje
    -automatyczne ładowanie.
    -podkaszanie krawędzi czy da się zrobić?

    Autorowi gratuluje chętnie bedę powracał do tematu i obserwował rozwój projektu.

    Mam pytanie czy w teoretycznym trybie koszenia masz mozliwość kontroli pokrycia terenu? Pytam bo teraz wydaje sie iż robot działa w trybie chaotycznym szukając wolnej drogi.

  • #25 22 Sie 2016 12:02
    Tommy82
    Poziom 39  

    @dziubek102
    Chodzi o moc. Kosiarka mająca 550 W raczej łechtała trawkę niż kosiła.

  • #26 22 Sie 2016 12:05
    Freddy
    Poziom 43  

    Tommy82 napisał:
    @dziubek102
    Chodzi o moc. Kosiarka mająca 550 W raczej łechtała trawkę niż kosiła.
    Hmmm, to wszystko zależy od wielkości noży (ew. żyłki) - średnicy pracy.
    Nie zapominaj, że podkaszarki elektryczne mają moce od 250W i działają.

  • #27 22 Sie 2016 12:29
    dziubek102
    Specjalista - systemy grzewcze

    Kolego Tommy82 przejaskrawie teraz ale równie dobrze mozna użyć nożyc do trawy z napędem liniowym. Prędkością nie powala a tnie i to z jakością nie możliwą do uzyskania przez kosiarkę.

    edit:
    Zresztą nie jest to aż taki zły pomysł :D

    Wyjaśniając trawa nie lubi być rozczepiona na źdźbłach podczas koszenia, czym równiejsze cięcie tym ładniej zasycha i lepiej wygląda trawnik.


    Rozważając wybór napędu koszącego może warto proces potraktować jako frezowanie czyli posów , warstwa zbierana , liczba piór frezu, prędkość obrotowa głowicy, średnica frezu.

  • #28 22 Sie 2016 13:17
    eurotips
    Poziom 35  

    Ci co zbierają (uprawiają) zioła na większą skalę to używają wyłącznie kosiarek bagnetowych.
    To takie z kosą i targankiem jakby ktoś pierwszy raz słyszał.
    A koszenie ma być proste w linii i równe na wysokość i bez niedokoszeń między przejściami. Trawnik angielski kosi się w kratkę dwa razy dziennie. A po koszeniu grill, bez grilla to tylko ogrodnik kosi. To tyle.

  • #29 31 Sie 2016 04:35
    gabik001
    Poziom 36  

    Nie żebym się czepiał ale jest błąd w tytule - nie Mover tylko Mower (to mow).
    Grass mover to może oznaczać coś do przesuwania trawy (?).

  • #30 02 Wrz 2016 20:28
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    OK. Model wyszedł nawet nieźle. Do koszenia - chyba znaczka pocztowego, bo do większego TRAWNIKA to ten egzemplarz raczej się nie nadaje. Ale OK. Zrobiony pomysłowo: jako punkt wyjściowy do większego (i bardziej dopracowanego) projektu.
    Mnie natomiast interesuje jak on sobie bidulka radzi z odróżnianiem przeszkód od np. wyrośniętego na środku trawnika chwastu? A jak z rabatkami (z kwiatkami też może być różnie - jedne mało wybujałe są, inne nie).