http://www.mowbot.nl
Robot Lawn Mower
|
Ik speelde al een tijdje met de gedachte om een robotgestuurde grasmachine te maken. Het experimenteren met een autonoom microcontroller gestuurde robot fascineerde me reeds lang, het nuttig gebruik als grasmaaier maakt het dubbel zo leuk.
Op volgende sites vond ik mijn voorbeelden :
http://www.robotshop.se/micro/robocut.html
http://www.robotshop.nu
Profesionals :
http://www.friendlyrobotics.com/
http://www.hubukai.com/Reviews/Mobokai/default.asp
http://international.husqvarna.com
Oorspronkelijk was het de bedoeling om een kantjesknipper te gebruiken,
echter de wielen bleken veel te klein waardoor het wagentje veel te wankel was
op de oneffen ondergrond van het gazon.
04/06/2002 - eerste test
Vandaag heb ik een eerste heel voorlopig chassis gemaakt. Ik wou testen of de
gekochte motortjes kracht genoeg hadden om een wagentje te laten rijden in het
gras. De wielen hebben een diameter van 20cm en een zijn gemaakt uit 5mm dikke
PVC. De motoren draaien aan 20 rpm.
De testen zijn geheel positief uitgevallen ! Wel heb ik ondervonden dat het
volgwiel te klein is, het volgt te veel het reliëf.
 |
 |
 |
 |
05/06/2002
Vandaag heb ik reeds enkele procedures geschreven in PIC Basic PRO voor de besturingssoftware van de robot. Ik wil zo snel mogelijk het programma testen, in eerste instantie ga ik werken met twee micro-switches voor de detectie.
04/06/2002
Ben aan de slag gegaan in Eagle om het schema te tekenen van de controller-print.
Ook heb ik enkele testen gedaan met een eerste maaimes, gemaakt uit een
plaatje inox met twee geslepen kanten. Bij gebrek aan een motor heb ik mijn
accuboormachine maar
'misbruikt' als maaimotor (los van de robot).
Het resultaat is niet al te schitterend. Ik vermoed dat het mes niet scherp
genoeg is en/of dat het toerental te laag ligt (1150tr/min).
Morgen ga ik iets maken met twee cuttermesjes, eens zien wat dat zal geven.
 |
 |
 |
05/06/2002
De resultaten met de cuttermesjes zijn ook ondermaats. Het toerental ligt veel te laag. Ik moet zeker aan 5000tr/min komen. Nog even wachten op een andere motor.
08/06/2002
Vandaag wat verder getekend aan de PCB voor de controller-print, het valt niet mee om de zaak op een enkelzijdig printje te krijgen (zonder draadbrugjes). Ik ga nog wat verder moeten puzzelen ...
01/07/2002
Ondertussen heb ik niet stilgezeten. Het besturingsprogramma voor de robot is
al aardig opgeschoten en ik heb al uitvoerige testen gedaan met de huidige
opstelling en de micro-switches.
Ook heb ik al verschillende testen gedaan met enkele motortjes voor het maaimes.
Daarbij is duidelijk geworden dat een relatief hoog vermogen en een hoge
rotatiesnelheid van belang is.
Het wordt stilaan tijd dat ik aan een nieuwe opstelling begin te denken.
Ook
moeten de 62,5 kHz receiver en transmitter zo snelmogelijk werken voor de
afbakening van het gazon. De moeilijkheid zit hem in het vinden van de juiste
oppikspoeltjes.
De beide printjes heb ik al geëtst en bestukt. Ik maak gebruik van de
schakelingen ontworpen door Wim Hager voor zijn UDO
4. De schema's en de printlayout kun je hier
vinden. Echt heel knap !
04/07/2002
Vandaag heb ik de goede combinatie gevonden voor de oppikspoeltjes.
Aan de hand van deze formule : 
had ik eerder al iets gemaakt maar het wou niet werken met de receiver.
Nu maak ik gebruik van een spoeltje van 330 µH met parallel een serieschakeling
van 22nF en 220 nF, dit geheel is in resonantie op 62,5 kHz.
De twee kanalen blijken evenwel niet even gevoelig.
Mijn wagentje heeft nu voor het eerst binnen een gespannen draad gereden ...
Wat aan het experimenteren geweest met deze opstelling. Het
doorschijnend rond gedeelte is een bordafdekkap voor in de microgolfoven. Door
deze afscherming worden de grassprietjes heel fijn versnipperd.
Nu wil ik een groter mes
gebruiken en zien of de resultaten beter zijn.
25-09-2002
Testen gedaan met het nieuwe mes. Het maaimes is vervaardigd uit een zaagblad
dat afkomstig is uit een lintzaagmachine. Het werkt verbluffend goed !
De maaimotor is bijzonder effectief door het hoge toerental ! Bij nullast trekt
de motor 0,5A bij 12V.
 |
 |
 |
19-10-2002
Ontwerp.jpg in AutoCAD getekend.
27-10-2002
 |
 |
 |
|
 |
 |
02-11-2002
Metingen aan het receiver- circuit
 |
 |
Vorderingen aan de nieuwe aandrijving met de RB-35 motoren van Conrad.
De voorgaande motoren bleken te licht te zijn. De huidige motoren draaien aan 10
tr/min en doormiddel van een overbrenging door twee getande wielen en een riem
kom ik tot een overbrengingsverhouding van 2:1. De wielen draaien dan aan 20 tr/min
wat een snelheid van ongeveer 12,5 m/min of 750 m/h is.
 |
 |
11-11-2002
Ontwerp in SolidWorks getekend.
 |
 |
 |
Fimpje in RealVideoStream8 formaat met rotatie van het ontwerp.
 l |
 |
 |
|
 |
 |
13-11-2002
Nieuwe aandrijving gemonteerd.
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
23-11-2002
De nieuwe receivers in testfase.
Enkele fimpjes van de robot in actie :
download movie1
(987kB)
download movie2 (984kB)
download movie3 (989kB)
Movie3 toont mooi het moeizaam uit een hoek geraken door het ontbreken van 180° verdraaiingen. (Op te lossen in de software)
30-11-2002
Nieuw frame gemonteerd.
Voormiddag test : Met oude accu's
download movie1
(987kB)
download movie2 (986kB)
Namiddag test :
Met nieuwe accu's (2x Pb 6V/7,6Ah)
download movie3
(987kB)
download movie4 (991kB)
 l |
 |
 |
|
 |
 |
 |
In de weer geweest met het nieuwe maaimes en de nieuwe maaimotor.
De Torpedo 800 elektromotor is afkomstig van Conrad.
222345-89
Het maaimes is afkomstig van FriendlyRobotics, zoals toegepast in hun LR500
RoboMower.
 |
|||
|
Blades
|
Replacement blade kit. Three Carbon Steel mulching blades, sharp and extremely well balanced. Will increase your battery performance and area coverage if your present blades are dull. (MRK0002A) |
 |
|
|
|
|||
Het mes zorgt voor een 'sterke' aanzuiging. Er zit wel een kleine resonantie in de rotatie. Dit komt doordat de maaimotor slechts 3 ankerwikkelingen heeft en daardoor een trilling veroorzaakt. Uitkijken dus naar een motor met meer ankerwikkelingen.
 |
 |
 |
Nu maar wachten totdat het gras weer gaat groeien, 'k ben uiterst benieuwd naar de resultaten van het nieuwe maaimes.
De
robot is nu zo geprogrammeerd dat hij volgens een willekeurig patroon het gazon maait.
Hij rijdt steeds rechtuit, bij het detecteren van de rand rijdt hij iets
achteruit, draait zich vervolgens in tegengestelde richting met een willekeurige
hoekverdraaiing en herneemt zo zijn rechte weg.
Deze werkwijze zou ik graag eens simuleren in MobotSim :
http://www.mobotsoft.com/
Graag zou ik op een effectievere manier maaien. Het gedacht is om hem parallelle baantjes te laten trekken. Om hierbij het noorden niet te verliezen is een kompas nodig. Het Devantech SMCP03 Magnetic Compass is speciaal ontworpen voor dit doeleinde.
Ik kocht de SMCP03 bij : http://www.totalrobots.com
Met een PIC16F84 en een klein programma in PIC Basic Pro, display ik de
hoekverdraaiing op een LCD, waarbij 0° een aanduiding is voor het noorden. De
16bits data uit register 2 (&3) worden via I²C uit de SMCP03 module gelezen.
Compass.bas
Ondertussen heeft mijn project wat versterking gekregen :
http://physics.UGent.be/vakgroep/Courses/Engineer/1proef/projecten.htm
Om obstakels te detecteren en te kunnen ontwijken zou ik graag gebruik maken
van een sonar systeem. De bumper switch doet wel zijn werkt maar het kan
eleganter.
Dale Heatherington heeft voor zijn
Suckmaster II Robot
Vacuum een prachtig systeem ontworpen, zijn
six channel sonar.
http://www.wa4dsy.net/robot/
Ik ontwierp voor dit project een pcb-layout in Target.
Moet nog verder worden afgewerkt en getest.
Ben eens benieuwd naar de
resultaten van de sonar door detectie van verschillende objecten bij wisselende
omstandigheden.
DAC RF detectie systeem voor de rand op basis van de PCF8591.
Het kompas en de quad RF receiver zitten nu op dezelfde I²C bus.
Schema van de quad I²C RF receiver in
Target (ontwerper :
W. Hager)
receiv.T3001
Testen met de ferriet antennes op 62,5 kHz.
 |
 |
 |
 |
PIC Basic PRO programma voor het uitlezen van de DAC op het LCD : receiv.bas
23-02-03
Testen gedaan met het zendvermogen van het 62.5kHz zendertje.
Bij 100mA stroom door de zenddraad is de gevoeligheid van de ADC receiver groot
genoeg en is er een gemakkelijke detectie.
Wordt vervolgd ...
http://robots.net/robomenu/985640140.html
http://www.smartrobots.com/triangulation.htm
http://www.restena.lu/convict/Jeunes/beacon.htm
