Robot Lawn Mower
  (under construction)

 

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.mowbot.nl

       
        http://www.robotshop.se/micro/robocut.html
        http://www.robotshop.nu

        Profesionals : 

        robomow2.jpg
        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 relif.

Klik op de foto's om te vergroten

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 getst 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 H 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 ...

 

28/06/2002

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

Het prototype

 

 

02-11-2002

Metingen aan het receiver- circuit

 

06-11-2002

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.

 

12-11-2002

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
 


19-12-2002

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.

 

04/02/2003

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 IC uit de SMCP03 module gelezen. Compass.bas

Ondertussen heeft mijn project wat versterking gekregen :
http://physics.UGent.be/vakgroep/Courses/Engineer/1proef/projecten.htm

 

13-02-03  Six Channel Sonar

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.

 

21-02-03  Quad IC RF receiver

DAC RF detectie systeem voor de rand op basis van de PCF8591.
Het kompas en de quad RF receiver zitten nu op dezelfde IC bus.

Schema van de quad IC RF receiver in Target (ontwerper : W. Hagerreceiv.T3001
 

 

22-02-03

Testen met de ferriet antennes op 62,5 kHz.
In eerste instantie lijkt de gevoeligheid ontoereikend. Indien de ferriet antenne op de zenddraad ligt krijg ik een uitlezing van ong. 150, op een tiental cm afstand valt deze waarde terug naar nagenoeg nihil.
 

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 ...

 

Links :

http://robots.net/robomenu/985640140.html

robotcafe.com

 

http://www.smartrobots.com/triangulation.htm

http://www.restena.lu/convict/Jeunes/beacon.htm

 

 

HomePage


Last page update : 23-02-2003