|
|
|
|
| Описание: автоматическая газонокосилка. |
|
|
|
Константин 
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
   |
   |
Регулярное кошение травы занятие мало интеллектуальное, скучное, трудоемкое. И главное - практически обязательное...
Поэтому давно мечтаю соорудить себе "искусственную овечку", которая бы сама стригла траву хоть круглые сутки.
Т.е. сделать - автоматическую газонокосилку. "Фирма" не привлекает ни ценой, ни возможностями. Ей нужен газон ровный как бильярдный стол, травку шелковую и нежную..
На моих буераках и просторах с неубиваемыми сорняками она умрет за день, проделав на прощание дыру в борту корабля с надписью "бюджет"...
Задачи:
Газонокосилка должна сама перемещаться (неспешно, со скоростью гарантирующей качественное кошение). Скорость вобщем особого значения не имеет - она может работать хоть постоянно 24/7.
Маршрут перемещения или с отслеживанием контуров участка или по программе или еще как то... об этом ниже...
Косилка не должна сильно шуметь. Питание - от 220, в принципе это не критично... можно и аккумулятор
Пока такие прикидки.
Способ кошения - традиционный, быстро вращающимися ножами. Привод - высокооборотный двигатель. Есть малой мощности, макс. - от стиралки...
Конструкция - то же вобщем традиционная - "перевернутый тазик" на котором установлен мотор, под тазиком - ножи крутятся. Траву собирать не надо!
Перемещение...
Тут варианты.
1) Чисто колесный - плох тем, что хорошо ездит только по прямой. Что бы повернуть - надо или поворачивающуюся колесную пару ("мост") Это сложно, не обеспечивает точность перемещения, требует места, на пересеченной местности, влажной траве плохо работает...
2) Чисто шагающий - из недостатков только громоздкость трансмиссии и медленное перемещение. А так одни плюсы - по-фигу пересеченность, маневр в любое время в любом направлении. Но это вобщем то не сильно надо, поскольку хоть пересеченка, но умеренная, и просторы располагают к длинным прогонам по линии.
3) Смешанный тип. Колесно-шагающий. Прогон по прямой делается на колесах (привод реверсивный). Перемещение с "полосы на полосу" - шагающее.
Т.е. косилка едет от точки А до точки Б по прямой. В конце прямой останавливается и шагающим способом перемещает себя (без разворота) на корпус (или 90%) вбок и едет назад...
Реализуется несложно... Видели как безногий калека без тележки себя перемещает? Опирается на руки и как маятник переносит свое тело вперед. Тут так же можно сделать - 4 рычага - упора если будут вращаться по оси вдоль движения могут косилку приподнять над землей и переставить на некоторое расстояние. Конструкция - "П" образная, вращение по горизонтальной перекладине...
Две таких "П" по бортам и косилка сможет сама себя вбок переставлять.
Несколько итераций и косилка на новой линии.
Пока это вариант наиболее предпочтительный, просто реализуемый.
Минус - ездит "взад - вперед", повернуть на 90 градусов (и вообще ни на сколько) не может. Считать ли это минусом - не знаю. Ну прошла оно весь участок с востока на запад по линейкам. Переставь ее на "север-юг" и она снова его прочешет...
Главное 99% травы будет выкошено.
Автоматизация управления.
Сразу скажу - Не хочется завязываться на GPS...  хочется попроще.
1) по времени... Из опыта эксплуатации станет ясно, с какой скоростью они движется. Поэтому можно тупо настроить таймеры. "Х минут работает привод колес" - "перестановка, реверсирование привода" - "Х минут двигается назад" и т.д.
Косилка будет выкашивать что то типа "прямоугольника".
Из-за погрешностей это скорее будет параллелограмм.
Не страшно вобщем, поскольку АГК (автоматическая газонокосилка) предназначена для выкашивания больших пространств...
2) По контуру выкашиваемого участка произвольной формы.
2а) участок обносим "электроизгородью". Косилка натыкаясь на нее производит итерацию перестановки и едет назад до другого края. там процесс повторяется.
Муторновато, и "изгородь" (провод) будет мешаться людям.
2б) по карте. Можно сделать топографическую карту участка и сделать его "карту". Т.е. утыкаться будет не косилка в изгородь, а какой то датчик на специальной "карте" в масштабе. Перемещение датчика и карты относительно друг друга в таком же масштабе как перемещение АГК на участке.
Карта - например кусок жести с вырезанным контуром выкашиваемого участка, датчик - проводник (как в датчике "крота" в кротобойке). контакт наткнулся на жесть - замыкание контактов - перестановка и пр.
Алгоритм м.б. разным, вплоть до объезда препятствий...
3) "Свободное плавание".
Делаем датчик(и) натыкания на препятствие. Косилка наткнувшись на препятствие смещается вбок и снова пытается проехать вперед. Опять препятствие - снова вбок... Если сместилась на корпус, а там все равно препятствие - идем назад.
Такой способ позволит ей ездить между деревьями.
Прочесав участок "по линиям" в одном направлении вручную поворачиваем ее и она стрижет его в снова...
Как идея и что не так? Какие мысли? |
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 12:20:11 |
|
|
Olegasan
постоянная прописка
Откуда: Московская область
Покинул форум
|
|
| |
|
Чтобы не городить в одной конструкции много электроники, может быть, имеет смысл сделать обычное радиоуправление. А управлять можно через компьютер. Необходимо установить на машину датчики, чтобы обеспечить обратную связь с компьютером.
Двигатель бензиновый на 4-6квт. Обычная модель автомобиля, переделанная на газонокосилку. |
|
| В начало |
Всего записей: 66 Дата рег-ции: Апр. 2010 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 18:19:40 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Olegasan пишет:
| городить в одной конструкции много электроники, может быть, имеет смысл сделать обычное радиоуправление. А управлять можно через компьютер. |
А компьютер будет через рупор ею управлять?
Olegasan пишет:
| Необходимо установить на машину датчики, чтобы обеспечить обратную связь с компьютером. |
Да, это конечно сильно "уменьшит" количество электроники...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 18:48:02 |
|
|
Olegasan
постоянная прописка
Откуда: Московская область
Покинул форум
|
|
| |
|
Я понимаю ваш сарказм. Но ведь ваша автоматическая газонокосилка либо настоящий робот, либо радиоуправляемая машина.
Константин пишет:
| Да, это конечно сильно "уменьшит" количество электроники... |
Просто технология сборки радиоуправляемых моделей автомобилей (в том числе и бензиновых) более отработана и менее дорога чем создание полностью автономного робота.
Принцип вижу такой: вы проходите маршрут на простом радиоуправлении. Компьютер запомнил. Далее машина будет ходить по пройденному маршруту хоть каждый день.
(Отредактировано автором: 20 Ноября, 2011 - 19:13:49)
|
|
| В начало |
Всего записей: 66 Дата рег-ции: Апр. 2010 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 19:10:15 |
|
|
Staska
пожизненная прописка
Покинул форум
|
|
| |
|
Константин пишет:
Дешевле купит готовую. Я за систему управления для таких аппаратов, за сам алгоритм получил отлично на магистратуре. Могу подсказать довольно простой алгоритм. В газоно косилке три ножа. Кинематика газоно косилки - Два большие колеса с приводом стеклоочистителей и одно колесико без привода, свободного вращение. Как в офисном стуле.
Ножи три, каждый со своим приводом. При движению по прямой, ножи работают с малым перекрытием по площади захвата. Система управления мерит ток потребления каждого из моторов. По разности тока, можно вести газонокосилку по краю скошенной травы.
Работать по датчику столкновения - сложность перекрыть весь участок и не возможность возвратится к базе на подзарядку.
|
|
| В начало |
Всего записей: 330 Дата рег-ции: Июнь 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 19:45:50 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Olegasan пишет:
| Далее машина будет ходить по пройденному маршруту хоть каждый день. |
Это хороший вариант. Но для этого старт должен быть всегда из какой то точки "маршрута", достаточно точно определенной.
Второе - это возможные "отклонения" от маршрута сразу "опрокидывают" всю систему...
3) проги и каналы управления сразу переводят все на "космический уровень". по стоимости, сложности и вероятность сбоя возрастает до 100%
Комп только думает, что она там-то... а где она на самом деле - он не знает.
Это серьезное осложнение....
Я же написал в самом начале - никаких жпс...
Мне не проблемы нужны, а тупая автокосилка... 
Куда вас всех блин сразу заносит?!  мечтатели кремлевские...
Какая нах "база подзарядки"?
Ее научить "туда-сюда" по прямой с перемещением - уже победа... А им - вот что б еще и за пивом сама ездила и охлаждала по дороге...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 20:48:29 |
|
|
Serg2
постоянная прописка
Покинул форум
|
|
| |
|
Olegasan пишет:
.....
Принцип вижу такой: вы проходите маршрут на простом радиоуправлении. Компьютер запомнил. Далее машина будет ходить по пройденному маршруту хоть каждый день.
|
Есть такие програмки, которые запоминают все нажатия клавиатуры и движения мышки, и сохраняют их в файл.
Осталось только сделать большой прототип беспроводной мыши-косилки (используя всю электроники обычной мыши, только колесики-датчики увеличить раз в 10-20).
Далее подключить ее к компьютеру, запустить програмку и провести эту большую мышь один раз вручную по всему участку. В следующий раз она будет перемещаться по сохранной программе автоматически.
|
|
| В начало |
Всего записей: 124 Дата рег-ции: Июль 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 21:38:03 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
Serg2 пишет:
| она будет перемещаться по сохранной программе автоматически. |
Ё-мое...
СМЫСЛ в этом какой?
Хороший девайс не тот, в который нечего добавить,
а тот, из которого нечего выбросить...
Газон - это не лабиринт... Запускать ее в "лес" где 100 деревьев, что б промеж них косить - я замудохаюсь ею "радиоуправлять" даже первый раз... А потом - малейший сбой и начинай сначала...
Посадил еще куст, камень передвинул, бочку поставил... - перепрограммируй все сначала?
Газон - это более менее открытая площадка, поляна. Ее стричь - это просто тупо ездить "туда - сюда"... Хрен ли там запоминать?
И автоматическая ГК в моем понимании - это принес - поставил, "пальцем показал" - она начала работать...
Охота "порулить" - купите себе кетайскую радиоуправляемую машинку - и наиграетесь вволю.
А у нормальной АГК должен быть свой алгоритм обхода препятствий, без вычислительного центра и суперкомпьютера.
Научу ездить "туда-сюда" - там уже можно и научить препятствия объезжать...
Единственная мысль ценная -
Staska пишет:
| В газоно косилке три ножа. Кинематика газоно косилки - Два большие колеса с приводом стеклоочистителей и одно колесико без привода, свободного вращение. Как в офисном стуле. |
Надо будет прикинуть эту кинематику. В плане объезда препятствий потребуется более гибкое маневрирование (возможно).
Но это и алгоритм усложнит на порядок...
С "взад-вперед" все гораздо проще. Уперлась - вертай взад. А начнешь деревья объезжать - можно так в лес забраться, что только на руках и вынести можно будет.
Сделаю 2 - одну для открытых пространств, вторую - для "леса", пусть "тыркается" в стволы...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 20 Ноября, 2011 - 22:08:27 |
|
|
СергейАМ
бессмертный
Откуда: Иркутская область,г. ...
Покинул форум
|
|
| |
|
Константин пишет:
| И автоматическая ГК в моем понимании - это принес - поставил, "пальцем показал" - она начала работать... |
Давайте рассмотрим вариант движителя не на колёсиках,а на гусеницах.
Вы предъявляете к движителю следующие требования:
1. едет стараясь придерживаться прямой.
2. мелкие препятствия не должны быть помехой.
3. в нужном месте развернулась назад и сместилась на величину прохода.
Гусеничный привод обеспечит все эти задачи. И самое главное,доехав до точки разворота (пока не будем размышлять - как её определить),просто выключается привод одной гусеницы и ГК поворачивается на 180 градусов с одновременным смещением на ширину между гусеницами.
Объезд препятствия - сработал датчик препятствия,по простенькой программке ГК отработала назад с поворотом и объехала камень.
Если привод каждой гусеницы будет независимым,то можно настроить,что будет по спирали кататься.
|
|
| В начало |
Всего записей: 1398 Дата рег-ции: Окт. 2010 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 06:20:42 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
СергейАМ пишет:
Ненужное усложнение движителя...
Несмотря на неровности, газон все же в первом приближении - "плоскость". Препятствия на нем или "преодолимые" - плавные холмы типа. через которые можно переехать. Это все таки - газон, а не пустыня-тундра неизвестная. Камни убраны.
Еще препятствия непреодолимые - деревья - кусты.... Их объезжать.
Ставить гусеницы только ради разворота на месте, с радиусом разворота равным ширине прокоса? - ненужное усложнение, имхо.
Тут даже лучше будет 3-х колесная схема (или 4-х), с двумя передними ведущими колесами от независимых приводов. Один мотор стопорим - центр поворота, второй вокруг него разворачивается...
Но у схем с поворотом корпуса косилки есть два существеннейших недостатка...
1) Поворот должен быть строго на 180 градусов. Не 179,5 и не 180,5... А именно на 180! Иначе все со второго прогона пойдет вкривь и вкось...
То же кстати относится и компьютерно управляемым АГК... Без обратной связи по позиционированию (точнейшему) это просто бестолковая игрушка... Малейший сбой в виде "мокрой травы", проскальзывания колеса дадут ошибку. И они будут накапливаться лавинообразно. Через 10 минут команды станут просто бессмысленными.
Как обеспечить такой гарантированный точный поворот?
2) Питание... Мы его пока за скобки вывели, но вопрос всплывет и лучше фундамент для него сейчас заложить...
Двигатель кошения можно конечно и бензиновый поставить и с хорошим глушителем, что б не доставал... Но заманчивее - электрический.
Аккумуляторы - пока слабы. Их за день 2 раза придется менять. Пока оставим...
Проводное питание.
При постоянных разворотах, да еще и не точных система АГК - провод питания будет вести себя непредсказуемо... Пусть там даже не ножи, а леска косящая - все равно как минимум запутается.
Система с перестановкой этих недостатков не имеет. Она не поворачивается, а просто переносит сама себя на корпус вбок, априори сохраняя параллельность движения. По крайней мере вероятность сбоя тут на порядки меньше.
Корпус сохраняет свою ориентацию по отношению к источнику питания и провод будет просто таскаться туда-сюда за АГК всегда с одной стороны (можно сделать выносную штангу метр вбок для надежности.)
Это что касается АГК "открытого пространства".
Косилка для пространств с большим количеством препятствий конечно же должна строиться по другому принципу. Тут и произвольные повороты в разные стороны, и никаких проводов. Это пока на будущее оставлю.
Staska пишет:
Ну и не дешевле, да и работать она не будет... Она для 20 кв. м абсолютно плоского и ровного поля.
|
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 09:37:10 |
|
|
СергейАМ
бессмертный
Откуда: Иркутская область,г. ...
Покинул форум
|
|
| |
|
Константин пишет:
| . Без обратной связи по позиционированию (точнейшему) это просто бестолковая игрушка... |
По моему это касается любого движителя. Разве можно надеяться,что даже выставив точно в начале газона АГК,можно надеяться,что оная будет двигаться строго прямолинейно. Ладно бы один заход,но их много и накопленная погрешность быстро сведёт на нет все усилия.
А если ещё придётся объехать препятствие,то кто и как вернёт аппарат на первоначальный курс.
Так что первой задачей,наверное, должно быть автоматизация процесса движения по заданной траектории.Я не спец в области автоматизации,но уверен,что основа автоматизации любого процесса это ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ.
Константин пишет:
| Ставить гусеницы только ради разворота на месте, с радиусом разворота равным ширине прокоса? - ненужное усложнение, имхо. |
Только гусеницы обеспечивают более или менее прямолинейное движение и плавный разворот на месте. Потому что у колёсных движителей на прямолинейность оказывает заметное влияние наклон колеса. Заехало колесо в маленькую ложбинку,изменился наклон и тут же изменилось направление. Кроме наклона ещё и влияет на прямолинейность и различный путь правого и левого колеса. Местность хоть и ровная,но идеальная.
Так что хоть с каким движителем нужно что то думать,чтобы АГК двигалась по нужному маршруту.
(Добавление)
Может и нелепое сравнение,но если представить,что ГК,это коза,которая щиплет травку. Тогда привязываем её за колышек верёвкой и пусть она ходит вокруг колышка. Верёвка наматывается и коза ходит по сужающейся спирали,пока не уткнётся в колышек.
Заменяем козу на ГК,а верёвку на провод питания,а колышек на барабан на который наматывается этот провод. Выставляем колёсики так чтобы они всегда стремились удержать провод в натяжении.
|
|
| В начало |
Всего записей: 1398 Дата рег-ции: Окт. 2010 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 10:23:48 |
|
|
ССергей
бессмертный
Откуда: Калининград
Покинул форум
|
|
| |
|
Для задания границ покоса и направлений движения косилки можно организовать систему из четырех маяков.
Косилка каждую полосу проходит ориентируясь на маяк (передвижной ), установленный в конце полосы.
Коснувшись маяка, косилка разворачивается, оказываясь на следующей полосе, и идет к противоположному маяку. А маяк, получивший прикосновение косилки, перемещается на расстояние, равное двум ширинам полос, останавливается и ждет следующего касания косилки.
Подвижные маяки, при своем передвижении, ориентируются на неподвижные маяки, заранее установленные в конце покоса.
Системы ориентации подвижных маяков и косилки могут быть идентичными.
На неподвижном маяке выставляется упор для косилки, коснувшись этого упора, косилка выключается.
Маяки можно не выключать, или по времени с запасом…
(Добавление)
Наверное, из множества неподвижных переключающихся маяков, можно организовать сложную конфигурацию покоса...
Прикреплено изображение (Нажмите для увеличения)
|
|
| В начало |
Всего записей: 594 Дата рег-ции: Июнь 2009 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 11:49:03 |
|
|
СергейАМ
бессмертный
Откуда: Иркутская область,г. ...
Покинул форум
|
|
| |
|
ССергей пишет:
| Системы ориентации подвижных маяков и косилки могут быть идентичными. |
а вот между косилкой и маячком села птичка червячка склевать, к примеру...Уж лучше в газоне проводок закопать - она и будет передвигаться вдоль этого провода,точнее строго над этим проводом. За то любой маршрут заложить можно. Наверное можно и не закапывать проводок - прищемить к земле ....
|
|
| В начало |
Всего записей: 1398 Дата рег-ции: Окт. 2010 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 12:31:41 |
|
|
Константин
злой админ
Откуда: 33, деревня.
Покинул форум
|
|
| |
|
СергейАМ пишет:
| Только гусеницы обеспечивают более или менее прямолинейное движение и плавный разворот на месте. |
Думаю это заблуждение..
В идеале - его вообще никто не обеспечивает, даже шагающая трансмиссия. Проскальзывания и пр.
Плавность поворота - это вообще ненужная. Пусть хоть скачком и подпрыгивая поворачивает, лишь бы на 180,00 градуса... А не 179,99 и не 180,01...
СергейАМ пишет:
| и различный путь правого и левого колеса. Местность хоть и ровная,но идеальная. |
Колеса на оси одной, без дифференциала. Оба ведущие. Их можно сделать слегка шипованными, что исключить проскальзывание.
Можно сделать 4 х 4 схему без дифференциалов. Повернуть захочешь - не повернешь... Только взад-вперед (что и требуется). Ну и перестановка...
Я, кстати, шаговый движитель тоже пока не отрицаю... Прикольно даже будет... Тоже развлекалово...
ССергей пишет:
Это уже "фантастишь..."
Я пока планирую использовать
либо таймер - скорость определяется оборотами маршевого мотора, она достаточна стабильна. И скорость стабильна. Поэтому весьма просто задать интервал времени при котором надо остановиться, переставиться (развернуться) и поехать в противоположном направлении.
либо одометр - на колесе дырку просверлить и считать его обороты... Причем в перспективе - можно задавать длины каждого из проходов и выкашивать не только прямоугольники, но и участки сложной конфигурации...
Либо "карту участка" - те же маяки, но в виде уменьшенной копии участка. например сделать делитель на одометр 1:1000 и 1 метр прохода станет как 1 мм. Хотя это муторнее...
Тут важно, имхо, вовремя остановиться... Идеально эта "овца" все равно не выкосит, но основную массу работы - 90% площади - может... А 90 или 95 - не такая разница.
СергейАМ пишет:
| Уж лучше в газоне проводок закопат |
 скорее уж не закопать, а обозначить периметр... И пустить туда "гулять" по случайному закону. Или почти случайному...
СергейАМ пишет:
Может и нелепое сравнение,но если представить,что ГК,это коза,которая щиплет травку. Тогда привязываем её за колышек верёвкой и пусть она ходит вокруг колышка. Верёвка наматывается и коза ходит по сужающейся спирали,пока не уткнётся в колышек.
Заменяем козу на ГК,а верёвку на провод питания,а колышек на барабан на который наматывается этот провод. Выставляем колёсики так чтобы они всегда стремились удержать провод в натяжении. |
Сравнение очень даже лепое... Только не коза, а овца...
Так даже трактора хотели автоматизировать... Но беда в том, что мы живем в прямоугольном мире, а не круглом... Поэтому выкашивание кругами как то ни очень... Большой круг не сделаешь, а маленькими не интересно. Только и будешь что переставлять да разматывать...
Вобщем, есть простор для творчества...
|
|
| В начало |
Всего записей: 12119 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 21 Ноября, 2011 - 14:20:47 |
|
|
|
