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RTK GPS-gesteuerter Mäher - Gunook
RTK GPS-gesteuerter Mäher - Gunook

Video: RTK GPS-gesteuerter Mäher - Gunook

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Video: Kurz vorgestellt: der ArduMower DIY Mähroboter mit GPS/RTK 2024, Juli
Anonim
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Dieser Mähroboter ist in der Lage, vollautomatisch Gras auf einem vorgegebenen Kurs zu schneiden. Dank RTK-GPS-Führung wird der Kurs bei jedem Mähen mit einer Genauigkeit von besser als 10 Zentimeter wiedergegeben.

Schritt 1: EINFÜHRUNG

Wir beschreiben hier einen Mähroboter, der das Gras vollautomatisch auf einem vorab festgelegten Kurs mähen kann. Dank RTK-GPS-Führung wird der Kurs bei jedem Mähen mit einer Genauigkeit von besser als 10 Zentimeter (meine Erfahrung) reproduziert. Die Steuerung basiert auf einer Aduino Mega-Karte, ergänzt durch einige Schilde der Motorsteuerung, Beschleunigungsmesser und Kompass sowie einer Speicherkarte.

Es ist eine nicht-professionelle Leistung, aber sie hat es mir ermöglicht, die Probleme zu erkennen, die in der landwirtschaftlichen Robotik auftreten. Diese sehr junge Disziplin entwickelt sich rasant, angetrieben durch neue Gesetze zur Reduzierung von Unkraut und Pestiziden. Hier zum Beispiel ein Link zur neuesten Messe für Agrarrobotik in Toulouse (https://www.fira-agtech.com/). Einige Unternehmen wie Naio Technologies stellen bereits einsatzbereite Roboter her (https://www.naio-technologies.com/).

Meine Leistung ist im Vergleich dazu sehr bescheiden, ermöglicht es aber dennoch, Interessen und Herausforderungen spielerisch zu verstehen. …. Und dann funktioniert es wirklich! … und kann daher verwendet werden, um sein Haus herum zu mähen und gleichzeitig seine Freizeit zu erhalten…

Auch wenn ich die Realisierung nicht bis ins letzte Detail beschreibe, sind die Hinweise, die ich gebe, wertvoll für den, der starten möchte. Zögern Sie nicht, Fragen zu stellen oder Vorschläge zu machen, damit ich meine Präsentation zum Wohle aller vervollständigen kann.

Ich würde mich sehr freuen, wenn diese Art von Projekt viel jüngeren Menschen einen Geschmack für Technik vermitteln könnte…. um für die große Robolution, die uns erwartet, bereit zu sein….

Darüber hinaus wäre diese Art von Projekt perfekt geeignet für eine Gruppe motivierter junger Leute in einem Club oder Fablab, um die Arbeit als Projektgruppe mit Mechanik-, Elektro-, Softwarearchitekten unter der Leitung eines Systemingenieurs wie in der Industrie zu üben.

Schritt 2: HAUPTSPEZIFIKATIONEN

Ziel ist es, einen funktionsfähigen Prototypen eines Mähers zu entwickeln, der in der Lage ist, autonom Gras auf einem Gelände zu mähen, das erhebliche Unregelmäßigkeiten aufweisen kann (Wiesen statt Rasen).

Die Feldeindämmung kann nicht auf einer physischen Barriere oder einer Begrenzung des vergrabenen Leitdrahts wie bei Rasenmährobotern basieren. Die zu mähenden Felder sind in der Tat variabel und großflächig.

Beim Mähbalken besteht das Ziel darin, das Wachstum des Grases nach einem ersten Mähen oder Bürsten, das auf andere Weise erzielt wurde, auf einer bestimmten Höhe zu halten.

Schritt 3: ALLGEMEINE PRÄSENTATION

ALLGEMEINE PRÄSENTATION
ALLGEMEINE PRÄSENTATION
ALLGEMEINE PRÄSENTATION
ALLGEMEINE PRÄSENTATION

Das System besteht aus einem mobilen Roboter und einer festen Basis.

Auf dem mobilen Roboter finden wir:

- Das Armaturenbrett

- Die allgemeine Steuerbox einschließlich einer Speicherkarte.

- der manuelle Joystick

- Das als "Rover" konfigurierte GPS und der RTK-Empfänger

- 3 motorisierte Räder

- Rollenmotoren der Räder

- der Schneidbalken bestehend aus 4 rotierenden Scheiben mit je 3 Schneidmessern am Umfang (Schnittbreite 1 Meter)

- die Schneidleisten-Verwaltungsbox

- die Batterien

In der festen Basis finden wir das als "Basis" konfigurierte GPS sowie den Sender der RTK-Korrekturen. Wir stellen fest, dass die Antenne in der Höhe platziert ist, um einige hundert Meter um das Haus herum zu strahlen.

Darüber hinaus hat die GPS-Antenne den gesamten Himmel im Blick, ohne dass es durch Gebäude oder Vegetation verdeckt wird.

Die Rover-Modi und die GPS-Basis werden im Abschnitt GPS beschrieben und erklärt.

Schritt 4: BEDIENUNGSANLEITUNG (1/4)

BEDIENUNGSANLEITUNG (1/4)
BEDIENUNGSANLEITUNG (1/4)
BEDIENUNGSANLEITUNG (1/4)
BEDIENUNGSANLEITUNG (1/4)

Ich schlage vor, den Roboter durch sein Handbuch kennenzulernen, das alle seine Funktionen gut erscheinen lässt.

Beschreibung des Dashboards:

- Ein allgemeiner Schalter

- Ein erster 3-Positionen-Wahlschalter ermöglicht die Auswahl der Betriebsarten: manueller Fahrmodus, Spuraufzeichnungsmodus, Mähmodus

- Als Markierung dient ein Taster. Wir werden seine Verwendung sehen.

- Zwei weitere 3-Positionen-Wahlschalter werden verwendet, um eine Dateinummer von 9 auszuwählen. Wir haben daher 9 Mähdateien oder Fahrtenaufzeichnungen für 9 verschiedene Felder.

- Ein 3-Positionen-Wahlschalter dient der Steuerung des Mähbalkens. OFF-Position, ON-Position, programmierte Steuerposition.

- Zweizeiliges Display

- ein 3-Positionen-Wahlschalter, um 3 verschiedene Anzeigen zu definieren

- eine LED, die den Status des GPS anzeigt. LEDs aus, kein GPS. Leds blinken langsam, GPS ohne RTK-Korrekturen. Schnell blinkende LED, RTK-Korrekturen empfangen. LEDs leuchten, GPS-Sperre auf höchste Genauigkeit.

Schließlich verfügt der Joystick über zwei 3-Positionen-Wahlschalter. Der linke steuert das linke Rad, der rechte steuert das rechte Rad.

Schritt 5: BEDIENUNGSANLEITUNG (2/4)

Manueller Betriebsmodus (GPS nicht erforderlich)

Nach dem Einschalten und Auswählen dieses Modus mit dem Moduswähler wird die Maschine mit dem Joystick gesteuert.

Die beiden 3-Positionen-Wahlschalter verfügen über eine Rückholfeder, die sie immer in die Mittelstellung zurückführt, die dem Anhalten der Räder entspricht.

Wenn der linke und der rechte Hebel nach vorne gedrückt werden, drehen sich die beiden Hinterräder und die Maschine fährt geradeaus.

Wenn Sie die beiden Hebel nach hinten ziehen, fährt die Maschine gerade zurück.

Wird ein Hebel nach vorne gedrückt, dreht sich die Maschine um das stehende Rad.

Wenn ein Hebel nach vorne und der andere nach hinten gedrückt wird, dreht sich die Maschine um sich selbst an einem Punkt in der Mitte der Achse, die die Hinterräder verbindet.

Die Motorisierung des Vorderrads passt sich automatisch an die beiden Bedienelemente an den beiden Hinterrädern an.

Schließlich kann im manuellen Modus auch Gras gemäht werden. Zu diesem Zweck, nachdem wir überprüft haben, dass sich niemand in der Nähe der Schneidscheiben befindet, schalten wir die Managementbox des Schneidbalkens ("harter" Schalter für die Sicherheit) EIN. Der Trennschalter der Instrumententafel wird dann auf ON gestellt. In diesem Moment drehen sich die 4 Scheiben des Mähbalkens..

Schritt 6: BEDIENUNGSANLEITUNG (3/4)

BETRIEBSANLEITUNG (3/4)
BETRIEBSANLEITUNG (3/4)

Trackaufzeichnungsmodus (GPS erforderlich)

- Vor Beginn der Aufzeichnung eines Laufs wird ein beliebiger Bezugspunkt für das Feld definiert und mit einem kleinen Pflock markiert. Dieser Punkt ist der Ursprung der Koordinaten im geografischen Rahmen (Foto)

- Wir wählen dann die Dateinummer, in der die Fahrt aufgezeichnet wird, dank der beiden Selektoren auf dem Armaturenbrett.

- ON Basis ist eingestellt

- Prüfen Sie, ob die GPS-Status-LED schnell zu blinken beginnt.

- Verlassen Sie den manuellen Modus, indem Sie den Moduswähler der Instrumententafel in die Aufnahmeposition bringen.

- Anschließend wird die Maschine manuell in die Referenzpunktposition gefahren. Genau die GPS-Antenne muss sich über diesem Wahrzeichen befinden. Diese GPS-Antenne befindet sich über dem Punkt, der zwischen den beiden Hinterrädern zentriert ist und der der Drehpunkt der Maschine um sich selbst ist.

- Warten Sie, bis die GPS-Status-LED nun ohne zu blinken leuchtet. Dies zeigt an, dass das GPS seine maximale Genauigkeit hat ("Fix" GPS).

- Die ursprüngliche 0.0-Position wird durch Drücken des Dashboard-Markers markiert.

- Wir gehen dann zum nächsten Punkt, den wir kartieren möchten. Sobald es erreicht ist, signalisieren wir es mit dem Marker.

- Um die Aufnahme zu beenden, schalten wir zurück in den manuellen Modus.

Schritt 7: BEDIENUNGSANLEITUNG (4/4)

BETRIEBSANLEITUNG (4/4)
BETRIEBSANLEITUNG (4/4)

Mähmodus (GPS erforderlich)

Zuerst müssen Sie die Punktedatei vorbereiten, die die Maschine durchlaufen muss, um das gesamte Feld zu mähen, ohne eine ungeschnittene Oberfläche zu hinterlassen. Dazu erhalten wir die auf der Speicherkarte gespeicherte Datei und generieren aus diesen Koordinaten, beispielsweise mit Excel, eine Liste von Punkten wie auf dem Foto. Für jeden der zu erreichenden Punkte geben wir an, ob der Mähbalken EIN oder AUS ist. Da der Mähbalken die meiste Leistung verbraucht (von 50 bis 100 Watt je nach Gras), ist es notwendig, den Mähbalken zum Beispiel beim Überqueren eines bereits gemähten Feldes auszuschalten.

Beim Generieren des Mähbretts wird die Speicherkarte wieder auf ihren Schild in die Steuerschublade gelegt.

Es bleibt dann nur noch, die Basis aufzustellen und zum Mähfeld zu gehen, direkt über dem Referenzpunkt. Der Betriebsartenwähler wird dann auf „Mähen“gestellt.

An diesem Punkt wartet die Maschine von selbst auf die GPS-RTK-Sperre in "Fix", um die Koordinaten auf Null zu setzen und mit dem Mähen zu beginnen.

Wenn das Mähen beendet ist, fährt es mit einer Genauigkeit von etwa zehn Zentimetern allein zum Ausgangspunkt zurück.

Beim Mähen bewegt sich die Maschine geradlinig zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten der Punktdatei. Die Schnittbreite beträgt 1,1 Meter. Da die Maschine eine Breite zwischen den Rädern von 1 Meter hat und sich um ein Rad drehen kann (siehe Video), ist es möglich, benachbarte Mähstreifen zu machen. Das ist sehr effektiv!

Schritt 8: MECHANISCHES TEIL

MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL
MECHANISCHES TEIL

Die Struktur des Roboters

Der Roboter ist um eine Gitterstruktur aus Aluminiumrohren herum gebaut, was ihm eine gute Steifigkeit verleiht. Seine Maße sind etwa 1,20 Meter lang, 1 Meter breit und 80 cm hoch.

Die Räder

Es kann sich dank 3 Kinderfahrradrädern im Durchmesser 20 Zoll bewegen: Zwei Hinterräder und ein Vorderrad ähnlich dem Rad von Supermarktkarren (Fotos 1 und 2). Die Relativbewegung der beiden Hinterräder gewährleistet seine Orientierung

Die Rollenmotoren

Aufgrund der Unregelmäßigkeiten im Feld sind große Drehmomentverhältnisse und daher ein großes Untersetzungsverhältnis erforderlich. Zu diesem Zweck habe ich das Prinzip des Walzendrückens auf das Rad verwendet, wie bei einem Solex (Fotos 3 und 4). Die große Untersetzung ermöglicht es, die Maschine auch bei abgeschalteter Motorleistung stabil am Hang zu halten. Dafür fährt die Maschine langsam (3 Meter/Minute)…aber das Gras wächst auch langsam….

Für die mechanische Konstruktion habe ich die Zeichensoftware Openscad (sehr effiziente Skriptsoftware) verwendet. Parallel dazu habe ich für die Detailpläne Drawing from Openoffice verwendet.

Schritt 9: RTK-GPS (1/3)

RTK-GPS (1/3)
RTK-GPS (1/3)
RTK-GPS (1/3)
RTK-GPS (1/3)

Einfaches GPS

Das einfache GPS (Foto 1), das in unserem Auto hat eine Genauigkeit von nur wenigen Metern. Wenn wir die von einem solchen GPS angezeigte Position beispielsweise eine Stunde lang festhalten, werden wir Schwankungen von mehreren Metern beobachten. Diese Schwankungen sind auf Störungen in der Atmosphäre und Ionosphäre, aber auch auf Fehler in den Uhren der Satelliten und Fehler im GPS selbst zurückzuführen. Es ist daher für unsere Anwendung nicht geeignet.

RTK-GPS

Um diese Genauigkeit zu verbessern, werden zwei Gps in einer Entfernung von weniger als 10 km verwendet (Foto 2). Unter diesen Bedingungen können wir davon ausgehen, dass die Störungen der Atmosphäre und der Ionosphäre auf jedem GPS identisch sind. Dadurch wird der Positionsunterschied zwischen den beiden GPS nicht mehr gestört (differentiell). Wenn wir nun eines der GPS (die Basis) anbringen und das andere auf einem Fahrzeug (dem Rover) platzieren, erhalten wir ohne Störungen genau die Bewegung des Fahrzeugs von der Basis. Darüber hinaus führen diese GPS eine wesentlich genauere Flugzeitmessung durch als die einfachen GPS (Phasenmessungen auf dem Träger).

Dank dieser Verbesserungen erhalten wir eine zentimetergenaue Messgenauigkeit für die Bewegung des Rovers relativ zur Basis.

Wir haben uns für dieses RTK-System (Real Time Kinematic) entschieden.

Schritt 10: RTK-GPS (2/3)

RTK-GPS (2/3)
RTK-GPS (2/3)

Ich habe 2 RTK-GPS-Strecken (Foto 1) von der Firma Navspark gekauft.

Diese Schaltungen sind auf einer kleinen Leiterplatte mit 2,54 mm Rasterstiften montiert, die daher direkt auf den Testplatten montiert wird.

Da sich das Projekt im Südwesten Frankreichs befindet, habe ich Schaltungen gewählt, die mit den Konstellationen amerikanischer GPS-Satelliten sowie der russischen Konstellation Glonass arbeiten.

Es ist wichtig, die maximale Anzahl von Satelliten zu haben, um von der besten Genauigkeit zu profitieren. In meinem Fall habe ich derzeit zwischen 10 und 16 Satelliten.

Wir müssen auch kaufen

- 2 USB-Adapter, erforderlich, um die GPS-Schaltung mit einem PC zu verbinden (Tests und Konfiguration)

- 2 GPS-Antennen + 2 Adapterkabel

- ein Paar 3DR-Sender-Empfänger, damit die Basis ihre Korrekturen an den Rover ausgeben kann und der Rover sie empfängt.

Schritt 11: RTK-GPS (3/3)

Der GPS-Hinweis auf der Navspark-Website ermöglicht die schrittweise Implementierung der Rundstrecken.

navspark.mybigcommerce.com/content/NS-HP-GL-User-Guide.pdf

Auf der Navspark-Website finden wir auch

- die auf seinem Windows-PC zu installierende Software zum Anzeigen von GPS-Ausgaben und Programmschaltkreisen in Basis und Rover.

- Eine Beschreibung des GPS-Datenformats (NMEA-Sätze)

Alle diese Dokumente sind auf Englisch, aber relativ leicht verständlich. Die Implementierung erfolgt zunächst ohne den geringsten elektronischen Schaltkreis dank der USB-Adapter, die auch alle Stromversorgungen bereitstellen.

Der Verlauf ist wie folgt:

- Testen einzelner Stromkreise, die als einfaches GPS funktionieren. Wolkenansicht von Brücken zeigt Stabilität von wenigen Metern.

- Programmierung einer Schaltung in ROVER und der anderen in BASE

- Aufbau eines RTK-Systems durch Verbinden der beiden Module mit einem einzigen Kabel. Die Wolkenansicht von Brücken zeigt eine relative Stabilität von ROVER/BASE von wenigen Zentimetern!

- Ersatz des Verbindungskabels von BASE und ROVER durch die 3DR-Transceiver. Auch hier ermöglicht der Betrieb in RTK eine Stabilität von wenigen Zentimetern. Aber diesmal sind BASE und ROVER nicht mehr durch eine physische Verbindung verbunden…..

- Ersetzen der PC-Visualisierung durch ein Arduino-Board, das für den Empfang von GPS-Daten an einem seriellen Eingang programmiert ist… (siehe unten)

Schritt 12: ELEKTRISCHES TEIL (1/2)

ELEKTRISCHES TEIL (1/2)
ELEKTRISCHES TEIL (1/2)
ELEKTRISCHES TEIL (1/2)
ELEKTRISCHES TEIL (1/2)
ELEKTRISCHES TEIL (1/2)
ELEKTRISCHES TEIL (1/2)

Der elektrische Schaltkasten

Foto 1 zeigt die Hauptplatinen der Steuerbox, die unten beschrieben werden.

Verkabelung des GPS

Die GPS-Verkabelung von Basis und Mäher ist in Abbildung 2 dargestellt.

Diese Verkabelung erfolgt natürlich durch Befolgen des Fortschritts der GPS-Anweisungen (siehe Abschnitt GPS). In allen Fällen gibt es einen USB-Adapter, mit dem Sie die Schaltungen dank der von Navspark bereitgestellten PC-Software entweder in der Basis oder im Rover programmieren können. Dank dieses Programms haben wir auch alle Positionsinformationen, Anzahl der Satelliten usw.

Im Mäherbereich wird der Tx1-Pin des GPS mit dem seriellen Eingang 19 (Rx1) des ARDUINO MEGA-Boards verbunden, um die NMEA-Sätze zu empfangen.

In der Basis wird der Tx1-Pin des GPS an den Rx-Pin des 3DR-Funkgeräts gesendet, um die Korrekturen zu senden. Im Mäher werden die vom 3DR-Funk empfangenen Korrekturen an den Pin Rx2 der GPS-Schaltung gesendet.

Es sei darauf hingewiesen, dass diese Korrekturen und ihre Verwaltung vollständig durch die GPS-RTK-Schaltungen sichergestellt werden. Somit erhält das Aduino MEGA Board nur korrigierte Positionswerte.

Schritt 13: ELEKTRISCHES TEIL (2/2)

ELEKTRISCHES TEIL (2/2)
ELEKTRISCHES TEIL (2/2)
ELEKTRISCHES TEIL (2/2)
ELEKTRISCHES TEIL (2/2)
ELEKTRISCHES TEIL (2/2)
ELEKTRISCHES TEIL (2/2)

Das Arduino MEGA Board und seine Shields

- MEGA-Arduino-Board

- Schild der Hinterradmotoren

- Vorderradmotorschild

- Schild arte SD

In Abbildung 1 ist zu erkennen, dass zwischen den Platinen Steckverbindungen platziert wurden, damit die in den Motorplatinen abgeführte Wärme abfließen konnte. Darüber hinaus können Sie mit diesen Einsätzen unerwünschte Verbindungen zwischen den Karten schneiden, ohne sie ändern zu müssen.

Abbildung 2 und Abbildung 3 zeigen, wie die Positionen der Wechselrichter der Instrumententafel und des Joysticks gelesen werden.

Schritt 14: DAS ARDUINO FAHRPROGRAMM

Die Mikrocontroller-Platine ist ein Arduino MEGA (UNO hat nicht genug Speicher). Das Fahrprogramm ist sehr einfach und klassisch. Ich habe für jede durchzuführende Grundoperation eine Funktion entwickelt (Armaturenbrettablesung, GPS-Datenerfassung, LCD-Anzeige, Maschinenvorschub oder Rotationssteuerung usw.). Diese Funktionen werden dann einfach im Hauptprogramm verwendet. Die langsame Geschwindigkeit der Maschine (3 Meter/Minute) macht vieles einfacher.

Der Schneidbalken wird jedoch nicht von diesem Programm verwaltet, sondern von dem Programm des UNO-Boards, das sich in der entsprechenden Box befindet.

Im SETUP-Teil des Programms finden wir

- Nützliche Pin-Initialisierungen des MEGA-Boards in Ein- oder Ausgängen;

- Initialisierung des LCD-Displays

- Initialisierung der SD-Speicherkarte

- Initialisierung der Übertragungsgeschwindigkeit von der seriellen Hardwareschnittstelle zum GPS;

- Initialisierung der Übertragungsgeschwindigkeit von der seriellen Schnittstelle zur IDE;

- Abstellen von Motoren und Mähbalken

Im LOOP-Teil des Programms finden wir am Anfang

- Instrumententafel und Joystick, GPS, Kompass und Beschleunigungsmesser;

- ein 3-Leiter-Wahlschalter, abhängig vom Status des Modus-Wahlschalters der Instrumententafel (manuell, Aufnahme, Mähen)

Die LOOP-Schleife wird durch das asynchrone Lesen des GPS unterbrochen, das der langsamste Schritt ist. Wir kehren also etwa alle 3 Sekunden zum Anfang der Schleife zurück.

Im Normalmodus Bypass wird die Bewegungsfunktion über den Joystick gesteuert und die Anzeige ca. alle 3 Sekunden aktualisiert (Position, GPS-Status, Kompassrichtung, Neigung…). Ein Druck auf den Marker BP setzt die Positionskoordinaten auf Null, die im geografischen Orientierungspunkt in Metern ausgedrückt werden.

Im Speichermodus Shunt werden alle während der Fahrt gemessenen Positionen auf der SD-Karte aufgezeichnet (Dauer ca. 3 Sekunden). Wenn ein Sonderziel erreicht ist, wird das Drücken der Markierung gespeichert. auf der SD-Karte. Die Position der Maschine wird alle 3 Sekunden in Metern im geografischen Orientierungspunkt mittig auf dem Ursprungspunkt angezeigt.

Im Mähmodus Rangieren: Die Maschine wurde zuvor über den Referenzpunkt gefahren. Beim Umschalten des Betriebsartenschalters auf „Mähen“beobachtet das Programm die GPS-Ausgänge und insbesondere den Wert des Status-Flags. Wenn das Statusflag auf "Fix" wechselt, führt das Programm die Nullposition aus. Der erste anzufahrende Punkt wird dann in die Mähdatei des SD-Speichers eingelesen. Wenn dieser Punkt erreicht ist, erfolgt die Drehung der Maschine wie in der Mähdatei angegeben, entweder um ein Rad oder um die Mitte der beiden Räder.

Der Vorgang wiederholt sich, bis der letzte Punkt erreicht ist (normalerweise der Startpunkt). An diesem Punkt stoppt das Programm die Maschine und den Schneidbalken.

Schritt 15: DER SCHNEIDBAR UND SEINE VERWALTUNG

DER SCHNEIDBAR UND IHR MANAGEMENT
DER SCHNEIDBAR UND IHR MANAGEMENT
DER SCHNEIDBAR UND IHR MANAGEMENT
DER SCHNEIDBAR UND IHR MANAGEMENT

Der Schneidbalken besteht aus 4 Scheiben, die sich mit einer Geschwindigkeit von 1200 U/min drehen. Jede Scheibe ist mit 3 Schneidmessern ausgestattet. Diese Scheiben sind so angeordnet, dass sie ein kontinuierliches Schneidband von 1,2 Metern Breite bilden.

Motoren müssen gesteuert werden, um den Strom zu begrenzen

- beim Anlauf, aufgrund der Trägheit der Scheiben

- beim Schneiden, wegen Verstopfungen durch zu viel Gras

Zu diesem Zweck wird der Strom im Stromkreis jedes Motors durch niederohmige Spulenwiderstände gemessen. Die UNO-Platine ist verdrahtet und programmiert, um diese Ströme zu messen und einen an die Motoren angepassten PWM-Befehl zu senden.

So steigt die Geschwindigkeit beim Start in 10 Sekunden allmählich auf ihren Maximalwert an. Bei einer Verstopfung durch Gras stoppt der Motor 10 Sekunden lang und versucht es 2 Sekunden lang erneut. Wenn das Problem weiterhin besteht, beginnt der 10-Sekunden-Ruhe- und 2-Sekunden-Neustart-Zyklus erneut. Unter diesen Bedingungen bleibt die Motorerwärmung auch bei dauerhafter Blockierung begrenzt.

Die Triebwerke starten oder stoppen, wenn das UNO-Board das Signal vom Pilotprogramm erhält. Ein Hardswitch ermöglicht es jedoch, den Strom zuverlässig abzuschalten, um den Servicebetrieb zu sichern

Schritt 16: WAS SOLLTE GETAN WERDEN? WELCHE VERBESSERUNGEN?

WAS SOLL GETAN WERDEN ? WELCHE VERBESSERUNGEN?
WAS SOLL GETAN WERDEN ? WELCHE VERBESSERUNGEN?
WAS SOLL GETAN WERDEN ? WELCHE VERBESSERUNGEN?
WAS SOLL GETAN WERDEN ? WELCHE VERBESSERUNGEN?

Auf GPS-Ebene

Vegetation (Bäume) kann die Anzahl der Satelliten in Sichtweite des Fahrzeugs begrenzen und die Genauigkeit verringern oder RTK-Sperren verhindern. Es liegt daher in unserem Interesse, möglichst viele Satelliten gleichzeitig zu nutzen. Es wäre daher interessant, die GPS- und Glonass-Konstellationen mit der Galileo-Konstellation zu vervollständigen.

Es sollen mehr als 20 statt maximal 15 Satelliten genutzt werden können, wodurch die Abschöpfung durch Vegetation beseitigt werden kann.

Arduino RTK-Schilde beginnen, gleichzeitig mit diesen 3 Konstellationen zu existieren:

Darüber hinaus sind diese Schilde sehr kompakt (Foto 1), da sie sowohl die GPS-Schaltung als auch den Transceiver auf demselben Träger enthalten.

…. Aber der Preis ist viel höher als der der von uns verwendeten Schaltungen

Verwendung eines LIDAR zur Ergänzung des GPS

Leider kommt es in der Baumzucht vor, dass die Vegetationsdecke sehr wichtig ist (zB Haselfeld). In diesem Fall ist auch bei den 3 Konstellationen eine RTK-Verriegelung möglicherweise nicht möglich.

Es ist daher notwendig, einen Sensor einzuführen, der es ermöglicht, die Position auch bei vorübergehendem Fehlen von GPS zu halten.

Es scheint mir (ich habe nicht die Erfahrung gemacht), dass die Verwendung eines LIDAR diese Funktion erfüllen könnte. Die Baumstämme sind in diesem Fall sehr gut zu erkennen und können verwendet werden, um den Fortschritt des Roboters zu beobachten. Das GPS würde seine Funktion am Ende der Reihe, am Ausgang der Vegetationsdecke, wieder aufnehmen.

Ein Beispiel für einen geeigneten LIDAR-Typ ist wie folgt (Foto2):

www.robotshop.com/eu/fr/scanner-laser-360-…

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