Seit einiger Zeit möchte ich mir das Leben leichter machen und mir einen Rasenroboter zulegen. Allerdings bin ich von der Technologie, die die fertigen Geräte mitbringen, etwas entäuscht. Die Funktionen, die ich mir wünsche (z. B. Mähen in Bahnen, umfangreiche Zeitprogrammierung, WLAN, Bluetooth, Einbindung in meine Hausautomation) sind zwar bei dem einen oder anderen Hersteller verfügbar, aber eben nicht alle. Außerdem sind die Geräte, die die meisten der Funktionen bieten kaum leistbar …
Als begeisterter Bastler habe ich mir dann überlegt, dass so ein Rasenroboter ja auch keine Raketenwissenschaft ist. Elektronik, Sensoren, Mechanik … gibt es ja zum großteil zu kaufen und muss nur noch zusammengestöpselt und programmiert werden. Klar, bei der Mechanik ist noch einiges an Arbeit, aber das ist Arbeit und erfordert nicht unbeding ein Studium in Maschinenbau.
Bei meinen Nachforschungen bin ich dann auf die Seite www.ardumower.de gestoßen. Die Seite bietet im Prinzip alles was man braucht um sich selbst ein Schaf zu züchten. Allerdings bin ich auch hier mit der „Hardware“ nicht recht einverstanden. Der Shop bietet zwar alles was man braucht, aber zum Teil sind kosten die Teile doch einiges.
Also habe ich mal begonnen, mich umzusehen, was ich so brauche.
Für meinen ersten Versuch habe ich mich entschlossen, einen kleinen Prototypen zu bauen. Der sollte in erster Linie als Entwicklungsplattform dienen. Die Elektronik war schnell beisammen. Als „Hrin“ kommt ein Arduino Mega 2560R3 zum Einsatz. Klar, der ist nicht gerade der Sparsamste, aber für meine ersten Versuche passt der gut. Um mir den Anschluss der Sensoren leichter zu machen, habe ich mir außerdem noch ein Sensor-Shield zugelegt.
Der Roboter muss natürlich auch erkennen, wenn er mal wo dagegen fährt. Hier habe ich mich für Mikroschalter mit Rolle entschieden. Diese sind leicht zu befestigen (entweder mit den beiden Schraubenlöchern oder mit doppelseitigem Klebeband), außerdem robust und die Betätigung von vorne mittels Bumperleiste funktioniert einwandfrei.
Als nächstes stellte sich die Frage nach den Motoren. Ich möchte meine Roboter mit 12V betreiben. Das hat zum Einen den Vorteil, dass die Akkus günstig und leicht verfügbar sind (klar, man könnte zwei in Reihe schalten und hätte dann 24V), zum Anderen gibt es aber für 12V viele Lade- und Netzgeräte, die auch ausreichend Strom liefern (das Laden soll ja in einer vernünftigen Zeit abgeschlossen sein) und leistbar sind. Meine Entscheidung viel (fürs erste) auf einen 12V Blei-Akku mit 7,2Ah. Klar, das sind jetzt keine Leichtgewichte, aber für den Prototypen …
Nun stellte sich die Frage nach den Motoren. Ich war in unzähligen Online-Shops unterwegs um 12V Getriebemotoren mit einen vernünftigen Drehmoment und aber auch einer passenden Drehzahl zu finden. Irgendwann war ich dann mal mit meinem Auto in der Werkstatt, weil die Scheibenwaschanlage nicht mehr funktionierte und da hatte ich ihn gesehen … den Scheibenwischermotor. Der ist günstig, hat viel Kraft, verschiedene Drehzahlen und sogar noch einen Kontak für einen Endschalter – der soll später so umgebaut werden, dass darüber die Drehzal so gesteuert werden kann, dass der Roboter auch (halbwegs) geradaus fährt (Odometrie – dazu aber später mehr).
Bei den Motortreibern habe ich mich ebenfalls für die günstigen L298n entschieden. Allerdings musste ich feststellen, dass ein einzelner mit der Leistung für einen Scheibenwischermotor etwas überfordert ist. In Summe habe ich jetzt acht im Einsatz (zwei je Antriebsmotor und vier für den Mähmotor).
Die Suche nach dem Mähmotor war die schwierigste. Meine Modellbaumotoren waren entweder nicht für 12V geeignet (was sich bei dem ein oder anderen durch massive Rauchentwicklung bemerkbar machte) oder hatten zu wenig Leistung. Bei Pollin bin ich dann auf diesen Motor gestoßen: http://www.pollin.de/shop/dt/OTI0OTg2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Motoren/Gleichstrommotoren/Hochleistungs_Gleichstrommotor_JOHNSON_1090077.html
Der hat zwar auf der Welle eine Schnecke, die aber mit der Eisensäge und etwas Geduld leicht entfernt werden kann. Als Befestigung für meinen Mähteller verwende ich einen Mitnehmer aus dem Modellbau (wie unten abgebildet – allerdings seid Ihr da in einem Modellbaushop besser bereaten). Diese gibt es allerdings nur für 6mm, der Motor hat 6,35mm. Vorsichtig kann der Mitnehmer aber auf 6,3mm aufgebohrt werden und passt dann perfekt auf die Motorwelle.
Für das Gehäuse, Mähteller und Räder verwende ich PVC, welches in Platten erhältlich und mit Holz-Fräsern für eine Oberfräse gut bearbeitet werden kann. Ich habe mir eine Platte (jeweils 0,5m²) in 10mm Stärke und 5mm Stärke besorgt. Daraus habe ich das gesamte Grundgerüst für meinen Prototypen gemacht.
Natürlich habe ich mir auch noch ein paar passende Verbindungskabel besorgt um die Drähte nicht beim ersten Versuch schon fix anlöten zu müssen.
So, aber erstmal genug für heute. In meinem nächsten Beitrag beschreibe ich dann den Aufbau meines Prototypen.
