UPPDATERAD 2002-11-20
 

RoboCut
Slippa klippa-Sluta kuta
Häng med från början i vårt projekt med en självladdande, autonom gräsklipparrobot. Det är "RobotHasse" som bygger och beskriver sina erfarenheter i takt med att de uppstår. Självfallet styrs hela klabbet med en BASIC Stamp...
Artikeln utökas efterhand som jag bygger med erfarenheter, ritningar och scheman. Tidsföljden är "baklänges" Nya erfarenheter läggs till i toppen av dokumentet... mailing-lista RoboCut/BASIC Stamp

Vad är BASIC Stamp, Kolla in startguiden!
RoboCut FAQ
, vanliga frågor om RoboCut, kostnad, delar mm
RoboCut Presscenter. Media har visat stort intresse, här finns högupplösta bilder, pressrelease mm
RoboClean, inledande tankar om en autonom städrobot

In english please

00-09-05 Högupplösta bilder, pressmaterial...

2002-11-20 RoboCut 5 sommarens erfarenheter
Våra prototyper till RC5-kit har jobbat hårt under sommaren, för er som följt detta projekt tidagare är det väl ingen överaskning att vi har riktigt roligt, andra projekt jag genomfört "glöms bort" när de börjar fungera väl...ett larmsystem tex, skall ju helst inte göra sig påmint förrän något tråkigt hänt/håller på att hända,,,RoboCut däremot är synnerligen närvarande och jag är hela tiden nyfiken på vad den gör. Dess närvaro föder hela tiden nya ideer till förbättringar och nya finesser...kul helt enkelt. Vi har nu lämnat drivmotorerna från "Clas Ohlsson" och ersatt dem med kompakta italienska motorer, dessa har lite högre effekt och ger lite större marginaler beträffande lutande tomt mm, samtidigt som drifttiden försämras något.... För dig som vill bygga själv tror jag att "Clas Ohlsson" motorer är perfekt om du kan hålla vikten låg på din konstruktion och har en relativt "snäll" trädgård...lägre strömförbrukning är svårt att föreställa sig... Vi har kört med en tysk klipparmotor Dunker 42*25 enligt spec längre ner på sidan, fungerar utmärkt.
RoboCut har fått elektronik som gör att BASIC Stampen kan mäta spänningen över accumulatorpacken, mycket användbart inte minst värdefullt då STAMPEN således kan avgöra när laddningen är klart , en enkel men värdefull "halvauto-laddning" vi kört med är att vi pluggat in laddström i RoboCut via en DC-plug baktill då den står vid tomtkanten, När Basic stampen anser att laddningen är klar sticker den iväg och "rycker ur" DC-pluggen, och kör sina 3-4 timmar...jodå, en elegantare laddstation somRoboCut själv hittar finns redan i "3D-Cadden", men en sak i taget.

Vidare har kabelsändaren vidareutvecklats och den innehåller nu dessutom en laddregulator som förser RoboCut med konstant laddström...den är även förberedd för en PIC-processor som skall göra hela RoboCut konceptet ännu roligare...( och då menar jag riktigt roligt... ;-) )

Kretskortet i fronten på RoboCut innehåller alla sensorer och drivkretsar vilket gör monteringen mycket enkel, den som vill använda elektroniken i ett eget bygge kan enkelt löda löss IR-dioder, mottagare och BWF antenner, placera dessa enligt egna önskemål och ansluta med kabel till rspektive position på kretskortet. Elektroniken till BWF-förstärkaren har konstruerats om drivelektroniken till motorerna är elektronisk, drivmotorerna styrs via en krets från "ALLEGRO", max 0,75 A per motor och klippmotorn styrs med en elegant MOS-FET. Klippmotorn har en alternativ komponentlösning med relä som ger mycket snabbare inbromsning vid stopp, men utesluter möjligheten att effektstyra med puls-paus-modulering.

Kretskortet har också fått en "prototyparea" för egna finesser, i dagsläget är 3 I/O:s från Stampen lediga.

exempel på "laddkurvor" som STAMPEN i RoboCut analyserar.
Accumulatorpacken består av 12 celler NiMh 1.2 V 4.1 Ah. Detta ger ett överraskande kompakt 12 Volts paket som ger ca 3.5 timmars drifttid vid "lätt klippning/trimmning", den är emellertid relativt dyr.

Jag har hanterat batterier "slarvigt" ända sedan barnsben då mina föräldrar glatt uppmuntrade mina experiment med sladdar och el, så länge det "bara " ansluts till batterier...när jag så var lite vårdslös med en av cellerna i en fulladad 12V-pack fick jag mig en läxa...den lilla cellen blev helt vild rullade runt och fräste ända tills jag skräckslaget lyckats sparka ut den ur verkstaden...en kollage gjorde likadant med en cell på 7.5 Ah, han blir fortfarande lite blek om nosen när händelsen förs på tal...



Andra misstag som inträffat under sommaren är tex en RC som satts på laddning i ett vardagsrum, RC:ns husse reser bort, och kommer någon timme senare på att i RC:ns dator sitter den programvara som vid färdig laddning sticker iväg, drar ur pluggen och börjar klippa...i vardagsrummet...slutade lyckligt, då RC:n trasslade in sig i diverse kablar, och fastnade innan allt för stor skada skett...

Priset är den vanligaste frågan, men dessvärre är vi ännu ej klara med detta, besked så snart priset satts!

Preleminärt kommer vi att sälja RoboCut i tre alternativ

- "allt ingår kit"
-styr elektronik-kit
- mekanik-kit

Hans Forsberg MUX/robotshop.nu


2002-06-25
RoboCut5 Kit
, riktigt nära nu...
Nu kör vi RC5 för fullt, vi är mycket nöjda med den mekaniska funktionen, vi har bla justerat tyngdpunkten och försett den med "kofångare" som skyddar kniven från fötter och tvärtom ;-) RC5 har fått nya drivmotorer och ny klippmotor, vi har nu lite större marginaler beträffande kraft och vikten har reducerats. Något större strömförbrukning, beroende av gräsets längd går nu RC5 mellan 2 och 3.5 timmar på en laddning av den superkompakta 4.1 Ah 12V accumulatorpacken..

Klicka för stor bild

Elektroniken har bla fått inbyggd laddövervakning, ännu bättre kabeldetektorsystem, prototyp area, snabbstopp av klippdisken mm. Det vi fortsätter att finjustera är IR-systemet för hinder detektering, känsligheten påverkas något av "väderlek", vi räknar med att ha löst detta inom kort och då kan vi dra igång serieproduktion av styrelektroniken.

mail till oss

Klicka för stor bild
Här ser ni det nya motor arrangemanget, och den blå accumulatorpacken , det finns således plats för mycket annat smått och gott för den som vill bygga vidare. I våra prototyper har vi bla ett 900MHz radiomodem, med vars hjälp vi sitter i lugn och ro inomhus och programmerar RoboCutens BASIC Stamp, mycket rationellt, praktiskt och häftigt. Detta modem kommer inom någon vecka upp i vårt BASIC Stamp-sortiment.
Klicka för stor bild
Klippdisken har fått tre olika hålbilder som gör att man kan välja knivarnas "utstick" 5, 10 eller 15 mm. Detta för de "STANLEY-knivar" vi använt. På detta sätt kan man välja "farlighet/skadeeffekt" mot klippeffekt. Det går också att montera knivar i alla 9 hål...

Av ansvarsskäl kommer RC5 att levereras UTAN knivar och och fästelement. RC5 är en farlig maskin och kan såklart ställa till stor skada. RC5 kommer att säljas som byggsats och har inte genomgått några tester eller certifieringar. RC5 är endast tänkt som en experimentsats till en robot för hem-automation och skall inte köras utan uppsyn.

Klicka för stor bild
RC5 har fått "kofångare" såväl fram som bak, detta skyddar klippdisken från större objekt, och framförallt, skyddar det händer och fötter från klippdisken...
Klicka för stor bild
2002-03-06
RoboCut5 Kit

Ännu en del justeringa och fix av konstruktionen.
RoboCut 5 kommer vi att tillverka i en provserie om ca 10 ex. Detta för att stämma av konstruktionen och hur det "är att montera ihop den". Vi vill emellertid ha en enkel återrapportering av era erfarenheter. Huvuddelaen av denna seria är redan bokad, men några ex finns kvar. Maila oss om du är intresserad av att vara "testbyggare" mail till oss

Utifrån provseriens "erfarenheter och reaktioner" drar vi sedan igång en större serie.

.
 
   
2001-11-11
RoboCut Kit är nu uppe i sin fjärde upplaga. Som ni kan se på bilderna ser den ut precis som de 3D-cad bilder vi visat tidigare. Materialet är "skummad PVC" som ger låg vikt i förhållande till stadga och hållfasthet. Hela maskinen har blivit lite kortare och nu är aven det tredje hjulet med upphängning integrerat i konstruktionen. Lasern har till och med skurit ut ett "radial-kullager" till tredje hjulet...

Vi är inte riktigt klara med materialvalet ännu, nya spännande plaster med diverse armeringar börjar dyka upp. Vi får väl se.

Det är alltså fortfarande fråga om en prototyp, men nu är vi ganska nära den färdiga produkten...
Just prototypen på bilden kommer att demonstreras på COMDEX i Las Vegas 12-16 Novenber i Parallax monter, för er som inte har möjlighet att åka dit ;-) kommer vi att ordna en demo lördag här i Göteborg inom kort. Bilderna är "frusna" från en DV-Video varför kvaliteten är sådär...

Bakom den blå-transparanta fronten sitter det nya styrkortet. Här har vi integrerat sensorer för hinderdetektering via IR, detektering av den nedgrävda kabeln, elektronisk styrninga av alla motorerna , säkringar, samt även elektronik för snabbladdning av accumulatorpacken. det hela styrs förstås av en BASIC Stamp 2.

Det är numera ganska gott om plats i "boxen". Motorerna är de samma som tidigare. Accumulatorpacken är ny, 10 1.2 V Ni Mh, a' 4100mAh. Accarna är häpnadsväckande små för att var 4,1 Ah, finns plats för två liknande packar till...

4.1Ah ger ca 3.5 - 4 timmars drift...

Här ser ni en tidig prototyp till kabelsändaren. Enklaste tänkbara lösning med en 555:a
och en transistor för att styra ut pulserna till kabeln. En potentiometer kalibrerar frekvensen, och med den andra styr vi effekten och kan på så sätt avgöra hur långt ifrån kabeln RC skall vända. drivspänning är 9-15 Volt.

-------------------------------------------

Förhandsinformation om RoboCut 3 BYGGSATS!
01-08-30 Nu några bilder på första RC3 prototypen.

Fronten på RoboCut! Du ser en av IROD-modulerna samt IR-detektorn för navigering i sin "filmburk" Burken visar sig nödvändig, för att detektorn inte skall "bottna" i direkt solljus.
Kretsscheman / Schematics PDF-file 3 pages 760Kb
Nu med "radio-staketet" (Now includes "radio-fence")
Mekaniska ritningar / hjul. (Ladda hem jpg-filen och skriv ut i photoshop, annars riskerar du att få fel "skala"

Kretsscheman / Schematics IR-Fyr /IR-Beacon
Nu med "radio-staketet"
(Now includes "radio-fence")
Click Here!
Labba med en egen robot?
Robotsatsen BOE-BOT fungerar utmärkt om du vill experimentera med en trehjulig robot innan du börjar bygga. Vi utgick från erfarenheter från denna när vi konstruerade RoboCut. dessutom kan du använda den ingående BASIC STAMP 2:an och de medföljande komponenterna som styrsystem i en gräsklippar eller städrobot. Titta också på vår självladdande GrowBot / BOE-BOT

30:e Augusti

Nu har ni inte hört från mig på länge, men trots att jag varit bortrest 7 veckor under sommaren har jag hunnit med en del RoboCut testning också. Bla har vi låtit lasern skära ut en första test av RoboCut 3, jättebra så här långt.se mer på. RoboCut 3 BYGGSATS!.
Många frågar efter formel för resonans krets till mottagar-spole till "nedgrävda-kabel-staketet". Oavsett vilken spole du använder finns det all anledning att stämma av den med en kondesator. Avstämd spole ger ett jättesving vid reonansfrekensen, dessutom "tystnar" den för andra frekvenser vilket verkar minska risken för störningar.
Formeln för resonans är lite knepig att skriva ut snyggt på webben, men så här ser den ut i excel.

Frekres. =1/((ROT(C1*L1))*2*3,14)

Där C1 = kapacitansen och L1 = spolens induktans. ROT är förstås "roten ur"

Det kan vara svårt att avgöra spolens induktans, vi har gjort lyckade försök med färdiga induktanser som vi köpt på en elektronik-firma. Vi letar efter reonansfrekvensen 38,5 Khz, vilket visar sig vara ganska svårt då vi endast har att tillgå de "standard dekader" av värden som erbjuds för såväl kondensatorer som induktanser...just nu har vi justerat om kabelsändaren något i stället, men denna lösning vill vi inte ha i längden då vi tänker kombinera bärfrekvensen med IR-frekvenser, ja...ni som läst hela dagboken förstår.

Har hittat 1.2 Volts accar, stora R20 typer, som ger 7 Ah ! senast jag tittade var de på 5 Ah, skall kolla igen om några veckor. Med så mycket ström behövs knappast ingen självladdning. Ställ ut Robocut två-tre ggr i veckan och saken är klar!

Typ: D Kapacitet: 7000 mAh Mått: 33,5x61,0 Vikt: 89g Standardladdning mAh / tid(h) / Max Volt 700/14/1,5 1 tim laddström: 7000 mA Nom. Spänning: 1,2V

Andra erfarenheter från sommaren är tex att en utgående axel på klipparmotorn om 3 mm är för lite. Klippdisken på min dunkermotor fick in en fullträff på ett teakbord i min trädgård , och axeln gick rakt av...Dunkermotorns axel är egentligen 5 mm men den har svarvats ner för att passa i en speciell planet-växel (som aldrig kom till användning enligt teknikern jag fick motorn av). Så, hade axeln varit 5 mm hade den säkert överlevt.


----------
Lägg inte avgränsningskabeln på tvärs över lutningar på tomten. Backar kan få min robot att bli lite opålitlig när den blir trött. Sänkt spänning gör att undanmanövrar "krymper i storlek, då motorerna går långsammare. Om det är lutning på underlaget kan roboten drifta iväg och i värsta fall "halk över kabeln och susa iväg mot den närliggande konsumbutiken. Detta är förstås något som skall garderas i mjukvaran, men ändå...tänk på det då.

-------
Fortfarande segt att hitta vettiga motorer till bra pris, "Clas Ohlsson" motorerna funkar fortfarande oklanderligt, även om de har börjat diffa i hastighet. ELFA:s motorer har vi mosat, en efter en. Irriternade små ynkliga drev av sintrat material som bara rasar samman när det tar emot lite. Trist. Tips på motorer mottatges tacksamt
------------

 

Även motordrivkretsar har testats. Ett par lovande modeller från Allegro hade lite underliga tricks för sig men gav kanonprestanda och eleganta strömstyrnings möjligheter. I grevens tid såg jag i det finstilta att det fanns en MINSTA "load-supply" spänning på 15 Volt....men hallå, vet inte om det hänger ihop med D-MOS tekniken eller vad som är problemet, men där fick jag förklaringen på konstigheterna och hann lämna "kretsarna" i tid. Labbar just nu med en något enklare driver, hoppas den håller för motorströmmarna. Återkommer efter testkörningen.

Försöker också ersätta IRODARNA med enkla diskreta IR-komponenter enligt labbarna till BOE-BOT. Här ställer solen till problemen, men om jag kan skugga detektorerna verkar det funka. Men en vacker afton med snygg kvällssol, höll sig robocut envist längs ena kanten av tomten, dittvingad av den lågt stående solen. Här gäller det också att se om sin kod så att inte dessa effekter "knuffar ut" roboten över kabelstaketet. Smultronen som fick en rejäl omgång förra sommaren kom tillbaka starkt detta år, men, för ett par veckor sedan, en vacker solig kväll, raderade Robocut bort dem igen.

 
21: Mars
Vi har testkört RoboCut med video-kamera och radio-överföring av bild och ljudtill en monitor...otroligt roligt, "pojk-hjärtat" klappar så det nästan hoppar ut, nu skall vi bara koppla upp en radio-länk och fjärrstyra hela härligheten oxå... Läs utförlig "rapport" här.

15: Februari
Nu har det varit tyst på RoboCut fronten bra länge, men helt dött är det inte, även om det har varit mer "teori än praktik" under vintern. Hursomhelst, det är många därute som bygger och nu börjar se fram mot grässäsongen..

Får många frågor om den klippmotor vi jublar så över längre ner på sidan. Motorn är en "DUNKER MOTOREN GR 42x40. 12 Volt." Jag lägger upp en bild på fakta, så har du något att jämföra med om du hittar andra motorer och vill "förutspå" vilka förutsättningar den har att klippa. (Klicka på bilderna så får du dem större)
Vår motor klipper fantastiskt med de Vassa knivarna (Se nedan), mycket tyder på att det kommer funka ok även med nylontråd som klippare, detta har dock inte testats på friskt sommargräs...Idealt för nylontråd är troligen något högre varvtal...men dett kommer å andra sidan kosta effekt då luftmotståndet ökar snabbt med varvtalet, och detta är ingen linjär funktion, så jag gissar att det är effektivt att "ligga på gränsen".

Det finns en mindre Dunker motor "42x25" och jag misstänker att denn borde duga bra också. Motorn "känns dyr" men jag vet inte vad den kostar. En byggare ute i landet har hittat ett enklare alternativ som ser intressant ut, jag återkommer med detaljer så snart jag hör från honom om hans erfarenheter, han har desssutom svarvat ett mycket snyggt klipphuvud, med en "fritt roterande" bottenplatta som skall minska motståndet om disken "duffar" i motståndet. En teknik som används på en automatklippare från känt svenskt företag. MEN, så sent som igår fick jag höra av en kund som äger en autoklippare från det stora svenka företaget...att han varit tvungen att montera bort denna bottenplatta under högsäsong, annars fick inte klipparen bukt med gräset..."keep it simple, stupid ??"

27:e november
Jobbet med prototyp 2 går vidare, klicka på bilderna för högre upplösning. Vi har två "karosser", en transparant och en svart. Hör av er om ni är intresserade av att köpa chassien och karosser. Vi kan ta fram en mindre serie. Priset styrs av antalet. Sänd oss ett mail så kan vi känna av intresset.
27:e november
Nav till utsågade hjul !

Ett sätt att skapa "nav" till dina robocut-hjul ser du till höger. Längre ner på denna sida kan du se hur vi har tillverkat hjulen till robocut av en plastskiva och sticksåg. Ett problem är att få till ett bra nav om man inte har tillgång till svarv. En finurlig kund tipsar om "axel-stoppringar" från Clas Ohlson. Det bör vara möjligt att borra upp hål och eventuellt gänga dem för att på så sätt fasta hjulen via detta nav. Navets stoppskruv ger perfekt fäste på axelns nedfasade kant.
2:a oktober
Gräsklipparsäsongen är onekligen snart slut. De flesta som kutar runt med sina bullriga maskiner är antagligen lika glada för det, "RobotHasse" tycker det är trist...
Nåväl, efter att ha klarat sina fingrar från robocuts elaka knivar hela sommaren andas jag nu ut...har monterat nylontrådar av den typ som används i andra "trimmers" (1.6 mm) och nu är faran över. Klipper inte alls lika snyggt, tyst och strömsnålt, men...jag kan koppla av på ett annat sätt. Skyddsglasögon kan nog vara bra tills en säker infästning arrangerats, nu är de bara klämda under skruv plus bricka
2:a oktober
ett nytt förslag på klipparmotor. En gammal "PC-fläkt" har jag sågat av flänsen runt fläkten och slipat bort fläktbladen. borrat tre hål i "rotorn" och gängat dessa. Fläktmotorn spinner helt ljudlöst, inte särskilt stor effekt men det bör räcka om gräset bara behöver toppas. Strömförbrukningen är bara några hundra mA och motorn är "borstlös" så den håller hur länge som helst antar jag.

Denna typ av fläktar finns i massa modeller från olika tillverkare. Denna är i lättmetall och kommer från PAPST. Det finns tolv-volts fläktar av denna typ som är betydligt större.
Den jag modifierat är i minsta laget med sin 80*80, 120*120 eller 150*150 borde vara utmärkt, sedan varierar det mycket i navens storlek osv...men som sagt, ett alternativ som kan vara värt att utvärdera. Hela arrangemanget blir dessutom otroligt kompakt, motorn är liksom "Inbyggd i klippdisken"...montera den sedan med gummibussningar så kommer du inte höra annat än knivarna!
12:e september
Ny klippmotor. Wow, jag har klagat över min 6 Volt motor till klippdisken. Nu...har jag fått tag på en fantastisk 12-volts motor av tyska fabrikatet Dunkermotoren. Motorn är stor, tyst, urstark OCH....strömsnål! Visst, låter nästan för bra, men...jag har ökat klippbredden från 16 till nästan 20 cm, maskinen är ljudlös, gräset sprutar ut i en snygg stråle, även i riktigt tjockt gräs, OCH...robocut klarar minst 2 timmar på en laddning! Wow.

En annan anledning till den dramatiska prestandahöjningen är förstås att "grannen Stig" varit bussig och svarvat till en snygg "klippdisk" i aluminium. Detta tillsamman med den fantastiska 12-volts motorn ger ett mycket välbalanserat paket som spinner med ca 4000 rpm i det närmaste ljudlöst. Men, nu finns det än större anledning att hålla fingrarna på rätt ställe! Nedfallna äpplen skivas upp med superprecision och de mm-tunna skivorna sprids ut över tomten. Som ni ser på en av bilderna har Stig även svaravat två snygga nav till hjulen i aluminium. Men dessa kommer jag sätta på prototyp nummer 2...vänta bara...!

Klippdisken har diam 90 mm, tillsammans med brytbladsknivarna fås en klippbredd på ca 195 mm. Knivbladen sitter med M4 skruvar. Hålen i klippdisken är gängade och på motsatta sidan sitter M4-låsmuttrar. Även på denna konstruktion sitter knivarna "löst rörliga" ,. det gängade hålet och låsmuttern gör att jag kan justera fram ett lagom "spel" för bladen. Klippdisken har ett rejält nav med 3 mm axelhål. I navet har jag borrat ett genomgående hål, gängat till M4 och skruvat i en M4 stoppskruv. Sitter bra än så länge och gör det lätt att demontera disken för tex bladbyte...

28:e augusti
Äntligen! RoboCut surrar runt och klipper, instängd av en signal-kabel...och...det fungerar utmärkt! Såklart skall kabeln grävas ned ett par centimeter senare, mn än så länge får den ligga där. Jag blev så förtjust att jag skippade en bra engelsk deckare och tog med mig popcorn-påsen ut. Där satt jag i en trädgårdsstol i höstkylan, allt medan mörkret lade sig. Till slut såg jag bara robotens lysdioder i mörkret...snacka om "nörd-faktor".

Tekniken för "kabel-staketet" är som beskrivits nedan. Samma signal som sänds ut till IR-dioden går också ut i den nedgrävda kabeln, dvs 38khz med on/off modulerat seriellt meddelande. För närvarande skickar vi ut 12 Volt genom ett 22 ohms-motstånd, dessa värden kan anpassas för lagom känslighet.

Som ni ser är de två Spolarna på roboten groteskt fula, skall försöka skapa snyggare och mindre spolar med samma eller högre känslighet. De aktuella är ca 10 cm i diam. och 100 varv. Spolarn bör sedan trimmas med parallell kopplad kondensator för resonans vid 38 kHz. detta kan troligen öka känsligheten drastiskt...på samma sätt skall "sändar-kabeln" också stämmas av...kolla in beviset för att RoboCut gör nytta! Gräs-gräs-gräs-gräs-gräs :-)
"Radio-Staket"
Vi har fått ett experiment system att fungera, nu återstår lite intensivare tester.
Systemet använder 38Khz som "bärvåg", du som följt dessa sidor skall nu ta ett litet "glädjeskutt", varför? Jo, den svängningskrets runt en 555:a som sitter på "IR-fyren" är ju trimmad till just denna frekvens. Inledningsvis har vi helt enkelt gjort så att vi kopplat upp en långkabel, med ett motsånd i serie, till samma signal som IR-lysdioden får...med seriellt meddelande och allt. Kabelarrangemanget drivs emellertid via ett eget "steg" i ULN 2001 kretsen. Kanske kommer vi också lägga upp högre potential över kabeln...kanske upp mot 20 Volt...allt beroende på vilka effekter/detekteringsavstånd vi behöver. Hursomhelst, runt denna kabel , 38 Khz, skapas ett fält som vi lyckas fånga upp på åtminstone 1/2 meter...
Sändaren har vi alltså redan byggt! (klart att jag blev lite nöjd när jag kom på denna "integrerade lösning"...). Mottagararna, en för resp. höger och vänster krävde mer arbete. Plötsligt skall vi slåss med "analog-teknik" och dessutom ett erkänt knepigt område...inducerade strömmar, resonansfrekvenser osv...har grävt i hjärnan och mitt bibliotek av kurslitteratur etc...Alltså, en väl anpassad spole fångar upp det elektriska/magnetiska fältet som finns runt den nedgrävda kabeln. Den inducerade signalen förstärks upp så att den "svänger" mellan logiska 0 och 1, denna signal matas in i BASIC Stamp. Räknar med att BASIC Stamp skall kunna skilja ut signalen från diverse störningar med tex COUNT kommandot eller tom försöka avläsa det seriella budskapet som finns överlagrat. På detta sätt slipper jag en del elektronik av faslåsning/PLL typ... Räknar med att lägga upp lite formler osv för induktanser på kretschemat senare...skall bara skapa lite snyggare och bättre avstämda spolar först. Nuvarande spolar är på tok för stora...
Ser ni RoboCut i höstmörkret? Intressant möjlighet att kunna köra dygnet runt, gäller att hålla nere ljudnivån...gräset är oftast fuktigt på natten också vilket ökar mängden gräsklipp som fastnar...

29:e Augusti
Nu kör vi RoboCut på gräset utanför vår butikslokal!
Välkommen hit och titta på "RoboCut" vid vår butikslokal på Johanneberg, inte långt från Chalmers och Götaplatsen. MEN, kolla med oss först, vi kör bara roboten vid vissa tillfällen och dagar!
Kjellbergsgatan 5

24:e Augusti Några frågor
Som vi sagt tidigare, har detta projekt väckt stor uppmärksamhet, många har börjat/planerar att bygga... Vi får många frågor, här är några. RoboCut FAQ

11:e augusti
Nu har vi lagt upp schema över IR-fyren som vi labbar med för navigering till laddstationen. Samt en bild över bygget. Även en aktuell bild över Robotens kretskort har lagts upp. Klicka på bilderna för att se dem i hög upplösning

Navigation till laddstationen sker med hjälp av en "fyr" som sänder ut modulerat IR-Ljus. Ljuset sprider sig i en lob ungefär som på skissen. Om vi bygger en laddstation som kan ta emot klipparen i olika riktningar kan vi förstås använda fler IR-dioder i olika riktningar, viklet skulle göra det lättare för roboten att "hitta hem", men...en sak i taget. Nu handlar det iförsta hand om att skriva ett stort och välstrukturerat program, och därefter testa!!!


Flera intressanta möjligheter öppnar sig om vi använder flera IR-dioder, särskilt om vi via dessa sänder olika meddelande till RoboCut. RoboCut kan navigera via dessa och till och med välja en speciell väg in i laddstationen...

Vidare skulle ett "flerkanaligt" system kunna hjälpa robocut att "fördela arbetet" antag att RoboCut är ute i normalk "klippar-mode" och alltså inte letar efter laddstationen...trots detta kan ju RoboCut kolla efter Ir-Signalen, när den får in signal sparar den dessa "iaktagelser" i en smart statistik. RoboCut borde sedan kunna fatta beslut om huruvida vissa områden av tomten fått för lite "arbete" och...sträva åt det hållet ???!! I´ts all in the CODE Folks!


Så här ser RoboCuts ovansida ut för tillfället... klicka på bilden för hög-upplösning

Radio-staketet!!! detta är fortfarande outvecklat! Är det inte någon som vet vilka frekvenser som kan vara lämpliga? Någon som har ett elektriskt staket till sin Hund ?
Dessa verkar vanliga i USA (säkert ej tillåtna här), tekniken borde passa oss perfekt...

:8e Aug.
Nu kan du se på kretscheman över roboten Översiktritningar inom kort


7:e Augusti
Har gjort en liten "amerikansk" sammanfattning, stort intresse "over there"...

4:e Augusti
---------------
Under måndagen den 7: Augusti har vi RoboCut i butiken. Välkommen in och titta.
Fler visnings tillfällen och kvällsöppet senare!, fråga oss

3:e Augusti
-------------
Nu har vi en plan för laddaggregatet. Vi kommer låta BS2:an sköta detta genom att övervaka "laddspänning" ackarnas temperatur och avbryta laddningen på alla tre parametrarna "laddspänning", temp och tid...detta bör möjliggöra maximal laddhastighet...mer om detta senare.


1:a Augusti
-----------
Det är spännande med all respons från er läsare, ni är en stor skara som följer mitt bygge...kul!
Nu törs jag rekommendera ett bygge i stil med mitt då det verkar som om roboten kan klara att klippa...i skrivande stund är det förstås svårt att veta vilka arealer den kommer kunna hålla i trim...men det beror ju i så stor grad på klipp-motorns prestanda, knivarnas arrangemang, motorstyrning, navigering mm... Framdrivningssystemet med de två drivhjulen, sina motorer och det tredje stödhjulet är i alla fall en fullträff! sedan den rullade sina första steg har jag inte behövt tänka på detta. Hjulen har ett kanongrepp och "rullar lätt", den backar och svänger. Många vill komma och "titta på " bygget.

Planerar att hålla kvällsöppet någon kväll under augusti i butiken och demonstrera. Mer om detta senare!

31:juli
----------
En mycket effektiv IR-fyr är nu konstruerad av en BS2, en 555:a, en driver krets (ULN 2003) och två IR-lysdioder i serie, dioderna av den typ vi säljer på www.robotshop.nu, så även IR-mottagaren). Efter att ha justerat ned lysdiodernas förkopplingsmotstånd till 27 ohm, vid 9 Volts matning! fick jag riktigt bra räckvidd. Fyren når över hela trädgården, och med fler dioder i olika riktningar kan jag nog täcka in hela tomten som en "solfjäder" av "IR-bälten". Genom att driva dessa dioder med separata steg i från driverkretsen samma BS2 skicka olika koder till de olika dioderna...bra dels när klipparen skall hitta hem och kanske bör "taxa in" rakt framifrån, "solfjäders" sektorerna skulle ju roboten kunna lyssna på då och då när den är ute och klipper och få viss information om var den befinner sig...kanske rent av fördel arbetet lite "rationellt"..."it´s all in the code" Tror mig ha kommit på en riktigt stark ide beträffande laddstationens utseende, skall göra några skisser och tester så får vi se...om....

30:juli
------------ Semesterns sista dag.
Som ni ser av bilderna har det skett nya framsteg. Sågade ut ett helt nytt chassie i transparent orange plexi! Har också börjat "klä in" klipparens knivar med ett skummaterial som skall dels skydda mot flygande vassa delar samt hålla ljudnivån nere. Titta också på gummiupphängningen av klipparmotorn, också det minskar vibrationer och oljud. Har även monterat en IR-mottagare. Denna sitter i en "filmburk" annars har den inte en chans i för starkt solsken. Skall börja labba med IR-fyren och navigation mot laddaggregatet nu. RoboCut har utvecklats på ett mycket positivt sätt, tror nu att den faktiskt kommer att kunna sköta sitt uppdrag och hålla gräsmattan snygg! Detta sporrar förstås till att fortsätta. BASIC Stampen bjuder ju dessutom in till mängder av förbättringar, smarta algoritmer osv...


-------------- RoboCut klipper!
Igår, 25:e Juli släppte jag ut RoboCut med ett vinande Klippaggregat enligt tidigare beskrivning på denna sida. lita på att det var en kul syn att se denna lilla roboten susa iväg igenom ganska högt gräs, finklippt gräs sprutade runt roboten som lämnade ett smalt uppklippt spår efter sig! Ganska snart skrev jag om programmet så att klipparen stannas då roboten backar och väjer. Därefter startas klipparen och roboten låter klipparen varva upp i 3 sekunder innan den börja köra framåt igen.

Motorn är upphängd med M5 gängad stång. Vid fästet mot chassiet har jag skapa gummiupphängning med
stora brickor och en delad "kabelgenomföring" av svart gummi, samma arrangemang spegelvänt på ovansidan
av chassiet ger att motorn "hänger" i gummit

Jag har tidigare skrivit om en varvtalsreglering av klippare, och dt skulle göra det hela ännu elegantare, det finns en modul att köpa med egen PIC-processor som styr DC-motorer mycket sofistikerat. Tänker nog testa med en sådan, men visst vore det ännu fräckare att lyckas få BasicStampen att sköta detta... En alternativ lösning i samma riktning kan vara att helt sonika stanna roboten en stund när klipparen får det extra tungt att jobba, och således klippa "stötvis" i tjockt gräs! Hur skall vi då veta att klipparen går tungt? Jo, när belastningen ökar, ökar också strömmen som flyter genom motorn. Eftersom jag har ett motstånd i serie med belastningen kan jag mäta spänningen ÖVER detta motstånd och fixa till så att en viss belastning ger logisk etta ( över 2.5 Volt) och läs av denna signal på en ingång i BASIC Stampen. Och, när belastningen indikerar hög stannar robotens framdrivning, klipparen rensar undan, belastningen sjunker, och roboten kan fortsätta! För tillfället är jag mmycket tilltalad av denna ide som inte kräver något extra alls!!!!


"Radio staket", att hålla RoboCut inom "gränser"
har letat som en tok efter användbara lösningar för dett....men jösses vad trögt det gått. Till slut hittade jag ett amerikanskt gäng som labbat med detta men gett upp...nåväl, deras försök framstår som lite klumpiga med diverse stereoförstärkare, radiomottagare etc. En intressant applikation är en amerikansk produkt som kallas radio-fence. Detta är ett speciellt halsband till din hund som innehåller en mottagare. En kabel grävs ner och när hunden kommer i närheten av denna kabel tutar den och skickar en "stöt" i halsen på hunden!!! På detta sätt skall Hunden lära sig att stanna på tomten... Nåväl, exakt denna teknik skulle ju passa vår RoboCut! Mycket tyder på att dessa system bygger på en sorts radio-teknik inom "långvågsbandet" Liknande teknik används i system för kontaktlös identifiering av objekt med hjälp av så kallad elektronisk "tag". tex om du pendlar över öresundsbron kan du fästa en liten pryl i vindrutan som svarar på en signal från en sändare vid "bro-avgift-stationen". Samlingsbegreppet för denna typ system är "Radio Frequens Identification" WEB-sidor om ämnet har gett mycket information som gör att jag tror jag snart kan presentera ett system till RoboCut... Några bra sökord om du vill leta själv i tex Alta Vista:
Radio Fence, Buried Cable, RFID ...

00-06-24 Några försök med klippaggregat..
VARNING
! Experiment enligt nedan kan orsaka stora skador. Mycket vassa knivar roterar med hög hastighet. Vi fråntar oss allt ansvar för läsarnas egna experiment.

- Hittade en gammal laddbar dammsugare av den typ "svensken" fick i julklapp för sådär 10 år sedan. Denna innehöll två motorer, den ena drev fläkten och den andra drev en liten roterande borste i dammsugarens munstycke. Tyvärr drevs det hela av ett 6-volts blybatteri, så fläktmotorn med fläkten monterad direkt på utgående axel blev helt vansinning av 12 volt. Även vid 6 volt varvar den mycket högt. Nu visar det sig att den andra motorn har exakt samma mått, MEN ett helt annat varvtal och effekt. Jag monterade alltså "fläkthjulet" på den lugnare motorn.

- Tre hål borrades symetriskt och med skruv och låsmutter monterade jag tre "brytblad" till modellkniv. Dessa sattes med brickor och fick sitta "löst". Sedan klädde jag mig i "heltäckande" klädsel som även täckte halsen, gummistövlar, grova arbetshandskar OCH, ett par rejäla skyddsglasögon. Sedan satte jag fart på kniven...


-Knivarna far ut och stabiliseras snyggt, och kniven klipper lätt gräs och andra växter. För att hålla ned varvtalet monterade jag ett 5 ohms motsånd i serie.Gissar att varvtalet ligger på ca 3000 varv/minut. Ett aggregat enligt detta skall nog kunna trimma gräset om det inte fått växa sig för högt. Jag vill gärna hålla effekten och ljudnivån låg, så jag är beredd att sänka robotens arbetshastighet...Clas Ohlson har en "tvåmotorig bildammsugare" för 12 Volt...undrar hur denna ser ut inuti? Att dämpa effekten med ett motstånd är ju egentligen helt galet...

-Det ideala ?
Idealt vore om BASIC Stampen kunde övervaka klipparens varvtal, då skulle RoboCut kunna sänka hastigheten / röra sig stegvis, i takt med att klipparen går trögt. Alternativt Puls/vidds-modulerar (PWM) man styrningen av klipparen ( som överdimensioneras något) så att man kan reglera effekten för att hålla konstant varvtal! Detta vore den optimala lösningen då effekten skulle utnyttjas effektivt... Frågan är om det skulle vara möjligt att få en BS2 att sköta alla dessa uppgifter samtidigt...kräver mycket rationellt program där all "väntetid/pauser" utnyttjas till något väsentligt...vidare krävs det MOS-fet styrning OCH, återföring av varvtalet. I det nya kompendiet, Industrial Control, gör man detta med IR-komponenter...

00-06-14 Första testkörning.
Nu har RoboCut varit ute och snurrat, och...det hela förlöpte i det närmaste sensationsartat. De två drivmotorerna jobbar tyst och elegant, bra ljud heltenkelt. Mycket bra vridmoment och hastigheten är just som jag tänkt mig. IROD-modulerna fungerar utmärkt och RoboCut "backar-upp" och vänder höger, respektive vänster beroende på vilken IROD som detekterat. Såg lite kritiskt ut när RoboCut tog sikte på grönsakslandet, men i grevens tid fick en IROD syn på lite spenat och krisen var avvärjd. Om det hela kompletteras med det planerade avgränsningssystemet med nedgrävd kabel, tror jag det hela kan fungera. Hann inte mäta upp strömmen som flyter genom drivmotorerna, men inte är det mycket inte...motorerna blir knappt "ljumma". Nu är det bara att jobba vidare på gränssystemet och klippaggregatet...Några bilder:


 

00-06-14 Bakgrund:
Vi har påbörjat ett projekt, baserat på BASIC Stamp 2, där vi försöker konstruera en liten robot, vars huvuduppgift är att trimma gräsmattan. Grundtanken är att RoboCut skall vara en liten och lätt konstruktion som jobbar timme efter timme, centralt är att den kan leta upp sin laddstation och ladda sig vid behov.

Jag tänker mig att RoboCut börjar sitt arbete på nyklippt gräsmatta, klipparens lilla "roterande disk" med små rakbladsvassa knivar skall sedan "toppa" gräset i takt med att det växer. Jag hoppas att de erfarenheter vi har sedan tidigare, bla med vår "självladdande Growbot" (se separat avdelning på vår web-site) skall ge oss vägledning och att flera befintliga lösningar skall kunna användas.

Storlek:
Jagi tänker mig en "klippbredd" på ca 200mm. Klipparen skall vara ca 270 mm bred och ca 450 mm lång. Vikten hoppas jag kunna hålla under 5 Kg

Strömsystem:
12 Volts system, 10 st R14 Ni Mh accar ger ca 2.5 Ah. Från detta system skapas även ett 5Volts system för styrsystemet. Varför? Tja jag tänker mig att 12V är en "klassiker" och att bla bilindustrin kanske gör det enklare att finna prisvärda motorer etc. Vidare hoppas jag att 12V skall ge tillräcklig marginal för att hålla 5 Volts systemet "uppe" under alla förutsättningar, även med nära urladdade accar och max-belastning.

Mekanik:
RoboCut har två stora drivande hjul med varsin motor, samt ett tredje hjul, fritt roterande likt ett länkhjul, det hela liknar en stor Growbot. RoboCut rör sig med de två stora hjulen i fronten. Klippsystemet skall bestå av en horisontellt roterande disk ca 160 mm diam. I denna fästs tre stycken knivar som används i den större typen av så kallade brytbladsknivar. Endast de innersta centimetrarna används, då det finne ett lämpligt fästhål där. knivarna får sticka ut ca 2 cm vilket ger en klippbredd på ca 200 mm. Denna del av konstruktionen är förstås ett helt nytt område för oss, så här blir det en hel del testande. Vi kommer förs konstruera den rullande platformen, försöka få den att undvika hinder eller köra fast samt "navigera" hem till laddststionen. Därefter ger vi oss på klipparen. Erfarenheter beträffande varvtal, effekt knivar etc mottages förstås glatt!

Konstruktionsmaterial:
Jag tänker bygga första prototypen som en enkel "platta" av en styv och lätt skumskiva, materialet brukar kallas "expo". Så snart jag ser att ide´n håller kommer jag bygga vidare i ett fräck transparent orange "plexiglas" som jag har stående i verkstaden.

Byggmetod:

Som jag tror jag sagt tidigare är jag en händig man, men som för så många andra, saknar jag tillgång till de riktigt eleganta maskinerna bla svarv och fräs... Nåväl, jag har under åren lärt mig bygga saker ändå, speciellt med utgångspunkt från "plana skivor" och laserskrivare. Det hela baseras på att jag ritar upp kontruktionen i ett ritprogram i datorn, allt i naturlig storlek. På så sätt får jag alla mått och inbördes förhållanden exakt. Sedan skriver jag ut det hela på papper eller självhäftande film. Dessa "ritningar klistrar jag sedan upp på byggmaterialet, dvs skivan. Nu kan jag borra, sticksåga, hålsåga, slipa osv och vara helt säker på att alla mått blir med små toleranser, dessutom slipper jag irriterande "ackumulerade mätfel" när sedan allt är klart avlägsnar jag ritningen som samtidigt skyddat skivans yta! Runda roterande delar som tex hjul kan eventuellt monteras upp med sitt axelarrangemang i borrmaskin och slipas "rotations-runda".


Hjul:


Drivhjulen har tillverkats enligt metoden ovan, det hela har sågats ut ur svart 6-mm exposkiva, den yttre kransen hål som skall bli "taggar" hålsågas innan hjulet sågas runt med sticksåg. Det tredje hjulet tänker jag också tillverka i expo-skiva, men tillsvidare används ett (ruskigt tungt och överdimensionerat) länkhjul från Clas Olsson (se separat material-lista) "Naven" med axelinfäsning är ett typiskt jobb för svarven...Hoppas kunna lösa detta tillsvidare med några bitar från mitt gamla meccano...


Motorer:


Här kommer vi in på ett mycket viktigt område. Drivsystemet skall förstås ge lagom hastighet med optimal strömförbrukning. Hastighet? Ja, hät får jag helt enkelt chansa. Sittande i en solstol i min trädgård försökte jag för några helger sedan se roboten fara runt "i fantasin". Kom då fram till att 0.25-0.3 m/sek kan vara lämpligt ( förstås väldigt osäkert om systemet hinner klippa i detta temp etc...men det får vi se framöver...) Drivhjulen har diameter ca 170 mm vilket ger att ca 33 varv/minut bör ge önskad hastighet. Ni som var med på den tiden minns att detta var hastigheten en LP-skiva roterade, så kan ni se hatigheten framför er... De första försöken gjordes med "Micro motor HL 149 12 V 90:1" Dessa glömmer vi emellertid omgående, de hann nätt och jämt visa att hastigheten känns vettig, sedan "rasade växellådorna ihop" till stål och plastflis.

Betydligt kraftigare och bättre verkar dessa två motorer från Japan Servo Ltd, har bara hunnit testa dem som hastigast men det förefaller alldeles utmärkt. Motorn är konstruerad för i första hand 24 V så alla specifikationer gäller för 24V, skall mäta upp strömförbrukningen, men spontant "låter motorn" otroligt snål, men mycket bra vridmoment!

hjulet sågas runt med sticksåg. Det tredje hjulet tänker jag också tillverka i expo-skiva, men tillsvidare används ett (ruskigt tungt och överdimensionerat) länkhjul från Clas Olsson (se separat material-lista) "Naven" med axelinfäsning är ett typiskt jobb för svarven...Hoppas kunna lösa detta tillsvidare med några bitar från mitt gamla meccano...


Styrsystem:

hjärnan i det hela blir så klart en BASIC Stamp 2, hoppas att de 16 I/O - punkterna skall räcka. Motorstyrning: Detta bör så klart lösas elektroniskt med MOS-gate komponenter i "H-brygge koppling" eller någon lämplig driver... Men efter att ha testat med tex klassiker som ULN 2003 kan jag inte låta bli att reta mig på de förluster jag för pga den "inre resistansen" i drivern...jag vill höra motorerna sjunga för full hals! Dessutom måste all effekt ut som rörelse, strömförbrukning är ett kritiskt kapitel för driften... OK, men MOS-gate-kretsar då? Jo, går säkert att lösa med fräcka och dyra mos-kretsar som har nära noll i inre resistans...Men jag är alldeles för ivrig för att labba, testa etc och de färdiga lösningar jag hittar verkar överambitiösa...visst du anar vart det är på väg...en "hedenhös-klassiker", motorrelän. Tillsvidare får det bli så helt enkelt...snälla, maila över en minimalistisk, H-brygga för fram/stopp/back för tre motorer med billiga MOS-komponenter utan inre resistans...så kan jag PWM styra hastigheten och optimera effektuttaget... Tillsvidare alltså, relän, två per motor, ironiskt nog behöver jag en driver-krets typ ULN 2003 ändå...för att driva reläna...

Navigering:
RoboCut kommer inledningsvis ha följande system för "navigering"
- Två IROD-moduler i fronten gör att RoboCut väjer för hinder.
- Två sensorer Höger/Vänster reagerar på en nedgrävs kabel som avgränsar robotens arbetsområde.
- En Infraröd mottagare används för att styra hem RoboCut mot laddstationen

Irod-modulerna är inte mycket att säga om, dyrt men mycket effektivt och stabilt! Mycket billigare, och eventuellt ännu bättre kanske en lösning med diskreta IR-komponenter kan bli...särskilt nu när vi upptäckt att IR-sändarna kan kopplas in utan separat svängningskrets, typ "555-timer". Man bör kunna använda ett system av denna typ med riktningar åt "alla" håll utan att budgeten exploderar. Men, denna enkla lösning är känslig för direkt solljus...kan nog lösas programtekniskt...mer om detta senare.

Den infraröda lösningen för att hitta till laddstationen har vi redan implementerat med vår "GrowBot", nu gäller det att flytta ut denna utomhus...större effekter ? Sensorerna som skall känna av den nedgrävda kabeln är en helt ny utmaning. Tänker mig att den nedgrävda kabeln har "pulserande likspänning, kanske 20 volt, med lämplig frekvens. Roboten har spolar som fångar upp denna signal och meddelar styrsystemet. Eventuellt kan detta system användas för att sända meddelanden från öladdstationen till roboten också...tex om jag skall ut och rensa grönsakslanden vill jag inte ha tre "snabba skalpeller" surrande i ryggen, ett tryck på en knapp på laddstationen/"laddhuset" och roboten stänger av sin kniv och börjar leta sig hemåt... Är det någon som byggt ett dylikt system, typ för förarlösa truckar eller liknande som kan tipsa om bra "ingångsvärden" för laborerande? Laddstationen: Inledningsvis kommer jag använda samma typ av laddare som i "GrowBot" projektet, på sikt skall förstå laddelektroniken sitta i roboten, då kan elegantare snabbladdning med temp-övervakning göra laddtiden minimal. Men tillsvidare alltså en fungerande grundlösning.


Hans Forsberg / MUX info@robotshop.nu http://www.robotshop.nu

Butik: Kjellbergsgatan 5


 
OBS! Dessa sidor läses bäst med ver 4 eller senare av: Netscape, Internet Explorer


© MUX Elektronik. Adress: Kjellbergsgatan 5, 411 32 Göteborg Telefon: 031 16 33 90 . Fax: 08-600 0177
Ansvarig utgivare:
Hans Forsberg
mailto:mux@lls.se

   
 
UppTill toppen av sidan