Hallo zusammen,
Ich bin gerade da bei einen Mäh-Roboter zu entwickeln jetzt bin ich auf
einige Probleme gestoßen.
Betrieben wird der Roboter mit einem Motor aus einem Quad die Steuerung
soll Manuel über eine Bedienteil und Automatisch über ein
einprogrammiertes Programm über GPS möglich sein. Der Automatik betrieb
ist kein Problem die Software ist schon fast fertig das Problem stellt
jedoch das Bedienteil da. Ich möchte es über Funk mit dem Roboter
verbinden ich hab mir das so überlegt das im Roboter ein Raspberry sitzt
der für die Programmverwaltung zuständig ist und über RS232 eine
CAN-Schnittstelle bedient welche die Eigentliche Steuerung übernimmt. Im
Bedienteil hab ich mir gedacht einen uC zu verbauen aber mir Fehlt noch
ein Funkmodul und der passende uC. Die Funkverbindung soll etwa 200 m am
Freien Feld betragen hab aber noch keinen Plan wie ich das realisieren
soll hab mit Funk noch nicht so viel Erfahrungen Gemacht.
Ich hoffe mir kann da wer weiterhelfen.
MfG
Weichseldorfer
Etwas wenig Ahnung fuer so ein Projekt...
eine CAN Schnittstelle uebernimmt eine Steuerung ?
Steuert das Lenkrad an meinst du.
Ein paar Sicherheitsaspekte : Was geschieht,
- wenn der Funk abbricht, oder zuviel Retries benoetigt ?
- wenn ein Graben kommt und die GPS Spur drueber fuehrt ?
- wenn ein Igel oder ein Rehkitz sich vorne dran aufhalten ?
- wenn das Ding umfaellt ?
Funk wird das kleinste aller Probleme sein. Sicherheit,
resp Haftung sind schwieriger.
Wenn das dann alles geloest ist, und nach beliebig vielen Tests das
Vertrauen fuer eine Funkverbindung da ist, wirst du eine bidirektionale
Verbindung brauchen. zB Zigbee, Bluetooth, WLAN. Welches auch immer
diese Reichweite bringt. Es gibt fuer die ersten Zwei 100mW Module, die
die Reichweite bringen sollten.
Weichseldorfer schrieb:> Ich bin gerade da bei einen Mäh-Roboter zu entwickeln
Nimm doch echte Schafe, die "Mäh"en viel schöner und das Gras kürzen sie
auch.
:-)
Weichseldorfer schrieb:> Die Funkverbindung soll etwa 200 m am> Freien Feld betragen hab aber noch keinen Plan wie ich das realisieren> soll hab mit Funk noch nicht so viel Erfahrungen Gemacht.
Eine fertige, zertifizierte Steuerung verwenden? Die werden
normalerweise für Kräne auf Baustellen verwendet.
Ein standard Modellbau Sender/Empfanger (2.4GHz) hat auch das Forteil
das du auch "manuell" der Roboter steuern kan. Reichweite bis 1000 meter
is locker erreichbar, das komplette Signal (8 Stuerkanalen) kann recht
einfach mit eine µ-controller ausgewertet werden.
RP6conrad schrieb:> Ein standard Modellbau Sender/Empfanger (2.4GHz) hat auch das Forteil> das du auch "manuell" der Roboter steuern kan. Reichweite bis 1000 meter> is locker erreichbar, das komplette Signal (8 Stuerkanalen) kann recht> einfach mit eine µ-controller ausgewertet werden.
...dummerweise aber kein versicherungstauglich zertifiziertes
Fail-Safe...
Muss man halt darüber nachdenken, ob man das braucht. Auf der
abgelegenen Alm eher nein, auf dem Grünstreifen neben der Autobahn
definitiv ja...
Der Andere schrieb:> Nimm doch echte Schafe, die "Mäh"en viel schöner und das Gras kürzen sie> auch.
Ausserdem dezimieren sie die Mäuse, indem sie mit ihren kleinen Hufen
deren Gänge zusammentreten.
RP6conrad schrieb:> Reichweite bis 1000 meter> is locker erreichbarSchreiber schrieb:> ...dummerweise aber kein versicherungstauglich zertifiziertes> Fail-Safe...
Du brauchst doch keine Versicherung. Wenn Du 1000 Meter entfernt bist,
siehst Du doch nicht mehr, was passiert und kannst dadurch auch nicht
dafür verantwortlich gemacht werden.
Schreiber schrieb:> ...auf dem Grünstreifen neben der Autobahn> definitiv ja...
Da kommt es eher auf die Mindestgeschwindigkeit an, die der Mäher
erreichen muß, um nicht als Verkehrshindernis zu fungieren.
:)
Eine Zertifierte Fernbedienung ist absolut keine Garantie das ihre
System "Sicher" ist ! Das ist nur eine kleines Teil von das gesamt
Design ! Auch alles anderes muss dan auch "abgesichert" werden. Wie man
das macht ist gar nicht trivial ! Darum, so ein Roboter darf nur
betrieben werden in eigene Garten / Land, und mit genugend Massnahmen
(Kinder / Haustieren nicht in der Nahe).
Fiele Rx Modellbau Empfanger haben eine "Fail Save" System : sobald das
Sender Signal aufsfallt, gehen alle Kanale nach eine bestimmte
(programmierbare) Zustand. Das muss dan immer eine totale Stillstand von
Roboter bewirken.
Hallo,
> Sapperlot W. schrieb:> Ein paar Sicherheitsaspekte : Was geschieht,> - wenn der Funk abbricht, oder zuviel Retries benoetigt ?> - wenn ein Graben kommt und die GPS Spur drueber fuehrt ?> - wenn das Ding umfaellt ?
Alles nebensächlich.
> - wenn ein Igel oder ein Rehkitz sich vorne dran aufhalten ?
Jedes jahr kommen leider unzählige Rehkitze bei der Mad um Leben.
Da braucht es keinen Roboter.
Selber schon erlebt. Die sind quasi unsichtbar im hohen Gras und
springen genau dann auf, wenn der Mäher über sie hinweg fährt. Da gibt
es keine Möglichkeit mehr zu reagieren. Ist echt traurig wenn man das
sieht.
Viel interessanter ist:
Was passiert, wenn da mal zufällig ein kleines Kind vor den Mäher kommt.
Sicherheitstechnisch scheint mir solches Gerät für einen Bastler ein
Katastrophe zu sein.
Ich halte das für eine echte Schapsidee, außer das Ding fährt nur unter
direkter Aufsicht und nur in sicher abgesperrtem Gelände. Aber genau
dann wäre es am wenigsten sinnvoll zu entwickeln.
Gruß Öletronika
Zu den Fragen kann ich leider keine (sinnvollen) Antworten beisteuern,
aber ich habe selbst eine Frage (reine Neugier):
Wie hast du das mit dem Antrieb gelöst?
Laufen Räder und Messer immer synchron, oder gibt es zwei (schaltbare)
Getriebe? Und welche Kupplungen hast Du verwendet, Fliehkraft, oder
hydraulisch?
Ansonsten würde ich wohl erst einem mit einer Kabelsteuerung
hinterherlaufen und alle anderen Probleme lösen (Notabschaltung,
Hinderniserkennung, ...).
Weichseldorfer schrieb:> Betrieben wird der Roboter mit einem Motor aus einem Quad die Steuerung> soll Manuel über eine Bedienteil und Automatisch über ein> einprogrammiertes Programm über GPS möglich sein.
Damit Manuel sich im Automatikbetrieb nicht langweilt, kann er
währenddessen das Manual studieren.
Danke für ein paar tolle Ideen.
Also natürlich geht die Sicherheit vor das ist klar. Der Roboter wird
natürlich anfangs bis alle Tests abgeschlossen sind nur per Hand
bedient.
Wir haben Schon einige Sicherheitslücken entdeckt arbeiten aber schon
daran wie zum Beispiel das Problem mit dem Kind oder Igel. Wir probieren
das mit Infrarot Sensoren aber bis jetzt konnten wir es noch nicht
testen.
Ich werde Mal ein Foto oder Video Posten wenn mal alles läuft.
Die Frage ist: Was willst du über die Funkverbindung steuern: Losfahren,
neues Ziel, Stopp, ein wenig Status, wie Batterielevel oder gefahrene m?
Oder soll das eine Art Fernlenkrad sein mit Videoübertragung?
Wo willst du das Ding einsetzen, nur in Deutschland oder auch woanders?
Für ersteres kann man z.B. RFM69* nutzen, da kommst du im Freifeld bei
entsprechender Datenrate schon 200 m weit, hast aber z.T. Beschränkungen
hinsichtlich der Belegung z.B. bei 868 MHz.
Weichseldorfer schrieb:> Wir haben Schon einige Sicherheitslücken entdeckt arbeiten aber schon> daran wie zum Beispiel das Problem mit dem Kind oder Igel.Weichseldorfer schrieb:> Ich werde Mal ein Foto oder Video Posten wenn mal alles läuft.
Ich will hoffen, daß es nicht zu Bildern von Kindern mit Igelschnitt
kommt.
:)
Ich weiß ja nicht wie der Mäher mechanisch aussieht, aber gegen
Personenschäden kann ein ausreichend großer Stoßfänger mit Abschaltung
(damit keine Körperteile drunter reichen) und ein Schutz gegen
Umfallen/Aufheben (Lagesensor -> Abschalten) Wunder wirken.
Weichseldorfer schrieb:> Der Automatik betrieb> ist kein Problem die Software ist schon fast fertig das Problem stellt> jedoch das Bedienteil da. Ich möchte es über Funk mit dem Roboter> verbinden ich hab mir das so überlegt das im Roboter ein Raspberry sitzt> der für die Programmverwaltung zuständig ist und über RS232 eine> CAN-Schnittstelle bedient welche die Eigentliche Steuerung übernimmt.
Ehrlich gesagt: ich glaub dir kein Wort. Nicht mal eine Silbe.
Mit der manuellen Steuerung würde ich anfangen um überhaupt mal Sensorik
und Aktoren in der Praxis zu sehen.
Das ist dann von der Elektronik/Programmierung in jedem Aspekt (wirklich
jedem Detail) weniger als 10% (oder eher 2%) als für die "fast fertige"
autonome Steuerung. Summarisch vom Gesamtaufwand so 0,1%.
Und der/die Entwickler der autonomen Steuerung wissen dann nicht wie sie
das Fernsteuern könnten... Alle Sensorikfragen gelöst, aber Funkmodul
ist doch nochmal ne ganz andere Hausnummer? Ne: ist Pillepalle. Und dann
RS232 auf CAN und ein PI, ja klar.
Die "fast fertige" Steuerung gibt doch wohl vor welche Controller
eingesetzt werden. Und RS232 > CAN? Sehr abenteuerlich.
Weichseldorfer schrieb:> soll Manuel über eine Bedienteil
Der Kollege Manuel ist sicher ein aufmerksamer Bediener? Lass ihn das
Gerät erst mal per Draht steuern in dem frühen Entwicklungsstadium. Über
ISM-Frequenzen könnt Ihr Euch trotzdem vorsorglich Gedanken machen, da
sie jederzeit gestört werden können durch andere Industriegeräte.
https://de.wikipedia.org/wiki/ISM-Band
Weichseldorfer schrieb:> Die Funkverbindung soll etwa 200 m am Freien Feld betragen hab aber> noch keinen Plan wie ich das realisieren soll
Wichtig ist die kontinuierliche andauernde bidirektionale Funkverbindung
mit Sequenznummer. Damit bei Unterbrechung der Verbindung sofort
gestoppt wird. Und natürlich nur auf Sicht. Damit reichen schon 27MHz.
MaWin schrieb:> Wichtig ist die kontinuierliche andauernde bidirektionale Funkverbindung> mit Sequenznummer.
hahaha...
Wir reden doch über autonom und Quad-Motor - richtig?
Für mein Verständnis ist der angedachte Mähroboter mind. ASIL C.
Aus Sicht der funktionalen Sicherheit reicht das mit den Sequenznummern
bei weitem nicht. Es muss zusätzlich sichergestellt sein, dass die
sicherheitsrelevanten Teile der Software auf beiden Seiten stets richtig
rechnen - Programablauf-Überwachung, Instructionset-Test,
RAM-Integritäts-Check. Evtl. brauchst du einen Sicherheits-Prozessor auf
dem Mähgerät.
Die Sensorik müsste m.M.n. 2-kanalig ausgelegt sein.
Das mit dem Raspi und dem RS232 kannst du vergessen. Der Staatsanwalt
wird dich sowas von auseinandernehmen, wenn etwas passiert.
ASIL schrieb:> Das mit dem Raspi und dem RS232 kannst du vergessen. Der Staatsanwalt> wird dich sowas von auseinandernehmen, wenn etwas passiert.
und das zurecht ;)
Naja, ich denke mal der hier zu erstellende Mäh-Roboter ist eine Art
Labormuster. Und kein kommerzielles Gerät, was in Kürze jeder Baumarkt
im Vertrieb haben wird.
Für das "A" Mustergerät braucht es erstmal die Grundfunktionen.
Wenn das dann soweit gefällt, ist sowieso eine vollkommene Überarbeitung
zum "B" Musterstand nötig. Falls es jemals was "seriennahes" werden
soll.
Da kann man dann die ganzen Sicherheitsaspekte bedenken und einbringen
bzw. Experten für erforderliche Steuerung hinzuziehen. Das wird aber
richtig Geld kosten.
Gruss
