Version vom 31. Mai 2016, 10:29 Uhr

Zusammenfassung

Das Ardumower- Design verwendet zwei verschiedene Typen von Motoren. Alle Motoren können im Shop ) erworben werden:

• Zwei Getriebemotoren als Antriebe (Radmotoren) mit Encoder(für Weg- und Geschwindigkeitssteuerung)
• einen Motor (mit hoher Drehzahl) zum Mähen (Mähmotor)

Zur Steuerung der Motoren sind Motortreiber erforderlich. Desweiteren messen wir den Motorstrom mit dem Motortreiber. Dies erlaubt uns, Hindernisse zu detektieren, da der Motorstrom bei Hindernissen ansteigt. Ardumower verwendet zwei Dual MC33926 Motortreiber. Zwei Kanäle für linker und rechter Motor und zwei Kanäle (parallel geschaltet) für den Mähmotor.

Spannungen

Der Ardumower verwendet wie alle modernen Systeme 24V Motoren.

Radmotoren

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  Ardumower Getriebemotor(Welle: 8mm Durchmesser, 5900 U/min, 0.055 Nm, Übersetzung: 1:212, Ausgangs-Drehmoment 2.45Nm, Ausgangsdrehzahl 31 U/min)

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  Motor wiring

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  Ardumower Getriebemotor Kennlinie (nur Motor)

Die beiden Getriebemotoren werden unabhängig voneinander gesteuert ('Differentialantrieb') :

• Fahren vorwärts/rückwärts
• Lenken links/rechts

Die Eigenschaften der Ardumower - Radmotoren:

• Eine Drehzahl bis zu 31 U/min erlaubt es, den Roboter mit einer ausreichenden Geschwindigkeit von bis zu (Meter/sec = 31rpm/60 * PI * 0.25m = 0.4m/sec) bei Verwendung von Rädern mit 250 mm Durchmesser, zu bewegen.
• ein hohes Drehmoment (2.45 Nm) garantiert, dass der Roboter kleinere Hügel bis zu 14 Grad erklimmen kann (mit 2 Motoren, 250 mm Rädern, 31 U/min = 0.4m/s, Beschleunigung = 0.2 ( 1/2 der Nominalgeschwindigkeit) see calculator
• Der eingebaute Encoder kann die Drehzahl messen, die Geschwindigkeit und den Weg feststellen.
• 24V (Laststrom ca. 1A)

Reduzierung von Motorstörungen

Folgende Anleitung zeigt wie Du Motorstörungen reduzieren kannst.

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  Reduzierung von Motorstörungen

• Anleitung: Motorstörungen reduzieren REV20150531
• (English comments)

Protector PCB

Protektorboard: Bei 24V Systemen kommt es zu Spannungsspitzen, die den Motortreiber schnell zerstören können. Daher wurde das Protektorboard entwickelt um dies zu verhindern. Es werden 2 Stück benötigt. Einen für die Antriebsräder und einen für den Mähmotor. Schaden kann das Protektorboard auf keinen Fall.

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  Protector PCB

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  Protector PCB Verdrahtung

• Bauanleitung Protector board (empfohlen für sicheren Betrieb der Motortreiber!)
• schematics Schaltbild]

Bauanleitung Motortreiber (MC33926)

Eigenschaften des Motortreibers: bis zu 3A, mit integriertem Stromsensor und Thermoschutz

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  PCB und MC33926

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  Pin-Belegung

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  Jumper

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  Schaltbild MC33926

Hier findest Du eine Anleitung wie der Motortreiber auf das PCB gesetzt wird.

• Video-Anleitung: Dual MC33926

Der linke Motor wird wie folgt angeschlossen:

Motor Anschluss (linker Motor):

Motor (black)  ==== MC33926 M1OUT1
Motor (red)    ==== MC33926 M1OUT2

Für den rechten Motor entsprechend an MC33926 M2OUT(1,2) anschliessen.

Odometrie Anschluss

Der im Ardumower-Motor eingebaute Encoder hilft dem Ardumower die Drehzahl bzw. zurückgelegte Distanz zu ermitteln. Hier siehst Du wie die Odometrie angeschlossen wird.

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  Motor wiring

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  Encoder signal

Motor Odometrie Anschluss (linker Motor):

Motor (brown)  ---- PCB VCC
Motor (green)  ---- PCB GND
Motor (blue)   ---- PCB OdometryLeft (3)
Motor (purple) ---- PCB OdometryLeft (4)

Für den rechten Motor entsprechend an "PCB OdometryRight" anschliessen.

WICHTIG: Bei PCB v0.5/1.2 fehlen die Pull-up Widerstände! Du musst sie nachträglich am PCB wie folgt ergänzen:

PCB OdometryLeft(3) --- 4.7k --- 5v
PCB OdometryLeft(4) --- 4.7k --- 5v

Mähmotor und Treiber

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  Ardumower Mähmotor

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  Ardumower Mähmotor -Kennlinie

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  Anlaufstrom

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  Mähmotor blockiert, 500ms detection (max), waittime: 5sec (min)

Eigenschaften des Ardumower-Mähmotors:

• schnell genug um den Rasen zu schneiden (3150 U/min)
• genügend Drehmoment (140 mNm / 46 W)
• leises Mähen (man hört ihn kaum)
• 24V, Laststrom ~1.0A (L=2.8mH, R=1.9ohm)

Es wird ein MC33926 Motortreiber in Parallelschaltung zur Ansteuerung des Mähmotors verwendet.

Sicherheitshinweis: Entferne zur Sicherheit stets die Messer bei deinen ersten Tests!

Der Mähmotor wird wie folgt angeschlossen:

Motor (black) ==== MC33926 M1OUT1
Motor (red)   ==== MC33926 M1OUT2

Motor controller (PID)

Die Geschwindigkeit der Motoren wird mit einem Software-PID-Regler geregelt. Du kannst Dir die Regelung mit der pfodApp anschauen (Plot->Motor control):

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  Motor speed settings

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