Projekt 78c: ArduMower Ladestation: Unterschied zwischen den Versionen
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# SolidWorks: https://www.solidworks.com/de | |||
# Wikipediaartikel zu CAD: https://de.wikipedia.org/wiki/CAD | |||
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Version vom 17. Januar 2019, 23:58 Uhr
Autoren: Linnemann, Balmer
Betreuer: Prof. Schneider
→ zurück zur Übersicht: WS 18/19: Fachpraktikum Elektrotechnik (MTR)
Aufgabe
Realisieren Sie eine Ladestation für den Ardumover
Erwartungen an die Projektlösung
- Recherche zu Ladestationen kommerzieller Hersteller
- Festlegung der Randbedingungen
- Konstruktion der Ladestation in Solid-Works
- Fertigung der Ladestation
- Anschluss und Test der Ladestation
- Wiss. Dokumentation der Lösung und Funktionsnachweis
- Live Vorführung während der Abschlusspräsentation
Hinweis: Beachten Sie, dass der ArduMower die Station autonom anfahren soll.
Einleitung
Der folgende Artikel befasst sich mit dem Projekt 78c: ArduMower Ladestation des WS 18/19: Fachpraktikum Elektrotechnik (MTR), welches im Studiengang Mechatronik an der Hochschule Hamm-Lippstadt bearbeitet wurde.
Projekt
Folgender Abschnitt listet unsere zuvor geplante Durchführung des Projektes auf. Die Punkte sind dabei als einzelne Schritte zu sehen.
- Recherche
- Erstellen der BOM (Bill of Material)
- Festlegen der Rahmenbedingungen
- Konstruktion der Ladestadion
- Fertigung der Ladestation
- Anschluss der Elektronik
- Funktionstest
- Wissenschaftliche Dokumentation
Projektplan
V-Model
Projektdurchführung
Recherche
Noch vor dem Erstellen der BOM oder der Konstruktion der Ladestation, wurden übliche Lösungen für Ladestationen von kommerziellen Herstellen recherchiert. Dabei wurde einerseits auf den Aspekt des Ladens als auch auf das Einfahren geachtet und mögliche Ideen gesammelt.
Rahmenbedingungen
Nach der Recherche haben wir uns für Ladekontakte oberhalb des ArduMowers entschieden, da sich dort zwei Ladekontakte befinden welche wir mit Hilfe von zwei Kupferplatten anschließen wollen und der ArduMower autonom laden soll. Des weiteren haben wir uns für Holz als Grundmaterial der Ladestation entschieden, da es kostengünstig, gut zu verarbeiten und stabil ist. Das Dach wurde allerdings aus einem Wellblech aus Plastik gefertigt welches leicht abschüssig ist, damit im Falle von Regen oder sonstigem Niederschlag das Dach dicht hält und Flüssigkeit besser ablaufen kann.
Konstruktion
Folgende Liste zeigt die für das Projekt verwendeten Bauteile an:
Pos. | Anzahl | Bauteil |
---|---|---|
1 | 4 | Stützen |
2 | 2 | Längsbalken |
3 | 4 | Querbalken |
4 | 1 | Dach |
5 | 2 | Ladekontakte |
6 | 1 | Netzteil 24V; 1,5A |
7 | 1 | 5,5 x 2,5mm DC-Hohlstecker-Buchse |
8 | 1 | 50cm Erdkabel |
Ladestation
Das Design der Ladestation orientiert sich an einem Carport bzw. einem einfachen Unterstand, da so die aktuelle Position des Roboters einfach bestimmt werden kann. Das Material des Gerüstes ist Holz, welches mit einer Holzschutzlasur versehen ist um es vor Umwelteinflüssen zu schützen. Da sich elektronische Komponenten im ArduMower als auch in der Ladestation befinden wurde das Dach aus einem Wellblech aus Plastik gefertigt, da dieses besser Flüssigkeiten ableitet und so die Elektronik vor Feuchtigkeit besser schützen kann.
Elektronik
Um die Ladekontakte mit Spannung zu versorgen wurde ein Netzteil eingekauft welches durch eine 5,5 x 2,5mm DC-Hohlstecker-Buchse an der Ladestation angeschlossen werden kann. Die Aderleitungen, welche mit Kabelschuh und Schrauben an den Kupferkontakten befestigt sind, versorgen die Ladekontakte mit 24 V.
Funktionstest
Die Funktion der Ladestation wird mit einem Multimeter nachgewiesen. Sollte des ArduMower noch nicht über Ladekontakte auf der Oberseite verfügen und so nicht autonom laden können, so wird extra ein Verlängerungskabel beigelegt um die Versorgung des Roboters per Hand zu ermöglichen.
Ergebnis
Als Ergebnis unseres Projektes ergibt sich eine funktionstüchtige Ladestation für den ArduMower welche in den Betrieb genommen werden kann. An dieser kann der ArduMower nicht nur per Hand angeschlossen werden, da dieser die Ladestation auch autonom anfahren kann und so selbstständig läd.
Zusammenfassung
Lessons Learned
- Vorhaben können sich trotz Planung ändern da andere Optionen im Nachhinein für sinnvoller empfunden werden (z.B. Flachdach -> Schrägdach)
- Details lassen sich nicht komplett im Voraus planen, da noch nicht alle Bauteile zur Verfügung stehen
- Wenn man mit elektronischen Bauteilen arbeitet ist Vorsicht geboten, da sonst durch z.B. falsche Polung der Kontakte Bauteile kaputt gehen können
- Über eine Sicherung wäre nachzudenken
Projektunterlagen
YouTube Video
Weblinks
- Ardumower: https://www.ardumower.de/index.php/de/
- SolidWorks: https://www.solidworks.com/de
- Wikipediaartikel zu CAD: https://de.wikipedia.org/wiki/CAD
Literaturverzeichnis
Alle Bilder im vorherigen Wiki-Eintrag wurden selbst erstellt.
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