AM 16: Anhebeschutz

Dieser Wiki-Beitrag ist Teil eines Projektes, welches im Rahmen vom Fachpraktikum Elektrotechnik im 5. Semester Mechatronik absolviert wurde. Ziel des Beitrags ist es, eine nachhaltige Dokumentation zu schaffen, welche die Ergebnisse festhält und das weitere Arbeiten am Projekt ermöglicht.

Autoren:

Betreuer: Prof. Schneider

Aufgabe

Anhebeschutz, Fallschutz und Diebstahlschutz

Wird der Mäher angehoben, muss aus Sicherheitsgründen das Mähwerk sofort ausgeschaltet werden. Dies gilt auch, wenn der Mäher umkippt. Optional kann ein unangenehmer Ton (z.B. Fridge Alert) vor Diebstahl warnen.

Erwartungen an die Projektlösung

• Einarbeitung in die bestehenden Ardumowers-Unterlagen
• Planung und Beschaffung der Bauteile
• Aufbau und Anhebeschutzes
• Inbetriebnahme und Test
• Erstellen Sie ein faszinierendes Video, welches die Funktion visualisiert.
• Test und wiss. Dokumentation

Schwierigkeitsgrad

• Mechanik: **
• Elektrotechnik: *
• Informatik:

Einleitung

Ziel unseres Projektes war es, eine automatische Not-Aus Funktion in den Ardumower bei Umkippen oder Anheben zu implementieren. Dadurch soll das Verletzungsrisiko minimiert werden. Um dies zu realisieren, gibt es verschiedene Lösungsstrategien, welche im folgenden Absatz näher dargelegt werden.

Lösungsstrategie

Gelöst werden kann das Problem des Anhebeschutzes auf mehrere Weisen. Einerseits wird mit der Ansteuerung des Gyrosensors ein Anhebeschutz entwickelt. Wenn der Ardumower unsachgemäß angehoben wird, erfährt der Gyrosensor eine beschleunigte Bewegung in z-Richtung und der Motor muss abgeschaltet werden. Bei einem Umkippen wird der Gyrosensor ebenfalls ausschlagen und reagieren können. Ein bekanntes Problem dabei ist die Tatsache, dass die Gyrosensoren ab einer gewissen Geschwindigkeit reagieren müssen. Dies bedeutet, dass der Ardumower (beim langsamen Anheben) nicht reagiert und die Rotorblätter nicht aufhören sich zu drehen. Ein Link zu dem Gyrosensor der IMU gibt es hier. http://www.ardumower.de/index.php/de/2014-09-11-11-52-24/anleitungen/2013-11-23-19-50-19/kompass-beschleunigung-gyro

Alternativ gibt es die Lösung mit dem sogenannten Dropsensor. So wären am Gehäuse 2 IR Entfernungssensoren angebracht. Hierbei wird der Abstand der Sensoren zu dem Boden gemessen und bei einer zu großen Entfernung der Motor ausgeschaltet / Alarm ausgelöst. Die Dropsensoren bieten Einstellmöglichkeiten auf der Rückseite für die Entfernung und die Empfindlichkeit. Diese Lösung hat im Vergleich zu der ersten den Vorteil, dass ab einer Mindestentfernung der Ardumower abschaltet, auch wenn er langsam angehoben wird. Beim Verdecken der Sensoren werden sie Unabhängig zu der Entfernung zum Boden nicht reagieren. Ein weiteres Problem sind nasse Untergründe, die die IR Sensoren Entfernungen falsch einschätzen lassen. Bodenunebenheiten sind ein zusätzliches Problem, wenn die Sensoren zu empfindlich reagieren. Einen Link zu dem Dropsensor gibt es hier [1]

Eine weitere mögliche Lösung wäre ein Bumpersensor mit einem an der Unterseite des Ardumowers umrandenden Schlauchs. Sobald unter den Ardumower gegriffen wird, würde das Drücken auf den Schlauch den Luftdruck im Bumpersensor verändern und der Sensor würde reagieren. Diese Lösung ist nicht so fehleranfällig, jedoch kann es passieren, dass in die Klingen des Mähers gegriffen wird, bevor der Bumpersensor anschlägt. Zudem reagiert der Sensor auf Hindernisse, die groß genug sind, um die Schläuche zusammenzudrücken.

Projektdurchführung

Verwendete Bauteile

Für die Lösungsstrategie mit dem Gyrosensor oder dem Beschleunigungssensor benötigt man den dementsprechenden Sensor (meist auf einem IMU verbaut).

Für einen

Weiterführende Links

• Ardumower Wiki
• Wiki: Dropsensor

YouTube-Video

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