Jaja, es ist etwas still geworden hier. Das ändert sich aber sicherlich demnächst, wenn ich wieder mehr Zeit habe wieder :-)
Heute gibt es anstatt eines Bloomday-Posts zur Abwechslung mal etwas zum Rasenmähen. Wir haben hier neben dem Gemüsegarten auch noch mehrere ganz schön große Rasenflächen. Die Vorstellung, dass die ohne unser Zutun automatisch von so einem kleinen Roboter gemäht werden, finde schon ziemlich einladend.
Da ich nicht nur Hobbygärtner sondern auch noch Hobbybastler und IT-Fritze bin, lag die Idee nahe, sich so ein Ding selber zu bauen. Im Moment tüftle ich gerade an verschiedenen Fragen zur Navigation herum. Ein Teilaspekt davon ist die Erkennung der Außengrenze des Rasens. Professionelle Rasenroboter lösen das, indem ein Kabel um den ganzen Rasen verlegt wird. Der Roboter erkennt das elektromagnetische Signal, die diese Schleife aussendet und überfährt die Grenze nicht. Aber was passiert, wenn mal die Stromversorgung der Begrenzungsschleife ausfällt? Dann wird der arme Roboter auf irgendeiner belebten Kreuzung platt gefahren, weil er nicht wusste, wer Vorfahrt hat.
Mir wäre es lieber, wenn der Roboter selbst erkennt, wo der Rasen aufhört. Deshalb habe ich ein kleines Programm geschrieben, dass einigermaßen sicher Rasen und insbesondere die Rasenkante erkennt.Das Video des ersten praktischen Tests möchte ich euch natürlich nicht vorenthalten ;-)
Das Programm wurde mit Hilfe von OpenCV erstellt. OpenCV ist eine freie und äußerst umfangreiche Programmbibliothek mit Algorithmen für die Bildverarbeitung und maschinelles Sehen. Des ganzen Krempel zum maschinellen Sehen habe ich für dieses kleine Test-Programm gar nicht verwendet, es kommt aber bei anderen Programmteilen des Projekts (wie z.B. der genauen Standortbestimmung des Roboters) exzessiv zum Einsatz. Wie das Video zeigt, erkennt das Programm trotzdem sehr gut den Übergang vom Rasen zum Weg.
Weblinks:
>> Aber was passiert, wenn mal die Stromversorgung der Begrenzungsschleife ausfällt?
Der fährt keinen um, Heiner! Ohne Signal fährt er gar nicht los.
Wir haben seit 3 Jahren einen Robomow und sind mit der Induktionsschleifen-Lösung gut zufrieden.
Was macht er denn, wenn er schon losgefahren ist und die Stromversorgung der Begrenzungsschleife dann ausfällt?
Naja egal, eigentlich will ich ja nur mal heraus finden, ob es nicht auch ohne diese Schleife funktioniert. Falls nicht kann ich sie immer noch nachrüsten.
Hi, so wat nachzubauen, Respekt! Wünsche frohe Ostern.
Woran erkennt der Algorithmus den Rasen?
Vor allem Farbe und Struktur. Dann noch eine Menge Bit-Schubsereien.
Ich hatte es auch mit einer trainierten Kaskade versucht. Das bringt beim Rasen aber erstmal keine großen Vorteile. Später werde ich das vielleicht wieder einbauen um überhängende Pflanzen besser zu eliminieren.
In einem weiteren Programmteil soll OpenCV feste Punkte im Garten erkennen, um den eigenen Standort besser ermitteln zu können. Das funktioniert mit einer gut trainierten Kaskade schon ziemlich gut.
Die Unterscheidung zwischen Rasen und befestigtem Gehweg stelle ich mir ja noch recht einfach vor, aber was macht der Mähroboter, wenn die Wiese nahtlos ins Bärlauchbeet übergeht (oder genauer umgekehrt, der wild aufgegangene Bärlauch sich in die Wiese ausdehnt)? Oder ist Euer Garten dafür zu ordentlich?
Bei der exakten Erkennung der Rasenkante könnten man die Maschine ja mit einer Nagelschere ausstatten, so genau ist das. ;)
Wenn der Roboter von einem Kabel “angeleitet” wird, wo er nicht lang darf, was rechtfertig dann eigentlich die teilweise sehr deftigen Preise dieer Geräte? Wenn wenigsten recht komplexe Software beinhalten würden… aber so eine Lösung mit einem Kabel ist doch schon ziemlich Holzhammermäßig.
Bin gespannt aufs Endergebnis.
Ich muss natürlich zugeben, dass das Gelände in meinem Versuch ziemlich “einfach” war. Wie Jutta schon schreibt, sobald eine Wiese angrenzt oder Zweige von Büschen überhängen wird es schwieriger. Da müssen dann andere Sensoren (Ultraschall, Infrarot, GPS, Stereo-Kamera) und die Odometrie helfen.
Wenn es gar nicht anders geht muss ich an sehr schwierigen Stellen tatsächlich ein Perimeterkabel oder einen RFID-Chips einbuddeln.
> Bin gespannt aufs Endergebnis.
Bin ich auch. Inzwischen ist das Chassis einigermaßen fertig und das Teil macht erste Fahrversuche. Die autonome Navigation steckt noch eher in den Kinderschuhen ;-)
Nicht schlecht. Ich hatte eigentlich gedacht, dass die Robomäher-technik schon fortgeschrittener sei. Weil wenn man erst ein Kabel auslegen muss, ist das ja auch schon die halbe Arbeit.
Aber ich finde echt cool, sowas von Hand zu programmieren und zu balsteln. Ok… ein Mähroboter mit Ultraschall, Infrarot und Co finde ich etwas übertrieben, aber bestimmt nett anzusehen :-D
Zum Glück sind diese Sensoren in den letzten Jahren unglaublich billig geworden. Die fünf vorgesehenen Ultraschall-Entfernungssensoren haben weniger als 10 Euro gekostet. Ebenso die Kompass/Gyroskop/Accellerometer-Kombination oder der GPS-Empfänger. Sowas ist heute in jedem Smartphone verbaut – wäre doch blöd, wenn man das nicht auch anderweitig nutzt ;-)
Hallo,
gibt es eigentlich irgendwelche Neuigkeiten zu diesem Projekt? Wie funktioniert das mittlerweile? Hast du es nochmals verbessern können?
Ich finde sowas sehr faszinierend, wenn man das Wissen und Können hat, so einen autonomen Roboter alleine aufbauen zu können.
Wenn du das mittlerweile im Griff hast, dass sich der Roboter genau im richtigen Bereich bewegt und sich nicht “verirrt”, frage ich mich warum die etablierten Rasenmäher Roboter immer noch auf das Begrenzungskabel setzen?
Im Winter ist das Projekt etwas eingeschlafen. Ich werde mich aber demnächst wieder mehr drum kümmern. Viele Infos zu anderen Selbstbauern gibt es übrigens weiterhin im Forum von ardumower.de
Zum Thema Navigation ist mir spontan die Signalstärke des chibi Empfängers eingefallen.
Prinzipiell müsste es doch möglich sein, sich an Hand von ein paar (mind. 3) strategisch verteilten Chibi Bricks zuorientieren.
Die Navigation an Hand der Schritte eines Schrittmotor, halte ich für zu wage um damit gezielt im Garten umherzufahren.
Unser Automower kommt nächste Woche. Ich freu mich schon höllisch auf das Teil !
Ursprünglich wollte ich auch den 305′er nehmen, bei der Anamnese vor Ort wurde mir jedoch aufgrund der Topographie unseres Gartens davon abgeraten und der 315′er empfohlen. Also ich würd mir an deiner Stelle schon einen Berater ins Haus kommen lassen, der sich den Garten mal ansieht.