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Autonomer Rasenmäher ASMÄHRO

Zwei Studierende des fünften Semesters entwickelten im Herbstsemester 2010 während Ihrer Projektarbeit im Schwerpunktfach „IEP Integrierte Entwicklung und Produktion“ einen autonomen Rasenmäher , der nun realisiert wird.

Ausgangslage

Die meisten Hauseigentümer mit eigenem Garten merken im Sommer bald, dass das gepflegte Erscheinungsbild ihres Englischen Rasens nicht ohne ihr Zutun erhalten bleibt. Das regelmässige Schneiden des Rasens erfordert viel Zeit und spätestens wenn man den schweren Mäher wieder aus dem Keller hieven muss, hält sich die Freude am Garten in Grenzen.

Wer es sich leisten kann, kauft sich einen Mähroboter. Diese sind jedoch teuer und benötigen meist aufwändige Begrenzungsinstallationen.

Ziel der Projektarbeit

Zusammen mit dem Jungunternehmer Remo Ritzmann wird ein speziell günstiger, autonomer und energieeffizienter Mähroboter entwickelt. Er ist auf eine einfache Wartung und Reinigung auszulegen. Der Asmähro wird für Weiterentwicklungen als „open Project“ öffentlich dokumentiert und die Steuerung des Rasenmähers wird auf der frei in C programmierbaren Plattform „Asuro“ realisiert.

Die wichtigsten Anforderungen

Effizientes Schneidwerk / Mähwerk in Bezug auf W/m2
Grasabweisende Räder
Schutz für Kinder und Katzen gewährleisten
Gerät muss in einem Schrank gelagert werden können
Gras darf nicht ausfransen, damit es nicht austrocknet
Maximal 25 kg Gewicht
Einfache Wartung, Wunsch wartungsfrei
Magnetstecker an Ladeadapter, damit er unabhängig losfahren kann

Die Projektarbeit und Ergebnisse

Zu Beginn der Projektarbeit wurden die Grundlagen des Rasenmähens analysiert und getestet. Nach der Analyse kamen für den Asmähro die zwei Grundprinzipen Fadenmäher oder Sichelmäher in Frage. Mit Schnittversuchen ermittelte man die noch fehlenden Parameter zur Auslegung des Mähwerkes. Anschliessend entschied sich das Projektteam zusammen mit dem Kunden, primär das Prinzip des Sichelmähens weiter zu verfolgen. Optional muss ein Fadenmäher mit getestet werden können.

Hauptinhalt der Arbeit war die Konstruktion und Auslegung der Mäh- und Antriebstechnik (Motoren und Getriebe), die Gestaltung des Gehäuses sowie die Lösungssuche für die Kollisionserkennung.

Folgende technischen Anforderungen werden erfüllt:

Mit dem Stossfänger wird eine kostengünstige Kollisionserkennung realisiert.
Die Auswechselbarkeit der Mähwerk-Motoren bietet grossen Spielraum für Tests.
Die geschlossene Gehäuseform gewährleistet eine wartungsarme Lösung.
Die weitgehend symmetrische und rundliche Form ermöglicht ein Drehen an Ort, ohne grossräumiges Ausschwenken.

Die Herstellung eines Prototyps bildete den Abschluss der Arbeit. Das Gehäuse und die Räder wurden im ZPP auf dem 3D-Drucker ausgedruckt. Die Getriebemotoren stammen von der Firma Dunkermotoren. Die MagCode Magnetstecker werden freundlicherweise von der Firma Rosenberger zur Verfügung gestellt.

Ausblick

Der Prototyp wird montiert, mit der nötigen Antriebstechnik und Steuerung versehen und anschliessend einem Praxistest unterzogen. Danach wird eine Kleinserie von 100 Stück hergestellt und zum Verkauf angeboten.