Schüler erhalten Industrie-Preis für intelligenten Rasenmäher-Roboter

Magdalena Patzak und Stefan Hangler von der HTL Braunau haben beim Bosch-Wettbewerb, der als der größte unternehmensinitiierte Projektwettbewerb Österreichs gilt, den ersten Platz in der Kategorie Mobilitätstechnik für ihren "Smart Mower" erreicht. Hangler aus Munderfing und Patzak aus Hochburg-Ach haben für einen Rasenroboter ein intelligentes Positionierungssystem entwickelt, sodass dieser den Rasen strukturierter, schneller und effizienter mäht.

Eigenes Positionierungssystem

"Herkömmliche Rasenroboter mähen in der durch die Drahtschleife definierten Fläche unstrukturiert und ohne Plan. Dadurch werden manche Abschnitte doppelt gemäht und andere gar nicht. Dieses veraltete Verfahren führt zu zahlreichen langen und umständlichen Mähzyklen. Wir haben einen Rasenroboter mit einem selbst entwickelten Positionierungssystem ausgestattet und diesen dadurch schneller, effizienter und ökonomischer gemacht", so die beiden jungen Innviertler mit ihrem Diplomprojekt unter Betreuung von Jürgen Feierabend. Das gesamte Verfahren funktioniert ohne Begrenzungsdraht, mit nur drei an den Grundstücksgrenzen positionierten Modulen.

Der Roboter fährt den Rasen nach einem vorgegebenen Plan vollkommen autark. Ein Algorithmus berechnet den kürzesten, im Idealfall den schnellsten Weg auf Basis der Grundstückseigenschaften. Der Roboter fährt dann in Schlangenlinien das Grundstück ab. Durch dieses strukturierte Abfahren seien weniger und kürzere Mähzyklen nötig.

"GPS kommt für unsere Messung nicht infrage, da wir eine Genauigkeit von plus/minus vier Zentimetern erreichen wollen. Unser Positionierungssystem besteht aus vier DWM1000-Modulen und Mikrokontrollern der Marke Node MCU ESP8266." Drei dieser Module sind an den Grundstücksgrenzen positioniert und ermitteln die aktuelle Position des Vehikels. Diese Module bilden zusammen mit dem vierten Modul, das direkt im Roboter verbaut ist, ein auf Laufzeitmessung basierendes Positionserfassungssystem.

Beste Strategie wird ermittelt

Diese Positionierungsmodule senden via WiFi kontinuierlich die ermittelten Distanzen zwischen dem Roboter und den Modulen zu einem PC, der als Basisstation fungiert. Ein eigens geschriebenes Programm ermittelt aus den empfangenen Distanzen die exakte Position des Roboters und liefert die effizienteste Rasenmähstrategie auf Basis der Grundstückseigenschaften. Der Rasenroboter fahre somit mithilfe eines berechneten Weges die zu mähende Fläche strukturiert ab, wodurch eben ein schnelleres und effizienteres Mähen ermöglicht werde.

"Ein derartiges Positionierungsmodul ist noch nicht am Markt erhältlich. Dass dafür Nachfrage bestünde, haben wir bereits am Tag der offenen Tür in der HTL in Braunau gesehen, da mehrmals gefragt wurde, wo man so einen Rasenroboter kaufen kann", so die beiden Maturanten.