Vorstellung von OpenMower, einem Open-Source-Mähroboter
(github.com/ClemensElflein)- OpenMower ist ein Open-Source-Projekt, mit dem sich günstige handelsübliche Mähroboter zu smarten autonomen Robotern auf RTK-GPS-Basis aufrüsten lassen
- Die wichtigsten Ziele sind autonomes Mähen, hohe Sicherheit, keine Begrenzungskabel, niedrige Kosten und vollständige Offenheit
- Die Hardware bestehender Produkte ist robust und kann ohne Änderungen allein durch ein Software-Upgrade ausreichende Leistung erzielen
- Die aktuellen Grundfunktionen laufen bereits; Kernaufgaben wie Kartierung, autonomes Fahren und Laden sind umgesetzt
- Hardwarekompatibilität besteht nur mit einigen Modellen wie dem YardForce Classic 500, eine Ausweitung auf weitere Roboter wird jedoch erwartet
Projektüberblick
OpenMower ist ein Open-Source-Hardware-/Softwareprojekt, bei dem leicht erhältliche handelsübliche Mähroboter wie der YardForce Classic 500 zerlegt und mit modernem RTK-GPS und Software ausgestattet werden, um sie in günstige und zugleich smarte autonome Mähroboter zu verwandeln
- Bestehende Mähroboter unterstützen meist nur zufällige Fahrtrichtungen und sind dadurch weder besonders effizient noch intelligent
- Beim Zerlegen zeigte sich, dass die Hardwarequalität hoch ist, etwa durch bürstenlose Motoren, Wasserfestigkeit und Robustheit sowie Standardsteckverbinder
- Der eigentliche Upgrade-Punkt ist die Software
Projektziele
- Umsetzung eines vollautonomen Mähroboters
- Hohe Sicherheit: Notfallreaktionen wie Not-Aus beim Anheben oder bei Kollisionen
- Unterstützung mehrerer Bereiche ohne Begrenzungskabel
- Geringe Kosten: Ziel ist ein günstigeres System als handelsübliche Modelle der Mittelklasse
- Open Source: Jeder kann das System bauen und das Wissen erweitern
- Sauberes Design
- Hindernisvermeidung
- Regenerkennung und automatischer Stopp bei schlechtem Wetter
Open Mower App
- App mit intuitiver Steuerung per Smartphone und Visualisierung
Aktueller Entwicklungsstand
- Grundlegende Mähfunktionen fertig: Kartierung, Routenplanung, Mähen und automatisches Andocken (Rückkehr zum Laden und Fortsetzen) funktionieren
- Technisch versierten Nutzern wird der Eigenbau empfohlen
- Da Kosten und Komplexität hoch sind, können Fragen und Unterstützung über Community-Kanäle wie Discord und Wiki erfolgen
Hardware
- Besteht aus Mainboard sowie Servomotor-Controllern wie xESC mini/xESC 2040
- xESC 2040 ist ein kostengünstiger Controller auf Basis des RP2040-Chips und wird derzeit experimentell unterstützt
- Auf der To-do-Liste stehen zusätzliche Hardwarefunktionen wie eine genauere Akkustandsanzeige
Software
- Entwicklung von Mäher-Zustandsverwaltung (Andocken/Arbeiten usw.) und Routengenerierung abgeschlossen
- Hindernisvermeidung ist noch nicht implementiert
- Die ROS-basierte Open-Source-Software wird in einem separaten Repository verwaltet
Bau- und Einstiegsleitfaden
- Auf der offiziellen Website und im Wiki finden sich Informationen zu benötigten Bauteilen, Softwareinstallation und Community-Leitfäden
- Zusätzliche Materialien werden fortlaufend von der Community ergänzt
Mitmachen und Community
- Man kann sich am Bau eines OpenMower versuchen oder mit Sternen und Beobachten des Repositorys zur Weiterentwicklung beitragen
- Informationsaustausch ist über das offizielle YouTube und Discord möglich
Kompatible Hardware
- Derzeit besteht Kompatibilität mit dem YardForce Classic 500 sowie einigen Herkules-/SA650-ECO-Modellen und deren Boards
- Es gibt auch einige chinesische SUMEC-Hardware-OEM-Produkte mit demselben Board, die Erweiterbarkeit ist jedoch begrenzt
- Um die Liste kompatibler Produkte zu teilen und zu erweitern, wird empfohlen, Zerlegeinformationen und Boardfotos in der Community einzureichen
Zusätzliche Hinweise und Besonderheiten
- Die Patente, Gesetze und Sicherheitsvorschriften des jeweiligen Landes müssen unbedingt geprüft werden
- Das bereitgestellte Material bietet keinerlei Gewähr für tatsächliche Funktion, Eignung oder rechtliche Unbedenklichkeit
- Für Bau und Nutzung ist technisches Fachwissen erforderlich
- Für kommerzielle Nutzung und Weiterverkauf ist die Zustimmung der Entwickler erforderlich; empfohlen wird die private Nutzung zu nichtkommerziellen oder Bildungszwecken
Lizenz
- Veröffentlicht unter der Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License
- Nichtkommerzielle und Bildungsnutzung sind frei möglich; für kommerzielle Nutzung und Vermarktung ist die Zustimmung der Entwickler erforderlich
Zusammenfassung
OpenMower ist ein innovatives DIY-Projekt, das günstige kommerzielle Roboterhardware mit Open-Source-Software in smarte autonome Mähroboter verwandelt. Zu seinen Stärken gehören die enge Unterstützung durch die Community, detaillierte Dokumentation und Wiki-Inhalte sowie die Offenheit von Hardware und Software, wodurch sich verwandte Produktfamilien nutzen, Kosten senken und Einstiegshürden reduzieren lassen.
Dank vergleichsweise geringer Hardwareänderungen und der Community-Unterstützung ist das Projekt im Vergleich zu bestehenden Ansätzen leichter zugänglich und eignet sich gut für Privatpersonen und DIY-Ingenieure.
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Ich habe festgestellt, dass kürzlich erschienene Mähroboter sich nicht zufällig bewegen, sondern meist systematisch in Zonen mähen. Nach Kauf und Recherche stellte sich heraus, dass nur der Worx Landroid nach dem Zufallsprinzip arbeitete. Ich wollte ein Modell ohne zu verlegende Begrenzungskabel, weil ich mir möglichst wenig Aufwand wünschte. Am Ende habe ich mich für den eufy E15 entschieden, der kamerabasiert ohne zusätzliche Installation eine Karte erstellt und sich dann systematisch bewegt. Man muss sich fast gar nicht darum kümmern. Ich habe keinerlei Verbindung zu dem Produkt und empfehle es nur, weil ich wirklich zufrieden bin. Mit einer Open-Source-Version wäre es natürlich noch besser. Dieses Projekt nutzt nur GPS; das funktioniert zwar gut, aber es kann Abdeckungsprobleme geben. Kameras funktionieren tagsüber dagegen zuverlässig, daher könnte man überlegen, dem Projekt auch Kameras hinzuzufügen. Natürlich sind Kameras komplex und fehleranfällig, aber insgesamt könnte das eine verlässlichere Lösung sein.
Ich nutze einen Husqvarna und bin sehr zufrieden damit. Auch dieses Gerät mäht zufällig. Seit drei Jahren musste ich keinen externen Rasenservice mehr beauftragen; ich muss mich nur noch um die Kanten und um das Freischneiden rund um Bäume kümmern. Mein Garten ist flach und etwa 5000 sqft groß.
Ich würde mir Sorgen machen, dass so etwas ohne Draht oder GPS leicht gestohlen werden könnte.
Statt GPS oder Kameras könnte man auch ein lokales Positionierungssystem einsetzen. Es würden vermutlich schon drei solarbetriebene Beacons rund um den Garten reichen.
Mich würde interessieren, wie groß und wie flach der Garten ist. Mein Grundstück ist groß und auf einer Seite abschüssig, daher frage ich mich, ob das dafür geeignet wäre.
Das klingt wie eine Rasenmäher-Version von Valetudo, sehr spannend. Ich frage mich, wie viel Code sich zwischen Roboterstaubsaugern und Rasenmähern überschneidet. Valetudo-Link
Durch diesen Beitrag habe ich Valetudo zum ersten Mal kennengelernt, und es wirkt äußerst interessant. Ich überlege, meinen sieben Jahre alten Saugroboter damit zu „upgraden“.
Anders als bei Valetudo werden bei diesem Projekt nur Chassis und Motoren eines bestehenden Mähers verwendet; die Elektronik wird komplett ersetzt.
Der geteilte Link ist sehr hilfreich. Ich habe vor, künftig sowohl Valetudo als auch OpenMower zu nutzen. Ich wünschte, es gäbe auch in der Welt der Sicherheitskameras solche Open-Source-Alternativen.
Ehrlich gesagt funktionieren die aktuellen, zufällig fahrenden Mähroboter in der Praxis ziemlich gut. Die Verlegung eines Begrenzungsdrahts ist zwar umständlich, aber wenn das einmal erledigt ist, ist es sehr effektiv, weil der Roboter den Bereich nicht verlässt. Auch die zufällige Fahrweise ist effizienter als erwartet. Ich frage mich, was ein „smarter“ Roboter konkret besser macht. Wenn er ohne Begrenzungsdraht wirklich zu 100 % perfekt funktionieren würde, hätte das natürlich einen Sinn, und eine Hinderniserkennung wäre ebenfalls wünschenswert, damit zum Beispiel die herumliegenden Spielsachen der Kinder nicht zerschnitten werden.
Ich nutze einen Mammotion Yuba, und das Mähergebnis in Raster- oder Geradlinien sieht fantastisch aus. Man kann sogar Logos mähen. Es ist deutlich schneller als die zufällige Methode und liefert bessere Resultate.
Die Hindernisvermeidung scheint auf der Software-Seite die größte verbleibende Herausforderung zu sein. Für die Positionierung gibt es verschiedene Optionen wie RTK-GPS-Sensoren. Ich fände es auch in Ordnung, wenn ein Führungsdraht nur noch als „Ausbruchsschutz“ erhalten bliebe.
Auch wenn Roboter mit Begrenzungsdraht sehr gut funktionieren, kann ich nicht zustimmen, dass die neueste Generation von Robotern „nichts taugt“. Mein Mammotion Luba 2 ist in Bezug auf Hardware und Positionsgenauigkeit tatsächlich ausgezeichnet, und auch die Software ist trotz Verbesserungspotenzial ziemlich ordentlich.
Wenn man sich fragt, wie die tatsächliche Klingenkonstruktion eines Mähroboters aussieht, hilft dieses Bild. Ich habe einen Sunseeker X7 gekauft und nutze ihn auf etwa 4 Acres Fläche, davon sind ungefähr 2 Acres tatsächlich Rasen und der Rest Garten oder Zufahrt. Die Hardware ist inzwischen ausreichend weit; jetzt ist die Software der entscheidende Punkt. Ich erlebe gerade, wie stark sich das Gerät allein durch Software-Updates verbessern kann. Der Sunseeker ist kamerabasiert, bisher noch ohne LiDAR. Mähroboter sind Menschen überlegen: Wenn die Bedingungen stimmen, funktioniert das Nährstoff-Recycling gut, und man kann Klingenlänge sowie saisonale Einstellungen anpassen. Besonders interessant ist, dass man ihn auch um 3 Uhr nachts fahren lassen könnte, wodurch Ideen wie Sicherheits- oder Wildtierüberwachung aufkommen. Gemessen am Preis-Leistungs-Verhältnis schienen mir chinesische Produkte sehr leistungsfähig zu sein. Das ist eine Technologie, auf deren Zukunft ich mich wirklich freue.
Nachts sollte man den Betrieb zum Schutz von Wildtieren, insbesondere nachtaktiven Tieren wie Igeln, vermeiden.
Wildtiere können von Mährobotern verletzt werden oder danach nicht mehr richtig laufen, deshalb ist es wichtig, sie nur tagsüber einzusetzen. In vielen Regionen sind Igel eine bedrohte Art.
Der Preis ist immer noch hoch. Im Grunde ist es nur ein etwas robusterer Saugroboter, kostet aber so viel wie ein Gebrauchtwagen. Ich habe zwei Geräte eines günstigen Herstellers gekauft und beide wegen Motordefekten zurückgeschickt. Allein ein Ersatzmotor kostete 150 Euro. Attraktiv war immerhin, dass die Geräte proprietäre 18-V-Werkzeugakkus nutzten, die sich leicht austauschen ließen.
Mein Vater hat kürzlich einen Husqvarna 430x gekauft, und der mäht sogar einen hügeligen Garten von 1 Acre sehr gut. Einige Teile des Gartens sind schwer erreichbar, aber ich erwarte, dass das per Software verbessert wird.
Auf der Website steht, dass der X7 0,75 Acre abdecken kann, aber du nutzt ihn tatsächlich auf 4 Acres. Mich würde interessieren, wie du das umgesetzt hast.
Ich dachte zuerst, das sei ein vollständiges DIY-Hardwareprojekt. Ich bin mir bei Mährobotern nicht sicher, aber Aufsitzmäher sind stark gefragt und absurd teuer. Meine beiden Aufsitzmäher sind kaputt; bei einem muss ein teurer Kabelbaum ersetzt werden, damit er kein Feuer fängt. Der andere hat einen veralteten Einzylinder-Motor, der seit 30 Jahren praktisch unverändert gebaut wird und sich jedes Jahr ein- bis viermal selbst zerlegt. Sowohl neue als auch gebrauchte Geräte sind inflationsbereinigt wirklich teuer. Ich habe beschlossen, einen davon zu zerlegen und mit einem Ryobi-Elektromotor und einem Amazon-Controller auf Elektroantrieb umzubauen. Die Räder dienen nur dem Antrieb, und für die Klingen kommen separate Einzelmotoren zum Einsatz. Das ist viel einfacher als komplizierte Riemen, Rollen und Kupplungen. Außerdem lassen sich Ryobi-40V-Akkus wiederverwenden, sodass keine eigene Entwicklung für BMS oder Laden nötig ist; passende Steckverbinder würden reichen. Ich würde gern ein Projekt sehen, das einen solchen Elektroumbau mit einer dafür sauber ausgelegten Konstruktion verfolgt. Gebrauchte Motoren und Controller kosten jeweils nur etwa 50 $.
Ich habe mit moderner Technik und langlebigen Batterien aus US-Produktion ein UTV aus Bio-Verbundwerkstoffen entworfen, das einen John Deere Gator ersetzen könnte. Die NEV-(Carve-out)-Regelung ist interessant. Wichtig ist der Blick darauf, dass man im Grunde ein RC-Auto einfach hochskaliert und so vieles vereinfachen kann. Wie bei Lincoln und Tesla sollte man vermeiden, ständig unnötige Funktionen hinzuzufügen; bei EVs sollte Einfachheit das Ziel sein.
Die Preise für Neu- und Gebrauchtfahrzeuge sind zuletzt so stark gestiegen, dass man langsam die Hypothese aufstellen könnte, die offiziellen Inflationszahlen hätten mit der Realität nichts mehr zu tun.
Ich erinnere mich daran, dass in den 90ern in unserer Nachbarschaft selbstgebaute Rasenmäher verbreitet waren. Mein Vater hat einen aus einem Waschmaschinenmotor, Kinderwagenrädern, Altmetall und Ähnlichem zusammengeschweißt. Mehrere Leute kopierten die Ideen oder bauten gemeinsam daran, fast wie Open Source. Trotzdem war das Ding erstaunlich brauchbar.
Als ich las, dass jemand nach einer neuen Herausforderung sucht, musste ich daran denken, einen Mäher so umzubauen, dass er automatisch Müll am Straßenrand einsammelt und dann an Caltrans verkauft werden kann.
Aus Gründen wie dem Schutz von Bienen könnte es sogar besser sein, den Rasen gar nicht zu mähen. Link zur Studie
Ein lustiges Projekt. Ich habe vor ein paar Jahren selbst ein autonomes Fahrgestell unter einen handgeführten Spindelmäher gesetzt, wobei ich den Griff entfernt habe. Mähroboter verwenden normalerweise kleine Klingen, aber bei einem Spindelmäher könnten Finger verletzt werden, daher ist er sicherheitstechnisch schlechter. Dafür ist die Wartung einfach: Im Grunde muss man nur monatlich die Klingen austauschen. Statt GPS habe ich LiDAR gewählt, weil ich RTK-GPS wegen der starken Schwankungen nicht nutzen wollte. Für mich funktionierte LiDAR sehr gut, und selbst wenn ich nur einmal pro Woche mähe, ist die Qualität fantastisch.
Ich nutze OpenMower in den USA auf einer Rasenfläche von 1400 Quadratmetern; fragt mich gern alles. Wenn ihr mitmachen wollt, ist Discord aktiver als die offizielle Dokumentation oder GitHub.
Mich würde interessieren, wie schwierig es war, die nötige Hardware in den USA zu beschaffen. In Bezug auf Kosten und Verfügbarkeit scheint das nicht ganz einfach zu sein.
Mich würde interessieren, wie lange es vom Beginn der OpenMower-Installation bis zum vollständig abgeschlossenen Setup gedauert hat.
Nach den offiziellen Informationen scheint es keine Hindernisvermeidung zu geben. Mich würde interessieren, wie das in der Praxis mit Hindernissen aussieht, ob es wenigstens Sensoren gibt, die bei einer Kollision ein Ausweichen ermöglichen. Das ist meine Hauptfrage. Außerdem würde mich interessieren, wie lange du das System schon nutzt und wie viel Downtime es in dieser Zeit gab.