OpenMower — Open-Source-Mähroboter mit RTK-GPS – OpenMower-Hardware und Kompatibilität

Docs: Kompatible Mäher

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Yard Force

Hier geht es zum Git-Repository: https://github.com/xtech/hw-openmower-yardforce

Das Projekt begann mit einem YardForce Classic 500(B). In dieser Dokumentation findest du bebilderte Anleitungen zum Zerlegen und Zusammenbauen. Aus Anwendersicht ist der YardForce Classic 500(B) der „am besten unterstützte“ Mäher.

Es sind aber auch weitere Mäher von YardForce kompatibel:

Theoretisch lässt sich bei jedem YardForce-Modell ab Baujahr 2019 mit innerem Chassis und äußerem Rahmen (SA-, SC-, LUV-, N- und NX-Reihe) das Original-Mainboard durch ein OpenMower-Mainboard ersetzen, da die Elektronik kompatibel ist.

Die YardForce-Modelle der Reihen Amiro, Compact, EasyMow, MowBest, XPower und MB sind derzeit (noch) nicht kompatibel.
Der Hauptgrund ist, dass das OpenMower-Mainboard nicht in ihr Chassis passt.

SABO / John Deere

Für SABO MOWit 500F (Serie I und II) und John Deere Tango E5 (Serie I und II) gibt es ein eigenes Mainboard.

Hier geht es zum Git-Repository: https://github.com/xtech/hw-openmower-sabo

Diese Trägerplatine ist mit folgenden Mähermodellen kompatibel:

SABO MOWit 500F (Serie I und II)
John Deere Tango E5 (Serie I und II)

Trägerplatine Serie I (v0.2)	Trägerplatine Serie II (v0.2)

Serie I (v0.1) im John Deere Tango E5	Serie II (v0.1) im SABO MOWiT 500F

Diese Mäher werden gut unterstützt. Sogar die Displaysteuerung wurde durch eine voll funktionsfähige, moderne Benutzeroberfläche ersetzt!

Dein Browser unterstützt die Videowiedergabe nicht.

Universal-Board

Das Universal-Board enthält alles, was du für einen OpenMower-Umbau brauchst, etwa drei BLDC/DC-Motorcontroller, eine integrierte LiPo-Ladeelektronik sowie Anschlüsse für GPS und Sicherheitssensoren. Schraubklemmen erleichtern den Anschluss. Falls die Platine als Ganzes nicht hineinpasst, lässt sie sich in kleinere Module zerlegen.

Hier geht es zum Git-Repository: https://github.com/xtech/hw-openmower-universal

Weitere kompatible Marken

Von den folgenden Marken sind Mäher bekannt, deren Hardware mit dem Universal-Mainboard kompatibel ist. Frag auf Discord nach, wenn du ein bestimmtes Modell prüfen möchtest. Die Chancen stehen gut, dass es funktioniert:

Husqvarna: Die meisten Husqvarna-Mäher
Gardena: Die meisten Gardena-Mäher
Fuxtec / Redback: Mäher von Fuxtec und Redback

Eigene Hardware

Wenn du ein eigenes Chassis hast, stehen die Chancen gut, dass du es mit dem Universal-Board betreiben kannst. Frag auf Discord nach Hilfe für deinen konkreten Aufbau.

Docs: Einkaufsliste

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Wenn du über einen mit Sternchen (*) gekennzeichneten Link einkaufst, erhalte ich möglicherweise eine kleine Provision. Für dich entstehen keine Mehrkosten. Danke, dass du dieses Projekt unterstützt!

Warnung

Lies zuerst die wichtigen Hinweise

Gesamtkosten planen

Plane für den Umbau etwa 700 € ein, zuzüglich Mäher und gegebenenfalls RTK-Basisstation. Die Gesamtkosten hängen von der Hardware-Version, dem gewählten GPS-Empfänger sowie Versandkosten und Steuern ab. Prüfe vor dem Kauf die Preise der Teile für deinen konkreten Mäher.

Berücksichtige in deinem Budget:

Einen kompatiblen Mäher sowie eventuell nötige Reparaturen an Akku, Motoren oder Chassis.
Das OpenMower-Hardware-Kit und das Compute Module. Prüfe den Lieferumfang des Kits, damit du keine Teile doppelt kaufst.
Einen Rover-GPS-Empfänger, eine Antenne, Kabel, Halterungen und bei Bedarf ein Speichermedium.
Entweder eine eigene Basisstation mit Empfänger, Antenne, Stromversorgung und Befestigung oder den Zugang zu einem geeigneten Korrekturdienst. Prüfe dessen Abdeckung und Gebühren.
Werkzeug, Steckverbinder, Wetterschutz, Versandkosten und Steuern.

Prüfe die Kompatibilitätsliste und lies die Umbauanleitung vor der Bestellung.

Teile für den Roboter und die Ladestation

Name	Beschreibung	Benötigte Anzahl	Bezugsquelle	Hinweise
Mäher (YardForce Classic 500(B))	Der Mäher für den Umbau.	1	Amazon*	Siehe kompatible Mäher
OpenMower-Hardware-Kit	Die Elektronik für den Einbau in den Roboter. Besteht aus Mainboard (mit LiPo-Ladeelektronik), xCore-Board und 3× ESC.	1	Wende dich auf Discord an @Apehaenger. Bei ihm ist Hardware erhältlich (siehe Ankündigung )	Alternativ kannst du die meisten Teile selbst beschaffen und löten. Platinenlayouts und Stücklisten findest du in den Repositories auf der Seite „Links“.
Ardusimple RTK2B GPS + Antenne	Positionsbestimmung für den Roboter	1	ArduSimple	Manche nutzen alternativ UM9XX-Chips (erhältlich bei WitMotion und AliExpress ). Sie sind etwas günstiger als ArduSimple und unterstützen drei Frequenzbänder.
Raspberry Pi Compute Module 4 mit WLAN	Der Rechner des Roboters. RAM: mindestens 2 GB für den Betrieb mindestens 4 GB für die Entwicklung Mindestens 16 GB Speicher (eMMC oder µSD-Karte)	1	RPi Locator	Muss auf das xCore-Board passen. CM4 und CM5 werden unterstützt. Andere CM-kompatible Boards funktionieren möglicherweise ebenfalls, allerdings nicht mit dem fertigen Betriebssystem-Image.
µSD-Karte	Nur für RPi CM4 Lite. Mindestens 16 GB Kapazität; besser ist eine Karte mit 32 GB	1	Amazon* oder im Fachhandel vor Ort
Optionale Teile:	Optionale Teile:
USB-WLAN-Adapter	Für besseren WLAN-Empfang	0		Auf Linux-Unterstützung achten
Nach links abgewinkelter USB-Adapter	Wenn der WLAN-Adapter im Mäher bleiben soll. Der USB-Anschluss des RPi sitzt sehr nah an der Gehäusewand	0	Amazon* oder im Fachhandel vor Ort	Das Kit enthält ein Kabel für einen externen USB-Anschluss. Das kann ausreichen, wenn der WLAN-Adapter wasserdicht ist.

Teile für die GPS-Basisstation

Info

Eine GPS-Basisstation brauchst du nur, wenn du keinen externen NTRIP-Dienst nutzen kannst. Es gibt mehrere kostenlose Dienste. Prüfe deshalb vor dem Kauf, ob einer davon für dich infrage kommt.

Name	Beschreibung	Benötigte Anzahl	Bezugsquelle	Hinweise
Raspberry Pi + SD-Karte + Netzteil	Du kannst dafür grundsätzlich jeden Raspberry Pi verwenden. Es gibt keine besonderen Anforderungen.	1	z. B. Raspberry Pi 4
Ardusimple RTK2B GPS + Antenne	Positionsbestimmung für die Basisstation	1	ArduSimple	Siehe oben

Die Einrichtung beschreibt die Anleitung für die GPS-Basisstation .

Docs: Systemarchitektur

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

OpenMower ist in mehrere Ebenen mit klaren Aufgaben aufgeteilt, die über definierte Schnittstellen miteinander verbunden sind. Dadurch kannst du an der Navigation arbeiten, ohne die Firmware anzufassen, oder eine neue Roboterplattform hinzufügen, ohne ROS zu ändern.

Die einzelnen Ebenen

App – Benutzeroberfläche

Die OpenMower-App läuft auf dem Smartphone oder im Browser. Damit kannst du den Mäher steuern, Flächen erfassen und seinen Status verfolgen. Sie kommuniziert im lokalen Netzwerk über MQTT mit ROS. Ein eigener ROS-Knoten vermittelt dabei zwischen MQTT-Nachrichten und ROS-Topics.

Auf dem Raspberry Pi Compute Module 4 läuft die gesamte ROS-Navigationssoftware. Hier fallen die übergeordneten Entscheidungen: Wohin soll der Mäher fahren, wie soll er eine Fläche mähen und wann soll er andocken? ROS erhält Sensordaten zu Position, Ausrichtung und Odometrie von der Firmware und sendet Fahrbefehle zurück.

ROS ist bewusst von der Hardware entkoppelt und spricht Motoren oder Sensoren nie direkt an.

xbot_framework – die Verbindung

ROS und Firmware kommunizieren über Ethernet mithilfe von xbot_framework – einer Middleware, die Nachrichten zwischen den beiden Ebenen austauscht und sie voneinander entkoppelt. Die Navigationssoftware muss deshalb nichts über die konkrete Hardwareplattform wissen.

Firmware – Motorsteuerung und Sensoren (xCore · STM32H723)

Die Firmware läuft auf dem xCore-Board und steuert die Hardware direkt: Sie regelt die Motoren über xESC-Controller, liest GPS und IMU aus, verwaltet Akku und Ladeelektronik und sorgt dafür, dass die vorgesehenen Sicherheitszustände eingehalten werden. Der Not-Aus-Dienst kann die Stromversorgung unabhängig von ROS unterbrechen. Welche Roboterplattform der Firmware-Quellcode unterstützt, wird beim Kompilieren über die Konfiguration festgelegt.

RTK-Basisstation – zentimetergenaue Positionsbestimmung

RTK-GPS vergleicht die Signale eines Rovers – des GPS-Empfängers auf dem Mäher – mit denen einer fest installierten Basisstation an einer bekannten Position. Die Basisstation sendet RTCM-Korrekturdaten per Funk oder über das Internet (NTRIP) an den GPS-Empfänger des Mähers. So sinkt der Positionsfehler von Metern auf Zentimeter. Die Basisstation muss außerhalb des Mähers stehen und ortsfest sein. Das ist eine grundlegende Voraussetzung von RTK und keine Einschränkung von OpenMower.

Docs: Hardware-Versionen und bekannte Probleme

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Aktuelle Hardware (v2-Plattform)

Änderungen und bekannte Probleme der v2-Plattform findest du im jeweiligen Repository:

YardForce: https://github.com/xtech/hw-openmower-yardforce
SABO / John Deere: https://github.com/xtech/hw-openmower-sabo
Universal: https://github.com/xtech/hw-openmower-universal

Ältere Hardware (v1-Plattform)

Information

Die v1-Hardware verwendet eine völlig andere Architektur als die v2-Hardware. Deshalb lässt sie sich nur schwer an neue Mähermodelle anpassen. Wenn du bereits ein v1-Kit hast, ist das kein Grund zur Sorge: Es funktioniert weiterhin mit deinem Mäher. Ein Umstieg auf v2 bringt dir in diesem Fall keinen wirklichen Vorteil. Für neue Umbauten wird die v2-Plattform empfohlen.

0.13.0 – Rot

Wichtige Änderungen

Eigene CoverUI zum Kit hinzugefügt
Unterstützung für das dfPlayer-Soundmodul entfernt

Bekannte Probleme

Die 2,5-mm-Schrauben zur Befestigung des RPi4 fehlten. Betrifft Kits, die vor Juni 2023 verschickt wurden.
Die erste Charge der 0.13-Platinen wurde versehentlich mit „latest“ beschriftet. Du musst nichts unternehmen.
Veraltete Firmware . Betrifft Kits, die vor Mai 2023 verschickt wurden.
Falscher IC2-Chip . Betrifft Kits, die vor Mai 2023 verschickt wurden.
Regensensorkabel hat eine Buchse, benötigt aber einen Stecker . Betrifft Kits, die vor Mai 2023 verschickt wurden.

0.12.0 – Schwarz

Wichtige Änderungen

IMU: LSM6DSO statt WT901

Bekannte Probleme

Die SPI-Leiterbahnen vom Pico waren falsch verlegt. Die Firmware gleicht diesen Fehler bereits aus. Du musst nichts unternehmen.
Veraltete Firmware
Falscher IC2-Chip
Regensensorkabel hat eine Buchse, benötigt aber einen Stecker

0.11.0 – Violett

Wichtige Änderungen

WT901 über I2C angebunden, um Pins für den dfPlayer freizugeben
Ladestationsplatine um zusätzliche Bohrungen und Klemmen erweitert (rot)

Bekannte Probleme

Falscher IC2-Chip

0.10.0 – Grün

Wichtige Änderungen

Ladestationsplatine hinzugefügt (grün)

Bekannte Probleme

Falscher IC2-Chip

0.9.3 – Ebenfalls grün

Erste Version. Experimenteller xESC2040 statt xESC-mini (STM32).

OpenMower — Open-Source-Mähroboter mit RTK-GPS – OpenMower-Hardware und Kompatibilität

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Yard Force

SABO / John Deere

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Weitere kompatible Marken

Eigene Hardware

Docs: Einkaufsliste

Warnung

Gesamtkosten planen

Teile für den Roboter und die Ladestation

Teile für die GPS-Basisstation

Info

Docs: Systemarchitektur

Die einzelnen Ebenen

App – Benutzeroberfläche

ROS – Navigation und Planung (Raspberry Pi CM4)

xbot_framework – die Verbindung

Firmware – Motorsteuerung und Sensoren (xCore · STM32H723)

RTK-Basisstation – zentimetergenaue Positionsbestimmung

Docs: Hardware-Versionen und bekannte Probleme

Table of Contents

Aktuelle Hardware (v2-Plattform)

Ältere Hardware (v1-Plattform)

Information

0.13.0 – Rot

Wichtige Änderungen

Bekannte Probleme

0.12.0 – Schwarz

Wichtige Änderungen

Bekannte Probleme

0.11.0 – Violett

Wichtige Änderungen

Bekannte Probleme

0.10.0 – Grün

Wichtige Änderungen

Bekannte Probleme

0.9.3 – Ebenfalls grün