DE19932552A1 - Selbstständiger graserkennender Rasenmäher - Google Patents
Selbstständiger graserkennender RasenmäherInfo
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Abstract
Ein selbständiger graserkennender Rasenmäher weist zusätzlich zu einem Fahrwerk 1-3 und einer Schneidvorrichtung 6-11 und einer Infrarotreflexlichtschranke 15 für die räumliche Orientierung und einem Akku für die Energieversorgung 12 einen zum Boden gerichteten Grasdetektor 16-19 auf, der mittels Infrarotlicht 16 Ultraschall 17 und den Berechnungen der Prozessorsteuereinheit 13 rasenartigen von andersartigem Boden unterscheidet, Grashöhe und Grasdichte erkennt und dadurch ein auf die zu mähende Rasenfläche beschränktes Fahr- und Mähprogramm realisiert, ohne auf äußere Abgrenzungen angewiesen zu sein.
Description
Die Erfindung betrifft einen Rasenmäher, der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen
Gattung.
Bei selbstständigen Rasenmähern, die ohne menschliche Führung auskommen sollen,
stellen sich übergeordnet 4 Hauptprobleme:
- 1. Umrandungen, Pflanzungen, Zäune oder Ähnliches zu erkennen und als Reaktion zu umfahren,
- 2. nicht rasenartige Böden, wie Beete, Stein- oder Holzfliesen, Erde, Sand, Wasserpfützen, Gartenteich usw. zu meiden,
- 3. eine gleichmäßig geschnittene Grashöhe über die gesamte Rasenfläche zu gewährleisten,
- 4. das anfallende Schnittgut zu entfernen oder dem Nährstoffkreislauf zurückzuführen.
Bei den bekannten selbstfahrenden elektrischen Rasenmähern, wie sie vereinzelnd schon im
privaten Bereich im heimischen Garten verwendet werden, sind für die Orientierung
Induktionsschleifen in Form von Schwachstromkabel im Garten zu vergraben. Diese aufwendige und
zum Teil gartenverändernde Maßnahme entfällt bei diesem Rasenmäher. Er ist also auch für
"Nachbar's Garten" geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Hauptaufgabe zugrunde, durch eine spezielle Sensorik nur
Grasflächen zu mähen und Gegenständen, Anpflanzungen, Zäunen und dergl. auszuweichen.
Für die räumliche Orientierung wird dieses mit der Infrarotreflexortung oder Ultraschallechoortung
realisiert. Die in der Front, wie in dieser Ausführung, installierte Infrarotreflexschranke überträgt die
Impulse an den Microprozessor, der nach Auswertung der relevanten Daten über Motorumpolrelais
die voneinander unabhängigen Antriebsaggregate zu definierten Ausweichbewegungen
veranlaßt. Die vorderen zwei Lenkrollenräder, die in alle Richtungen schwenkbar sind, drehen
entsprechend mit. Berührungen mit flachen Hindernissen an Rädern oder Mähschutz, die die
Infrarotreflexschranke nicht registriert, wie kleine Steine, Äste, Kleinspielzeug usw. erzeugen durch
eine erhöhte Stromaufnahme der Antriebsmotoren steigende Meßwerte in den Stromsensoren. Die
dem Prozessor zugeführten elektrischen Impulse werden ausgewertet und der günstigste
Ausweichmodus eingeleitet. Auf diese Weise kann auf mechanische Stoßsensoren wie Druck oder
Kipphebelkontakte verzichtet werden, die eine erhebliche Störanfälligkeit aufweisen.
Das Mähwerk mit der Schwungscheibe und den zwei federgespannten Schneidmessern ist
mit einem runden Schutzrahmen umgeben. In Ruhestellung befinden sich die Schneidmesser, durch
die Metallfeder gezogen eingeschwenkt unter oder oberhalb der Schwungscheibe. Im
Schneidvorgang, der bei einer Drehzahl von ca. 3000 U/min seinen optimalen Wirkungsgrad
aufweist, drehen die Schneidmesser durch die Zentriefugalkraft, gegen die Federzugkraft gezogen,
annähernd senkrecht zur Antriebsachse und ergeben eine Schnittbreite, die vorn Durchmesser der
Schwungscheibe und der Länge der Schneidmesser abhängig ist. Durch erhöhten Widerstand, der
durch hohes oder schweres Gras, Laub, Mooswachsturn und Geäst hervorgerufen wird, reduziert sich
die Drehzahl der Schwungscheibe. Da die Federkraft im Verhältnis zur abnehmenden Fliehkraft
zunimmt, klappen die Schneidmesser konzentrisch ein, wobei die Schneidwirkung zunimmt und
die Schnittbreite abnimmt. Hierdurch wird die Drehzahl stabilisiert und eine Überlastung des
Mähermotors vermieden. Durch Einsatz eines hinreichend drehmomentstarken Mähermotors kann
auf die Rückzugsfedern verzichtet werden, da ein erhöhter Widerstand gegen die Schneidblätter ein
konzentrisches einschwenken über bzw. unter die Schwungscheibe bewirkt. Diese mechanische
Drehzahlregulierung schützt die Schneidblätter vor Beschädigung und den Akku vor einer
vorzeitigen Entladung.
Um zu vermeiden, daß der Mäher den Rasen dort verläßt wo keine ortbare Umrandung existiert, wie
Fußweg, Straße, Terrasse, Pflanzenbeete usw. ist er mit einem Grasdetektor ausgestattet. Im Bug vor
dem Mähwerk wird der Boden von einer IR-Diode mit Infrarotlicht angestrahlt. Das von dort
reflektierte Licht wird von IR-Sensoren erfaßt in elektrische Impulse verwandelt und dem Prozessor
zugeführt. Die Intensität und die Frequenz der Reflexionsimpulse läßt eine Aussage "Gras oder
nicht-Gras" zu. Der Sensor verdankt seine präzise Funktion dem Umstand, daß die Farbe Grasgrün im
Gegensatz zu Erde oder Gehwegplatten aus Stein oder Beton ein sehr guter Reflektor für
Infrarotlicht ist und die Grasstruktur ein typisches für den Prozessor erkennbares Frequenzmuster
erzeugt. Für eine Fehlerkorrektur ist der Grasdetektor vorzugsweise mit zwei nebeneinander
an geordneten Infrarotsensoren ausgestattet. Durch den Vergleich der Reflexionsdaten beider
IR-Sensoren ist es dem Prozessor möglich zwischen kleinen Graslücken oder vereinzeltem Laub und
dem Rasenrand zu differenzieren. Um eine Aussage über die Höhe der zu schneidenden Gräser zu
erhalten ist vor den IR-Sensoren eine Schürze derart angeordnet, daß sie ab einer definierten Hohe
die Halme während der Fahrt nach vorne beugt. Auf diese Weise wird die obere Hälfte der Grashalme
vorzugsweise der Teil der geschnitten werden soll in eine annähernd horizontale Lage gebracht. Die
auf diese Weise vergrößerte und den IR-Sensoren nähergebrachte Reflexionsfläche und die
dadurch weiter erhöhte Reflexionsintensität und das veränderte Frequenzmuster erlaubt dem
Prozessor eine Aussage über bereits geschnittene oder nicht geschnittene Rasenflächen. Hieraus
ergibt sich die Möglichkeit bereits gemähte Rasenabschnitte zu meiden, den Mähermotor während
der Passage zu drosseln oder die Fahrgeschwindigkeit zu erhöhen. Um die Indikationssicherheit
weiter zu erhöhen, ist der Grassensor zusätzlich mit einem den Boden anstrahlenden
Ultraschallsender ausgestattet. Ein Ultraschallempfänger detektiert die Struktur der Bodenoberfläche
nach zwei Kriterien. 1. Die Reflexionsintensität läßt eine Aussage über die Härte der Bodenoberfläche
zu Stein oder Betonplatten werden unabhängig von der Farbe exakt von Rasenboden
unterschieden. Identisch verhält es sich bei Wasser, wie z. B. Pfütze oder Gartenteich, dessen
Oberfläche ein sehr starker Reflektor für Ultraschall ist und folglich das Ausweichprogramm auslöst
(Grasindikatortabelle). Steilwandige Bodensenken oder Kanten erfüllen ebenso nicht die Kriterien für
das Mähprogramm. 2. Die Frequenz der Reflexionsimpulse definiert die Oberflächenform des
Bodens und läßt die charakteristische Grasstruktur im Gegensatz zu der von Sand, Erde oder
anderen Bodenformen für den Prozessor erkennbar werden. Aus der Kombination dieser drei
Sensoren, die auch schon einzeln eine gute Grasdetektion gewährleisten, ergibt sich durch die
spezielle Software und die darauf basierenden Prozessorberechnungen eine sehr sichere
Rasenindikation auch im Bezug auf Erkennen und damit Schutz nicht grasartiger Bodenpflanzungen.
Intensität und Frequenz der Grassensordaten werden über das alphanumerische LCD-Display
angezeigt. Über die Tastatur können, bei ungewöhnlichen Garten und Bodenbedingungen, abweichend
von der Grundeinstellung, individuelle Werte einprogrammiert werden, die die speziellen
Ausweichreaktionen einleiten. Ein über die Tastatur gestartetes, "Teach-Inn" Programm veranlaßt den
Prozessor geeignete Bodenstrukturen, die zum mähen geeignet sind, zu erlernen und
abzuspeichern. Technik und Funktion von Infrarotreflexschranken und US-Sender und Empfänger
sind Stand der Technik im Kfz. Bereich. Sie dienen hier als Abstandswarner und Einparkhilfen. So
können für eine kostengünstige Produktion des Grassensors fertige Sende- und Empfangsbausteine
aus der Serienproduktion mit nur geringfügigen Änderungen übernommen werden.
Mit der speziellen Software des Prozessors sind verschiedene Fahrprogramme über die Tastatur
wählbar. Kontrolliert und stabilisiert durch die prozessorberechneten Daten des
Erdmagnetfeldsensors, kann der Rasen in präzisen Mustern z. B. Bahn an Bahn gemäht werden, oder
auf einer spiralförmigen Bahn kreisförmige Flächen mähen. Er kann von einem Zufallsgenerator
generiert einen Kurs fahren, der nur von den prozessorrelevanten Sensordaten korrigiert wird. Ein
belastungsabhängiges Mäherprogramm reduziert die Fahrgeschwindigkeit proportional zur
Mähermotogeschwindigkeit. Hierdurch kann auch hohes oder sehr festes Gras geschnitten
werden. Ein spezielles Programm läßt den Mäher vorzugsweise die Rasenumrandungen
abfahren. Eine Kombination aus mehreren oder allen Programmen ergibt eine große Variabilität.
Durch den relativ häufigen Einsatz des Mähers besteht der anfallende Grasschnitt aus kleinen
Graspartikeln, die unsichtbar zwischen den geschnittenen Grashalmen zu Boden fallen und für eine
Nährstoffrückführung sorgen. Eine sonst nötige Grasschnittentsorgung entfällt bei diesem Mäher.
Für das Mähen von nicht grasähnlichen Pflanzen, wie Brennesseln usw. oder schwer zugänglichen
Gartenregionen, wie Ecken und Nischen, ist der Rasenmäher mit einem 4-Kanal
Funkfernbedienungsempfänger ausgestattet. Mit dem aktivieren des Fernbedienungssenders für
Fahrbefehle links, rechts, vorwärts, rückwärts, werden alle Sensoren deaktiviert und der Mäher reagiert
nur noch auf die Funkbefehle des Rasenbesitzers. Alternativ für kurze Distanzen ist ein
Spracherkennungsprogramm in der Rechnereinheit des Prozessors integriert. Hier werden die
Reaktionen des Mähers von der Stimme des Gartenbesitzers gesteuert. Auch Änderungen im
Fahrprogramm können durch entsprechende Sprachbefehle realisiert werden.
Bei einer Akkukapazität von 15 Ah, einem Gesamtgewicht von ca. 15 kg und einer Geschwindigkeit
von ca. 1 Km/h entsprechend ca. 16 m/min ergibt sich eine Laufzeit von bis zu 10 Stunden, je nach
Belastung durch die Grasstarke. Nach der Erfahrung wird ein autonomer Rasenmäher nicht nur alle 2
bis 3 Wochen eingesetzt wie bei konventionellen Mähern üblich, sondern, wenn das Wetter es
erlaubt, ein bis zweimal die Woche. Der geringe Graszuwachs in diesem Zeitraum läßt die Belastung
des Mähermotors und damit des Stromverbrauchs klein. In diesem Fall kann von der maximalen
Laufzeit ausgegangen werden. Diese hohe Einsatzzeitverfügbarkeit und die vielseitige Software ist
ursächlich für einen gleichmaßigen Grasschnitt über die gesamte Rasenfläche.
Für 1000 qm Rasenfläche bei einer Schnittbreite von 30 cm sind ca. 10 Stunden Einsatzzeit pro
Woche zu kalkulieren um ein permanent gepflegtes Erscheinungsbild zu
gewährleisten. Mittagszeit, Nächte, Sonn- oder Feiertage sind wegen des geringen Geräuschpegels
dieses Mähers kein Hindernis.
Eine wichtige Sicherheitseinrichtung des Rasenmähers ist eine Notabschaltung, die bei andauernder
fehlerhafter Funktion, welche nicht durch die prozessorbedingten Reaktionsmechanismen eleminiert
werden kann, ausgelöst wird. Für die Kontrolle ist der Mäher mit einem Funksender ausgestattet, der
den Mäherbesitzer hierüber informiert. Die von dem Prozessor berechneten Funktionsdaten werden
mit den Solldaten verglichen und bei nicht Übereinstimmung also z. B. bei sich permanent ändernden
Fahrmanövern verursacht durch Antriebsradblockade, wird die Notabschaltung und damit das
Funksendesignal ausgelöst. Überbeanspruchung des Schneidwerkes durch z. B. Astverklemmung
oder ein leerer Akku werden ebenso über Funk dem Empfänger mitgeteilt. Annäherung durch
Mensch oder Tier werden über einen Passivinfrarotsensor detektiert und ebenfalls über Funk dem
Mäherbesitzer mitgeteilt. Auf diese Weise ist einem Diebstahl oder einer von außen kommenden
Manipulation frühzeitig zu begegnen. Ein gleichzeitiges Abschalten des Mähwerkes verhindert
zuverlässig Verletzungen an spielenden Kindern oder Tieren. Eine an den Prozessor gekoppelte
Telemetrie Sende- und Empfangseinrichtung erlaubt eine Kommunikation mit dem heimischen
PC. Hier können alle Sensor- und Fahrprogrammdaten kontrolliert und aufgezeichnet werden. In
umgekehrter Richtung werden Umstellungen des Rasenmäherprogramms vorgenommen.
Der Rasenmäher kann zusätzlich als Laubhächsler eingesetzt werden, wobei der Grasdetektor
umprogrammiert werden muß. Wie aus der Grasindikationstabelle ersichtlich, muß die
Frequenzrelevanz unterdrückt werden, um nicht grasartige Bodenpflanzen, das gilt hier für Laub, zum
Mähen bzw. zum Hächseln freizugeben. Dies kann durch die Tastatur, über Funk durch den
heimischen PC oder durch Sprache über den integrierten Sprachprozessor erfolgen.
Durch den Unterdruck, der im Schneidraum oberhalb der Schnittfläche entsteht, wird das Laub durch
die Schneidfläche hochgesogen und im Randbereich des Schnittfeldes ausgeblasen. Dies wiederholt
sich solange, bis das Laub in kleinste Partikel zerhächselt ist und zwischen den Grashalmen nicht
mehr sichtbar zu Boden fällt. Auf diese Weise wird, wie der Grasschnitt, das Laub
zersetzungsfreundlich dem Nährstoffkreislauf zurückgeführt.
Zwei weitere ökologische Aspekte sind der geringe Stromverbrauch von ca. 20 w/h und der niedrige
Geräuschpegel der in 15 m Entfernung nicht mehr wahrnehmbar ist. Diese drei herausragenden
Eigenschaften lassen diese Erfindung zu einem Gewinn für die Umwelt werden.
Mit wenigen Erweiterungen wandelt sich der Rasenmäher zu einem interaktivem Spielzeug. Die
äußere Erscheinung läßt sich mit einer phantasievollen Schutzhaube, wie z. B. Schildkröte, Huhn,
Skorpion, Monster usw. verschönern. Ein integrierter Geräuschsensor, der nur auf spezielle
Schallfrequenzen wie z. B. Pfeifen, Händeklatschen usw. reagiert, löst verschiedene Fahrmanöver
aus, die wiederum durch einen integrierten Geräuschprozessor dem Aussehen entsprechende Laute
produziert. Für die Fahrt bei Dunkelheit kann der Rasenmäher mit Lämpchen und blinkenden
Leuchtdioden ausgestattet werden.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert:
Ein in den Zeichnungen 1-4 dargestellter selbständiger Rasenmäher weist zwei um eine vertikale Achse drehbar aufgehängter Vorderräder 1 und zwei horizontal einzeln aufgehängter Hinterräder 2 auf, die durch einen entsprechenden Ausschnitt 7 durch die Grundplatte 3 ragend an ihr montiert sind. An der Grundplatte die keilformähnlich zugeschnitten ist, sind die Antriebsmotoren 4 und Getriebe 5 montiert. Für den Antrieb des Schneidorgans, ein Gleichstrommotor 6 ist ein entsprechender Ausschnitt 18 in der Grundplatte vorgesehen, unterhalb welcher die vertikal rotierende Achse 8 mit der Schwungscheibe 9 und den Messern 10 verbunden ist. Das Schneidwerk ist von einem runden Schutzrahmen 11 aus Metall umgeben. Am Heck ist der Akku 12 vorgesehen, der durch diese Platzierung den Schwerpunkt des Rasenmähers nach hinten auf die Antriebsachse verlagert. Der Baustein der Prozessorsteuereinheit mit Relaisplatte 13, Tastatur und LCD-Display 14 ist vorne auf der Grundplatte angebracht. An der Frontseite der Steuereinheit ist für die räumliche Orientierung die Infrarotreflexlichtschranke 15 angeordnet. Der mit einer Frequenz von 30 Khz getaktete IR-Strahl deckt vor der Stirnseite des Rasenmähers einen ca. 50 cm langen kegelförmigen Raum ab, wobei der untere Bereich abgeschirmt wird, um Graspflanzen nicht zu detektieren. Gegenstände über 15 cm Höhe, wie Bäume, Büsche, Zäune, Mauern usw., die in diesen Bereich gelangen, reflektieren den IR-Strahl und veranlassen die Steuereinheit ein Ausweichmanöver einzuleiten. Die Taktung des IR-Strahls ist Voraussetzung um Störungen durch Fremdlicht wie z. B. Sonnenlicht zu vermeiden. An der Unterseite des Gehäuses für die Steuereinheit befindet sich der Grasdetektor 16-19 (Fig. 3-4), der durch fünf Öffnungen in der Grundplatte vor dem Mähwerk den Boden mit IR-Licht und Ultraschall abtastet. Die aus den Reflexionen in den IR- und US-Sensoren erzeugten elektrischen Impulse werden durch ein elektrisches Siebglied von ihrer Taktfrequenz befreit. Die verbleibenden bereinigten pulsierenden Gleichspannungen zeichnen ein elektrisches Abbild der Bodenoberfläche auf, womit der Prozessor durch Frequenz und Intensitätsanalyse das Fahrprogramm definiert (Fig. 4a-d, Grasindikationstabelle) Die drei Öffnungen 16 (Fig. 4) im Abstand von ca. 5 cm für die IR. Diode in der Mitte und den zwei IR-Sensoren außen sind direkt hinter der Grasschürze 19 oberhalb der zu beugenden Grasflächen angeordnet. Die zwei Öffnungen für den Ultraschallsender und Empfänger 17 sind außerhalb der Beugungszone, also vor der Grasschürze oder wie in diesem Modell ca. 5 cm hinter den IR-Sensoren vorgesehen.
Ein in den Zeichnungen 1-4 dargestellter selbständiger Rasenmäher weist zwei um eine vertikale Achse drehbar aufgehängter Vorderräder 1 und zwei horizontal einzeln aufgehängter Hinterräder 2 auf, die durch einen entsprechenden Ausschnitt 7 durch die Grundplatte 3 ragend an ihr montiert sind. An der Grundplatte die keilformähnlich zugeschnitten ist, sind die Antriebsmotoren 4 und Getriebe 5 montiert. Für den Antrieb des Schneidorgans, ein Gleichstrommotor 6 ist ein entsprechender Ausschnitt 18 in der Grundplatte vorgesehen, unterhalb welcher die vertikal rotierende Achse 8 mit der Schwungscheibe 9 und den Messern 10 verbunden ist. Das Schneidwerk ist von einem runden Schutzrahmen 11 aus Metall umgeben. Am Heck ist der Akku 12 vorgesehen, der durch diese Platzierung den Schwerpunkt des Rasenmähers nach hinten auf die Antriebsachse verlagert. Der Baustein der Prozessorsteuereinheit mit Relaisplatte 13, Tastatur und LCD-Display 14 ist vorne auf der Grundplatte angebracht. An der Frontseite der Steuereinheit ist für die räumliche Orientierung die Infrarotreflexlichtschranke 15 angeordnet. Der mit einer Frequenz von 30 Khz getaktete IR-Strahl deckt vor der Stirnseite des Rasenmähers einen ca. 50 cm langen kegelförmigen Raum ab, wobei der untere Bereich abgeschirmt wird, um Graspflanzen nicht zu detektieren. Gegenstände über 15 cm Höhe, wie Bäume, Büsche, Zäune, Mauern usw., die in diesen Bereich gelangen, reflektieren den IR-Strahl und veranlassen die Steuereinheit ein Ausweichmanöver einzuleiten. Die Taktung des IR-Strahls ist Voraussetzung um Störungen durch Fremdlicht wie z. B. Sonnenlicht zu vermeiden. An der Unterseite des Gehäuses für die Steuereinheit befindet sich der Grasdetektor 16-19 (Fig. 3-4), der durch fünf Öffnungen in der Grundplatte vor dem Mähwerk den Boden mit IR-Licht und Ultraschall abtastet. Die aus den Reflexionen in den IR- und US-Sensoren erzeugten elektrischen Impulse werden durch ein elektrisches Siebglied von ihrer Taktfrequenz befreit. Die verbleibenden bereinigten pulsierenden Gleichspannungen zeichnen ein elektrisches Abbild der Bodenoberfläche auf, womit der Prozessor durch Frequenz und Intensitätsanalyse das Fahrprogramm definiert (Fig. 4a-d, Grasindikationstabelle) Die drei Öffnungen 16 (Fig. 4) im Abstand von ca. 5 cm für die IR. Diode in der Mitte und den zwei IR-Sensoren außen sind direkt hinter der Grasschürze 19 oberhalb der zu beugenden Grasflächen angeordnet. Die zwei Öffnungen für den Ultraschallsender und Empfänger 17 sind außerhalb der Beugungszone, also vor der Grasschürze oder wie in diesem Modell ca. 5 cm hinter den IR-Sensoren vorgesehen.
Flache Hindernisse, die mit den Rädern oder dem Mäherschutzrahmen in Berührung
kommen, erzeugen durch die Belastung eine erhöhte Stromaufnahme der Antriebsmotoren.
Meßeinheiten nach Anspruch 5 in Form von Stromshunts in den Versorgungsleitungen der
Antriebsmotoren liefern dem Prozessor Impulse für die Berechnung eines definierten
Rückwärts- und Ausweichvorgangs.
Das Schneidwerk, bestehend aus Motor 1 (Fig. 5), Motorhalterung 2, Schwungscheibe 3 und daran
gegenüberliegend drehbar befestigte mit Rückzugsfedern 4 ausgestattete Schneidblätter 5, ist so
konstruiert, das diese bei Kontakt mit festen Gegenständen unter die Schwungscheibe konzentrisch
einklappen und damit vor Beschädigung geschützt werden. Im Mähbetrieb (Fig. 6) werden die
Schneidblätter durch die Zentriefugalkraft nahezu senkrecht zur Drehachse der Schwungscheibe
gehalten. Bei niederer Drehzahl oder Ruhestellung (Fig. 7) werden die Schnittblätter durch die
Rückzugsfedern 4 (Fig. 5-7) unter die Schwungscheibe gezogen. Die Metallfedern befinden sich in
geschützter Position oberhalb der Schwungscheibe. Sie sind fest mit einem Metallstift oder einer
Schraube drehbar über einen rechtwinklig zum Schneidmesser abgewinkelten Metallbügel 7 durch
die Schwungscheibe verbunden. Die axiale Befestigung der Schwungscheibe an der Antriebsachse
mit einer selbstsichernden Schraube 8 gewährleistet eine einfache Demontage zum Schärfen oder
Auswechseln der Schneidmesser. Da Motor und Schneidwerk eine feste Einheit ergeben, kann eine
Schnitthöhenverstellung durch eine variable Motorhalterung 2 realisiert werden. Die
Schneidblätter, die aus 100 mm langen und 5 mm breitem, einseitig geschärften Stahl bestehen und
die Schwungscheibe mit einem Durchmesser von 120 mm, was eine Schnittbreite von 290 mm
entspricht, sind mit einem runden Schutzrahmen aus Metall oder Kunststoff 6 umgeben. Diese
Anordnung ist gleichzeitig für die Sogwirkung ursächlich, die den Rasenmäher auch als Laubhächsler
einsetzen lassen.
Claims (11)
1. Selbständiger, graserkennender, akkubetriebener Rasenmäher bestehend aus einer an mehreren
Rädern gelagerten Grundplatte oder Rahmen, zwei Elektromotoren und Getrieben für den
Antrieb, einer Schneideinrichtung mit Elektromotor, einer Stromquelle, bestehend aus einem
wiederaufladbaren Akku, den Strommeßsensoren für die Antriebssteuerung, der
Infrarotreflexlichtschranke für die räumliche Orientierung, der prozessorgesteuerten Rechnereinheit
und dem Grasdetektor, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Abtasten des Bodens mittels
Infrarotlicht und Ultraschall die Bodenoberflächenstruktur sensorisch erfaßt, Graswuchs, Grashöhe
und Grasdichte analysiert, und daraufhin prozessorberechneten Einfluß auf das Mäh- und
Fahrverhalten ausgeübt wird, wobei nicht rasenartiger Boden wie Erde, Sand, Steinplatten
Beete, Wasserpfützen, Gartenteich und nicht grasartige Pflanzen gemieden werden.
2. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine frontale Anordnung der
Infrarotreflexschranke und der Auswertung der Reflexionsdaten durch die
Rechnereinheit, umfeldbedingte Ausweichmanöver durch die beiden hinten liegenden einzeln
angetriebenen Antriebseinheitheiten ausgelöst werden.
3. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerelektronik, bestehend
aus einem Mikroprozessor, den Motorumpolrelais an beiden Antriebseinheiten die Fahrtrichtung
beliebig gewählt werden kann, was Rückwärtsfahren und auf der Stelle wenden einschließt.
4. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherheitseinrichtung
Strommeßsensoren in die Stromversorgungsleitungen der Antriebsmotoren eingefügt sind, die bei
erhöhter Stromaufnahme, also Kollisionen oder ähnlichem, ein differenziertes prozessorberechnetes
Rückwärts- und, oder Ausweichprogramm einleiten.
5. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerk eine senkrechte
Achse aufweist, anderem unteren Ende die Schwungscheibe mit 2 gegenüberliegenden mit an
jeweils einem Endpunkt drehbar montierten Schneidmessern ausgestattet ist, von Metallfedern in
Ruhestellung unterhalb der Schwungscheibe gehalten wird und mit einer Schraube in der Achse
mittig verbunden und von einem runden Schutzrahmen umgeben ist.
6. Autonomer Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Strommesssensor
ausgestattete E-Motor des Schneidwerkes der prozessorgesteuerten Rechnereinheit
belastungsrelevante Meßdaten liefert, die je nach der Beanspruchung durch die Grashöhe oder
Grasdichte Einfluß auf die Antriebsaggregate ausübt.
7. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Daten des
Erdmagnetfeldsensors und den darausfolgenden Prozessorberechnungen eine präzise
Richtungsorientierung erfolgt.
8. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Funkfernbedienung und
dem Spracherkennungsprogramm für den Nahbereich eine individuelle, von den Sensordaten
unabhängige Steuerung ermöglicht.
9. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Telemetrieeinrichtung eine
Kontrolle der Prozessorrelevanten Daten und eine Umprogrammierung über Funk auf dem
heimischen PC erfolgen kann.
10. Rasenmäher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Teach-In Verfahren der
Prozessor graßartige Bodenstrukturen selbständig erlernt und die Daten abspeichert.
11. Rasenmäher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Aufbau des
Schneidwerks eine Sogwirkung entsteht, die den Mäher auch als Laubhächsler fungieren lassen.
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