Om weer eens een stap vooruit te maken  heb ik het volgende idee:

Voor de aandrijving wil ik zogenaamde naafmotoren gebruiken. De meest geschikten lijken mij bromfiets of fiets wielen. We slijpen 4 voorvorken  van (brom)fietsen af en monteren die op de hoeken van het aluminium chassis.

Wat denk jij?

Enkele overwegingen:

- Draaicirkel: een bromfiets  heeft een beperkte draaicirkel. Een fiets heeft een onbeperkte draaicirkel. In de praktijk wordt de rotatie altijd beperkt door de snoeren voor de aandrijving.

- Vering: constante druk op de wielen is gunstig ivm aandrijfkrachten. Verder is er altijd grondcontact met de wielen. Dat is gunstig voor een nauwkeurige odometrie.

- Vorkhoek: Fietsvoorvorken zijn krom by design. Dit maakt het onmogelijk om in stilstand te sturen.

- Maten aandrijfwielen: kleiner is eleganter en stabieler omdat de wielen onder het chassis moeten komen komen ivm de draaicirkel.

- Bandentype: Tereinbanden zijn niet gunstig voor het verbruik,  maar zorgen er wel voor dat de robot minder snel vastloopt op slecht terrein. Des te breder des te beter.

- Ophanging aan chassis: Tja...

- Motor vooruit en achteruit: Dit is niet standaard bij naafmotoren, maar voor een robot noodzakelijk.

-    Remmen: Indien electrisch remmen niet mogelijk is, of niet voldoende, dan zijn trommelremmen te preferen boven blokjesremmen ivm onderhoud en vervuiling.

- Chassis hoogteverstelbaar: lager is stabieler voor hogere snelheden. Hoogte is nodig om boven gewasbedden te kunnen rijden.

- Chassis breedte verstelbaar: Breder is stabieler, maar voor werk in gewasbedden zal de rijbreedte moeten worden aangepast aan de bedbreedte.

-

Het basisvoertuig van de Farmbot heeft specifieke opgaven. Het moet aangepast kunnen worden aan bedbreedtes, het moet exact kunnen weten waar het zich bevindt, het moet weten in welke richting het gaat, hoe snel het gaat en waar het naartoe mag gaan, het moet zichzelf kunnen voeden, het moet zichzelf kunnen updaten met software, het moet zijn verzamelde data kunnen overdragen etc. Het moet bovendien zoveel mogelijk zelf zijn omgeving kunnen ontdekken, want als iedere wielrotatie moet worden geprogrammeerd door de gebruiker, dan is het gebruikersgemak al snel weg. Kortom het basisvoertuig moet herhaald zelfstandig kunnen bewegen tussen gewassen zonder schade aan te richten. De toegevoegde referentiepunten moeten idealerwijze door Farmbot zelf worden ontdekt en in kaart gebracht. Deze orientatie is een absolute voorwaarde voor UPL maar nog steeds een groot technisch probleem en daardoor doelstelling voor de eerste fase. De ruimte moet te onderscheiden zijn in kubieke centimeters of zelfs minder. Het is overigens relatief goedkoop om dit uit te werken en te testen.

Vervolgens kunnen er sensoren aan gehangen worden die landbouwgewassen en hun status analyseren. Dit biedt veel mogelijkheden want er bestaan meerdere betaalbare sensoren die gegevens kunnen registreren die voor een mens onmogelijk zijn. Aan de andere kant hebben we als mensen de mogelijkheid om onze beperkte receptoren direct te verwerken tot een juist beeld van de stand van zaken. Een computervideocamera kost bijna niets meer tegenwoordig, maar objectherkenende software staat pas in de kinderschoenen en is bijna altijd zwart/wit gericht. Dat is een probleem, want een rode vlek op een gewas zal echt een andere ziekte zijn dan een bruine, maar voor een zwart/wit camera zijn ze identiek en er is sowieso geen software die de ziekte herkent, of de vlek nu bruin of rood is. Dit soort software moet worden ontwikkeld en is uitermate belangrijk om UPL ook daadwerkelijk een kans van slagen te geven.

Een eerste aanzet is gebaseerd op de logica van de Real Robot. Belangrijk is dat er een gemakkelijke manier wordt gevonden om met de "Aanzet" te kunnen communiceren, om hem te kunnen programmeren. Wifi lijkt hier de aangewezen weg om de verbinding tussen een pc en de Aanzet te realiseren. Het grote probleem is hoe een Wifi-zender de communicatie kan initaliseren, oftewel: hoe kan de pc klaar staan zodat een Wifi-device zelf een programma kan starten. Het liefst dusdanig dat het Wifi-device zijn eigen software via Internet (of proxy-server) kan halen en upgraden zonder menselijke tussenkomst.

Afijn, de eerste mechanica is gebouwd. Een vrij draaiend volgwiel en de aanzet tot een aandrijvingswiel. De wielen hebben een omtrek van 40 cm en komen uit een modelbouwwinkel. Ze horen bij de 1:10 schaal die standaard is in de wereld van de modelautos en zijn eigenlijk bedoeld als wielen voor een model van een bigweel. Dit betekent dat voor een snelheid van 4,8 km/uur er 200 RPM nodig is. Dit lijkt als maximale snelheid meer dan voldoende, zodat de rest aan toeren van een motor in kracht kan worden omgezet. Dus de vertragingskast bij de motor moet het maximale ideale toerental van de motor terugbrengen tot 200 RPM.

Sturen doet de farmbot door middel van 2 wielen die 360 graden kunnen draaien en 2 aandrijfwielen die elk op een verschillende snelheid kunnen draaien, zowel vooruit als achteruit. De stuurwielen zijn gemaakt van aluminium U-pijp en de assen zijn gemaakt van 3 mm draadeind. Het draaimechanisme is gemaakt van een afgezaagde deurkruk.

Er moet ook een sensor (LED-LDR) worden aangebracht tussen de vertragingskast en het wiel of tussen de motor en de vertragingskast om de snelheid (= aantal wielomwentellingen) te kunnen meten. Het mooiste is tussen de motor en de vertragingskast, omdat dan het meest nauwkeurig kan worden gemeten. Enkel moet dan ook de metende electronica voldoende snel zijn, want 7.200 rpm maal (bijv.) 6 gaten betekent al 43.200 metingen per minuut om de gaten te pakken en dan moeten er eigenlijk ook nog minimaal dubbel zoveel blackspots gevonden worden! Dat betekent dat er per minuut: 40.000 X 3 = 120.000 metingen moeten worden gedaan. Per seconde zijn dat er 2.000. Dit lijkt ruim haalbaar in machinetaal. Bij een motor de 7.200 RPM maakt is de nauwkeurigheid dan: 216 metingen per 40 cm = 0,2 cm. Aan de de ander kant geeft een meting op de wielas met 6 gaten een resultaat van 1.800 metingen per minuut. Dat zijn er 30 per seconde. Dit is zelfs haalbaar voor een gecompileerd basic programma. De nauwkeurigheid per meting is dan: 6 metingen per 40 cm = 6,6 cm. Echter, om een nauwkeurige orientatie te kunnen bereiken is 6,6 cm te weinig.

Eindelijk: een modelbouwwinkel waar ze verstand van zaken hebben: de Quartel in Pijnacker. Deze winkel ligt vlak buiten Pijnacker langs de hoofdweg naar Delft. Voor pneumatica adviseert de Quartel:Festo in Delft, aan het einde van de afrit Makro aan de snelweg. Voor tandwielen / aandrijving adviseert de Quartel: Koppe in Wassenaar.

Als motor adviseert de Quartel een motor die niet snelloper is, maar wel sterkstarter die onbelast maximaal 4100 rpm maakt en een asdikte van 5 mm. De diameter is 45 mm en de lengte is 72 mm. De werkspanning is 12 volt. De prijs is ongeveer 35,-. Verder verkopen zij stuurelectronica die een pulslengte omzet in een toerental. Bijvoorbeeld: pulslengte 1 milliseconde is stilstaan, pulslengte 0 is maximaal acheruit en pulslengte 2 milliseconden is maximaal vooruit. Deze pulslengten zijn dan variabel instelbaar. Dit is een standaard systeem en dus ook bruikbaar voor andere motoren. De kosten voor een dergelijke print liggen bij ong. 40,- afhankelijk van de uitvoering. Dit betekent dat de vertraging van de aandrijving ong. 20 keer moet zijn.

De banden kunnen een maximale druk van 3 kg hebben voordat ze hinderlijk doorzakken. Kortom, de gehele constructie mag niet meer wegen dan 12 kg. Indien dit te weinig is evt. de wielen volspuiten met PUR-schuim.