Introducción a OpenMower, el robot cortacésped de código abierto
(github.com/ClemensElflein)- OpenMower es un proyecto de código abierto que permite actualizar robots cortacésped comerciales económicos a robots inteligentes de conducción autónoma basados en GPS RTK
- Sus objetivos principales son corte de césped autónomo, alta seguridad, sin necesidad de cable perimetral, bajo costo y apertura total
- El hardware de productos existentes es robusto y puede ofrecer un rendimiento suficiente con una actualización de software, sin cambios físicos
- Las funciones básicas actuales ya operan, e incluyen tareas clave como aprendizaje del mapa, conducción autónoma y carga
- Solo algunos productos, como YardForce Classic 500, tienen compatibilidad de hardware, aunque se espera ampliar el soporte a otros robots en el futuro
Resumen del proyecto
OpenMower es un proyecto de hardware/software de código abierto que toma robots cortacésped fáciles de conseguir en el mercado, como YardForce Classic 500, los desmonta y les aplica GPS RTK moderno y software actualizado para convertirlos en cortacéspedes autónomos inteligentes y de bajo costo
- Los robots cortacésped convencionales solo admiten desplazamiento aleatorio, por lo que son poco eficientes y poco inteligentes
- Tras desmontarlos, se comprobó que la calidad del hardware es buena, con motores brushless, resistencia al agua y robustez, y conectores estándar
- El punto real de mejora es el software
Objetivos del proyecto
- Implementar un cortacésped totalmente autónomo
- Alta seguridad: respuesta de emergencia como parada inmediata ante levantamiento o colisión
- Soporte para varias zonas sin cable perimetral
- Costo bajo: meta de reducir costos frente a productos comerciales de gama media
- Código abierto: cualquiera puede construirlo y ampliar el conocimiento
- Diseño limpio
- Función de evasión de obstáculos
- Detección de lluvia y detención automática en mal clima
App de Open Mower
- Ofrece una app con control intuitivo y visualización desde el smartphone
Estado actual del desarrollo
- Funciones básicas de corte completadas: ya está confirmado el funcionamiento de aprendizaje del mapa, configuración de rutas, corte de césped y acoplamiento automático (regreso para cargar y reanudación)
- Se recomienda construirlo por cuenta propia si se tienen conocimientos técnicos
- Como el costo y la complejidad son altos, se puede pedir ayuda y hacer preguntas en la comunidad, como Discord y la Wiki
Hardware
- Está compuesto por una placa principal y controladores de servomotor como xESC mini/xESC 2040
- xESC 2040 es un controlador económico basado en el chip RP2040 y actualmente se encuentra en fase de soporte experimental
- Elementos pendientes: se planea añadir algunas funciones de hardware, como mejorar la precisión del nivel de batería
Software
- Ya está completado el desarrollo de la gestión del estado del cortacésped (acoplamiento/trabajo, etc.) y de la generación de rutas
- La función de evasión de obstáculos aún no está implementada
- El software de código abierto basado en ROS se gestiona en un repositorio separado
Guía de construcción e inicio
- El sitio web oficial y la Wiki incluyen información sobre componentes necesarios, instalación del software y guía de la comunidad
- La comunidad sigue agregando continuamente materiales adicionales
Participación y comunidad
- Puedes animarte a construir tu propio OpenMower o contribuir al impulso del desarrollo dando star y watch al repositorio
- También es posible intercambiar información a través del YouTube oficial y Discord
Hardware compatible
- Actualmente hay compatibilidad de placa con YardForce Classic 500 y algunos modelos Herkules/SA650 ECO
- También existen algunos productos OEM chinos de SUMEC Hardware que usan la misma placa, aunque su capacidad de expansión es limitada
- Para compartir y ampliar la lista de productos compatibles, se recomienda enviar a la comunidad información del desmontaje y fotos de la placa
Información adicional y particularidades
- Es obligatorio revisar las patentes, leyes y normas de seguridad de cada país
- El material proporcionado no ofrece ninguna garantía sobre funcionamiento real, idoneidad o problemas legales
- Se requiere experiencia técnica para construirlo y usarlo
- Para uso comercial y reventa se necesita el consentimiento del desarrollador; se recomienda el uso personal con fines no comerciales o educativos
Licencia
- Publicado bajo la licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License
- El uso no comercial y educativo es libre; para uso comercial y comercialización se requiere el consentimiento del desarrollador
Resumen
OpenMower es un innovador proyecto DIY que aplica software de código abierto sobre hardware comercial de robots cortacésped de bajo costo para convertirlos en cortacéspedes inteligentes de conducción autónoma. Tiene como fortalezas el sólido apoyo de la comunidad, una documentación/Wiki detallada y la apertura de hardware/software, lo que permite aprovechar productos de la misma familia, reducir costos y bajar la barrera de entrada.
Gracias a cambios de hardware relativamente pequeños y al apoyo de la comunidad, resulta más accesible que proyectos anteriores y es adecuado para usuarios particulares e ingenieros DIY.
1 comentarios
Comentarios de Hacker News
Me di cuenta de que los robots cortacésped lanzados recientemente no se mueven al azar, sino que en su mayoría cortan de forma sistemática dividiendo el área por zonas. Tras comprar e investigar, descubrí que solo el Worx Landroid usaba un método aleatorio. Yo quería un modelo que no requiriera instalar cable, porque lo que más buscaba era que diera menos trabajo. Al final elegí el eufy E15, que usa cámara para crear un mapa sin instalación adicional y luego se mueve de forma sistemática. Casi no hay que tocarlo. No tengo ninguna relación con ese producto; simplemente lo recomiendo porque me dejó muy satisfecho. Creo que sería aún mejor si existiera una versión open source. Este proyecto usa solo GPS, y aunque el GPS funciona bien, a veces hay problemas de cobertura. Como las cámaras suelen funcionar bien durante el día, estaría bien considerar agregar una cámara al proyecto. Claro, una cámara sería más compleja y podría fallar, pero en general podría ser una solución más confiable.
Yo uso un Husqvarna y estoy muy satisfecho. Este también corta el césped de forma aleatoria. En 3 años no he tenido que contratar un servicio externo de jardinería, y lo único a lo que realmente hay que poner atención es a los bordes y a recortar alrededor de los árboles. Mi patio es plano y tiene unos 5000 sqft.
Me preocupa que, sin cable ni GPS, sea fácil de robar.
En vez de GPS o cámara, también podría servir un sistema de posicionamiento local. Parece que bastaría con instalar unas 3 balizas solares alrededor del patio.
Me da curiosidad qué tan grande y plano es el patio. El mío es grande y tiene pendiente en un lado, así que me pregunto si sería viable.
Me pregunto si sería como una versión para cortacésped de Valetudo. Muy interesante. Tengo curiosidad por saber cuánto código se solapa entre robots aspiradora y cortacéspedes. Enlace de Valetudo
Gracias a esto acabo de conocer Valetudo por primera vez y me parece muy interesante. Estoy pensando en “actualizar” mi robot aspiradora de 7 años.
A diferencia de Valetudo, este proyecto solo usa el chasis y los motores del cortacésped existente, y reemplaza por completo toda la electrónica.
El enlace que compartiste es muy útil. Pienso probar tanto Valetudo como Openmower en el futuro. Ojalá hubiera alternativas open source de este tipo también en el área de cámaras de seguridad.
Si soy sincero, la generación actual de robots cortacésped que se mueve al azar en realidad funciona bastante bien. Instalar el cable perimetral es una molestia, pero una vez hecho es muy efectivo porque el robot no sale de los límites. La ruta aleatoria también es más eficiente de lo que uno esperaría. Me pregunto qué hace mejor a un robot “inteligente”. Si funcionara 100% perfecto sin cable perimetral, entonces tendría sentido, y también sería bueno que detectara obstáculos, para evitar que termine cortando juguetes que dejó tirados un niño.
Yo uso un Mammotion Yuba, y el resultado de cortar en cuadrícula o en líneas rectas se ve precioso. Incluso se pueden hacer logos. Es mucho más rápido que el método aleatorio y el resultado también es mejor.
La evasión de obstáculos parece ser el mayor reto pendiente del lado del software. Para el posicionamiento hay varias opciones, como sensores RTK GPS. Incluso me parecería bien que el cable guía siguiera existiendo solo como mecanismo “anti escape”.
Aunque los robots con cable perimetral funcionen muy bien, no puedo estar de acuerdo con decir que la generación más reciente de robots es “mala”. De hecho, mi Mammotion Luba 2 tiene un hardware excelente, una precisión de posicionamiento muy buena, y aunque el software todavía tiene margen de mejora, está bastante bien.
Si alguien tiene curiosidad por la estructura real de las cuchillas de un robot cortacésped, puede ver esta imagen. Compré un Sunseeker X7 y lo uso en un terreno de unas 4 acres, de las cuales unas 2 acres son césped y el resto es jardín o camino. El hardware ya está suficientemente preparado y ahora el software es la clave. Lo he comprobado viendo cuánto puede mejorar solo con actualizaciones de software. Sunseeker se basa en cámara (todavía no tiene LiDAR). Los robots cortacésped son mejores que los humanos. Si se dan las condiciones adecuadas, reciclan bien los nutrientes y permiten ajustar la longitud de la cuchilla o la configuración según la temporada. Además, como puede funcionar incluso a las 3 de la mañana, se me ocurren muchos usos como seguridad o monitoreo de fauna. Por precio, me pareció que los productos chinos rendían muy bien. Es una tecnología cuyo futuro de verdad emociona.
Por la noche no debería funcionar, para proteger la fauna silvestre, especialmente animales nocturnos como los erizos.
La fauna silvestre puede resultar herida o quedar con problemas para caminar por culpa de los robots cortacésped, así que es importante operarlos solo de día. En muchas regiones los erizos son una especie en peligro.
El precio sigue siendo alto. Apenas es un poco más robusto que un robot aspiradora, pero cuesta lo mismo que un auto usado. Compré dos unidades de una marca barata y devolví ambas por fallas en el motor. Solo el motor de reemplazo costaba 150 euros. Me gustó que la batería usara una batería propia de herramienta de 18V, así que podía cambiarse fácilmente.
Mi padre compró hace poco un Husqvarna 430x y corta muy bien un patio de 1 acre con colinas. Sí le cuesta entrar a algunas partes del jardín, pero espero que eso mejore con software.
En el sitio web dice que el X7 cubre 0.75 acres, pero comentas que lo usas en 4 acres, así que me da curiosidad cómo lo estás aplicando realmente.
Pensé que era un proyecto completamente DIY de hardware. No estoy del todo convencido con los robots cortacésped, pero los cortacéspedes montables tienen mucha demanda y precios absurdos. Mis dos cortacéspedes montables se averiaron: a uno hay que cambiarle un costoso arnés de cableado para que no se incendie, y el otro tiene un viejo motor monocilíndrico, usado igual desde hace 30 años, con un diseño que se destruye solo entre 1 y 4 veces al año. Tanto los nuevos como los usados están realmente carísimos frente a la inflación. Decidí desarmar uno y convertirlo a eléctrico con un motor Ryobi y un controlador de Amazon. Las ruedas serían solo para tracción, y aplicaría un motor individual separado para las cuchillas. Es mucho más simple que usar correas/poleas/embragues complejos. Además, puedo reutilizar baterías Ryobi de 40V, así que no hace falta desarrollar un BMS/carga aparte; solo hay que adaptar el conector. Me gustaría ver un proyecto bien diseñado para una conversión eléctrica así, y alineado con ese plan. Los motores y controladores usados también rondan los $50 cada uno.
Diseñé un UTV de biocompuesto con tecnología reciente y baterías fabricadas en EE. UU. con garantía de larga duración, a un nivel que podría reemplazar un John Deere Gator. La normativa NEV(Carve-out) es interesante. Es importante verlo como agrandar un auto RC y simplificarlo, y evitar seguir agregando funciones innecesarias como Lincoln y Tesla; el punto de un EV es la simplicidad.
Los precios de autos nuevos/usados últimamente han subido tanto, muy por encima de la realidad, que ya estamos a un nivel en el que se puede plantear seriamente la hipótesis de que la inflación oficial no refleja lo que pasa de verdad.
Me acordé de cuando en los 90 en nuestro vecindario la gente fabricaba sus propios cortacéspedes. Mi padre soldó él mismo la estructura con un motor de lavadora, ruedas de carriola y chatarra, y varias personas copiaban ideas o construían uno juntos, así que se sentía casi como open source. Aun así, recuerdo que funcionaba bastante bien.
Al ver que buscan un nuevo desafío, quisiera proponer una modificación de cortacésped que recoja automáticamente basura al borde del camino y luego pueda venderse a Caltrans.
También pienso que quizá sea mejor no cortar el césped, por razones como la protección de las abejas. Enlace a un artículo relacionado
Proyecto divertido. Hace unos años yo mismo monté un chasis autónomo sobre un cortacésped de carrete manual (quitándole la manija). Normalmente los robots cortacésped usan cuchillas pequeñas, pero los de carrete pueden dañar dedos, así que son menos seguros. Aun así, el mantenimiento se reduce a cambiar las cuchillas una vez al mes. En vez de GPS elegí lidar, porque no quería usar RTK GPS ya que genera opiniones muy divididas. Para mí, el enfoque con lidar funcionó muy bien, y con hacerlo funcionar una vez por semana la calidad es fantástica.
Estoy usando OpenMower en Estados Unidos en un jardín de 1400 metros cuadrados, así que pueden preguntarme lo que quieran. Si quieren participar, Discord es mucho más activo que la documentación oficial o GitHub.
Me gustaría saber qué tan difícil fue conseguir el hardware necesario en Estados Unidos. En términos de costo/abastecimiento no parece sencillo.
Me da curiosidad cuánto tiempo te tomó desde el inicio de la instalación hasta dejar todo completamente configurado.
Según la información oficial, parece que no tiene función de evasión de obstáculos. Quisiera saber cómo maneja los obstáculos en la práctica, si al menos tiene sensores para desviarse al chocar, porque eso es lo que más me intriga. Y también me gustaría saber cuánto tiempo lo has usado realmente y cuánto tiempo de inactividad (
downtime) ha tenido.