Automatyczne koszenie trawnika

Jeśli sobotnie poranki spędzone na koszeniu trawy nie należą do naszych ulubionych rozrywek, alternatywę stanowią kosiarki automatyczne. Na wzór robotów odkurzających nazywa się je również robotami koszącymi. Koncepcja obu urządzeń jest podobna, tylko zamiast zbierać zanieczyszczenia, kosiarki dbają o odpowiednią długość trawnika. (Fot. Cub Cadet)

Choć w porównaniu do tradycyjnej kosiarki robot koszący jest droższym urządzeniem, to popularność takich rozwiązań rośnie, przede wszystkim ze względu na wygodę, jaką oferują, i atrakcyjne plany finansowania dostępne u dealerów. Roboty dostępne są w tzw. zestawach instalacyjnych, które oprócz urządzenia i jego stacji dokującej zawierają akcesoria, np. przewody wyznaczające obszar trasy. W przeciwieństwie bowiem do robota odkurzającego dla robota koszącego trzeba odpowiednio przygotować teren. Na szczęście odbywa się to tylko raz – ewentualnie można dokonać aktualizacji, gdy pojawią się nowe elementy. Sama kosiarka, będąca pojazdem napędzanym silnikiem elektrycznym, wymaga układów sterowania: czujników, procesora z odpowiednim programem i układu sterującego skrętem. Zasilanie pochodzi z wbudowanych akumulatorów o różnej pojemności, pozwalającej na pracę o określonej długości. Dostępne na rynku urządzenia różnią się właśnie czasem pracy na baterii, zaawansowaniem algorytmów sterujących, rozmiarami, wyposażeniem. 

Specyfikacja automatycznej kosiarki

Pierwszym krokiem przed wyborem kosiarki jest z pewnością pomiar trawnika. Urządzenie powinno być dobrane do powierzchni, na jakiej ma pracować. Najmniejsze roboty przeznaczone są do pracy już na 200 m², a największe nawet ponad 20 tys. m². Pamiętajmy jednak, żeby nie kupować robota na wyrost. Większy obszar pracy to także większe rozmiary kosiarki, której wcale nie będzie łatwo manewrować na zbyt małej powierzchni.

Powiązana z tym parametrem jest szerokość koszenia. Oznacza ona obszar, jaki zostanie skoszony za jednym przejazdem kosiarki. W najmniejszych modelach, do niewielkich trawników. będzie to nieco ponad 20 cm. W dużych robotach może to być nawet ponad 80 cm. Jest to niezbędne, aby sprzęt odpowiednio szybko poradził sobie z dużym obszarem.

Robot koszący napędzany jest silnikiem elektrycznym, który zasilają akumulatory. Od ich pojemności zależy, jak długo urządzenie będzie mogło pracować. W praktyce producenci w specyfikacji podają tzw. średni czas pracy. Im większy jest obszar, na którym ma pracować robot, tym dłuższy czas pracy oferuje. Najmniejsze modele, przeznaczone do małych trawników, mają pojedyncze akumulatory o pojemności około 2 Ah, największe modele profesjonalne mogą dysponować bateriami o pojemności kilkudziesięciu Ah. Różne może być też napięcie pracy. Jego wzrost towarzyszy wzrostowi wydajności urządzenia. Właściwie wszyscy producenci kosiarek automatycznych korzystają z nowoczesnej techniki litowo-jonowej. Przewagami takiego rozwiązania są dobry stosunek masy do pojemności energetycznej, brak efektu pamięci i znacznie dłuższa trwałość w porównaniu do np. baterii niklowo-kadmowych. 

Nowoczesnym robotem można sterować nie tylko przy pomocy aplikacji, ale i asystenta głosowego. (Fot. Husqvarna)

Budowa robota koszącego

Na pierwszy rzut oka kosiarka automatyczna może przypominać dziecięcą zabawkę zdalnie sterowaną lub jeżdżący odkurzacz bez rury. Zacznijmy od tego, co najbardziej widoczne, czyli podwozia jezdnego. Kosiarka porusza się dzięki kołom skrętnym i napędowym. Istnieją kosiarki, w których wszystkie koła nie mają możliwości skrętu, a zmiana kierunku realizowana jest przez przyhamowanie kół po stronie, w którą maszyna ma skręcić. Opinie na temat takiego rozwiązania są różne: z jednej strony obracanie w miejscu kół może niszczyć trawę, ale z drugiej strony zbędny staje się skomplikowany mechanizm skrętu kół. Takie rozwiązanie z reguły trafia do mniejszych maszyn. Znacznie popularniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch rodzajów kół: większych – napędowych z tyłu i mniejszych – skrętnych z przodu. Koła napędzane mogą być względnie słabymi silnikami o mocy rzędu 25–50 W. To wystarczy do sprawnego poruszania się po płaskim terenie i pochyłościach o nachyleniu nawet do 45 proc. Mniejsza moc to także mniejsze zużycie energii, co przy zasilaniu bateryjnym ma niebagatelne znaczenie.

Najważniejsze w kosiarce są oczywiście element tnący i jego napęd. Tu też można spotkać się z co najmniej dwiema koncepcjami. W jednym z typów kosiarek automatycznych spotyka się tylko jeden nóż tnący, zasilany bezpośrednio z położonego powyżej silnika. Odpowiada on za całą szerokość roboczą urządzenia. Częstym rozwiązaniem w tej kategorii maszyn ogrodniczych jest stosowanie zespołu tnącego z trójlub czteroramienną tarczą tnącą lub dysku z nożami tnącymi. Noże mogą być przytwierdzone do obudowy lub zamocowane na specjalnych ramionach, chowających ostrza w razie ryzyka najechania na kamień lub inną twardą przeszkodę. Kosiarki automatyczne mają funkcję mulczowania, czyli mielenia trawy. Zmielona trawa pozostaje na trawniku i użyźnia rosnącą murawę. Oznacza to również brak konieczności zbierania pokosu. Oczywiście wysokość koszenia jest regulowana w zakresie ustalonym dla konkretnego modelu. Silnik napędzający noże, może mieć tradycyjną konstrukcję szczotkową lub coraz częściej spotykaną bezszczotkową. Zaletami silników bezszczotkowych są znacznie cichsza praca, całkowita bezobsługowość i dużo mniejsze zużycie energii w porównaniu do tradycyjnych silników komutatorowych. Są również od nich wydajniejsze i mniej awaryjne. Szczotki w silnikach komutatorowych zużywają się i trzeba je wymieniać. Ze względu na ich brak w nowej generacji silników nie ma takiej konieczności. 

Właściwa instalacja

Większość kosiarek automatycznych dostępnych na rynku wymaga ułożenia na krawędziach trawnika specjalnego kabla ograniczającego pracę maszyny. Dzięki niemu kosiarka „wie”, na jakim obszarze ma się poruszać i gdzie są jego granice. Końcówki kabla podłącza się do stacji dokującej kosiarki, zamykając obwód. Stacja generuje sygnał o określonej częstotliwości, odbierany następnie przez wspomniane wcześniej czujniki. Zbliżając się do przewodu, czujniki odbierają coraz większą siłę sygnału. Po osiągnięciu granicznej siły sygnału maszyna zmienia kierunek jazdy. Istnieją modele obywające się bez kabla ograniczającego. Polegają wtedy wyłącznie na czujnikach wysokości trawy. Dojeżdżając do granicy trawnika, zawracają. Parametr wysokości koszenia ustawia się ręcznie przez zmianę wysokości zespołu tnącego od dołu lub pokrętłem umieszczonym na szczycie obudowy. Przy pomocy kabla można wyznaczyć strefy, gdzie robot nie powinien wjeżdżać, lub elementy, które należy omijać. Jeśli nie czujemy się na siłach, instalację robota można zlecić profesjonalistom. Zazwyczaj zajmą się tym dealer, od którego zakupiono urządzenie, lub poleceni przez niego fachowcy.

Firma iRobot w swoim pierwszym robocie koszącym, modelu Terra, zaprezentowała technikę znaczników, które ułatwiają nawigację w ogrodzie. Wraz ze stworzoną mapą umożliwiają one poruszanie się na danym obszarze. Nie ma również potrzeby stosowania przewodu sygnałowego. 

Obszar pracy robota wyznaczają przewody instalacyjne. Dzięki nim nie zniszczy np. mniejszych roślin czy krzewów. (Fot. Stiga)

Czujniki i funkcje

Jak już wcześniej wspomniano, głównym elementem sterującym kosiarki automatycznej jest wbudowany komputer. Steruje on urządzeniem, analizując dane pochodzące z szeregu czujników i modułów komunikacji. Wśród nich możemy wyróżnić:

• czujniki zbliżeniowe – analizują one obszar przed maszyną. W razie zderzenia się z przeszkodą pozwalają na zmianę kierunku jazdy kosiarki;
• czujniki deszczu – większość kosiarek może wykonywać swoją pracę nawet podczas opadów, jednak wtedy wydajność koszenia zmniejsza się. Użytkownik ma wybór trybu pracy. Gdy kosiarka ma ciąć tylko suchą trawę, wróci automatycznie do stacji dokującej, gdy tylko jej czujniki wykryją opady;
• czujnik podnoszenia/przewrócenia – wpływają na bezpieczeństwo pracy i samej maszyny. W razie przewrotki lub uniesienia kosiarki noże i napęd samoczynnie zatrzymują się;
• kompas – pomaga wyznaczyć ścieżkę pracy. Na podstawie zarejestrowanych ścieżek przejazdu komputer wyznacza nowe, unikając podwójnego koszenia tej samej powierzchni;
• GPS/GPRS – to wyposażenie najbardziej zaawansowanych urządzeń. Umożliwiają bardzo precyzyjną pracę. Dodatkowo maszyny wyposażone w moduł GSM mogą wysyłać do operatora wiadomości SMS w razie uszkodzenia lub próby kradzieży, podając swą pozycję. Można też nimi sterować zdalnie przy pomocy aplikacji na smartfon;
• czujnik wysokości trawy – na podstawie odczytów z tego typu czujników komputer decyduje, czy należy ściąć trawnik, i zapobiega powtórnym przejazdom na skoszonym obszarze;
• czujnik pola magnetycznego – większość kosiarek automatycznych wymaga zainstalowania na obrzeżach trawnika specjalnych kabli ograniczających. Czujniki wykrywają nie tylko obecność samego kabla, ale także odległość do niego, co pozwala w porę zatrzymać pracę;
• Bluetooth – niektóre m odele mają funkcję zdalnego wprowadzania danych ze specjalnej konsoli lub telefonu wyposażonego w ten moduł komunikacji;
• Wi-fi – robot może łączyć się z naszą domową siecią bezprzewodową. Do jego konfiguracji niezbędna jest aplikacja mobilna. Przy jej pomocy autoryzujemy robota w sieci. Dzięki temu można zdalnie sterować jego funkcjami, często także będąc poza obszarem działania sieci Wi-Fi. 

Wybrane rozwiązania w robotach koszących

Asystent i robot

W jaki sposób jeszcze wygodniej korzystać z kosiarki automatycznej? Wykorzystując do tego asystent głosowy. Nowoczesne kosiarki mogą być sterowane przy pomocy np. Asystenta Google czy Amazon Alexa (brak obsługi języka polskiego). Po odpowiedniej konfiguracji wystarczy wypowiedzieć komendę, aby urządzenia zaczęło lub zakończyło prace. Do sterowania można wykorzystać np. głośnik Google Home Mini, ale również wystarczy wypowiedzieć komendę do smartfona. 

Stacje ładowania

Akumulatory ładowane są zazwyczaj przez stację dokującą. Modele kosiarek w nią wyposażone samodzielnie wracają do niej, gdy bateria wymaga podładowania lub kończą pracę. Robot z czujnikiem wysokości trawy będzie mógł po naładowaniu kontynuować koszenie w miejscu, w którym je ostatnio zakończył. Stacja ładowania pełni też ważną funkcję, zamykając obwód i zasilając kabel ograniczający kosiarkę. 

Aplikacja na smartfon pozwala wygodnie i łatwo planować harmonogram prac automatycznej kosiarki. (Fot. Cub Cadet)

Sterowanie i podzespoły

Trzewia kosiarki skrywają też najbardziej tajemnicze elementy elektroniczne, będące „mózgiem” i „zmysłami” robota. Główną częścią w tym zestawieniu jest płytka drukowana z procesorem przetwarzającym sygnały z czujników i wydającym polecenia układom sterującym. Sterowanie funkcjami kosiarki można realizować przez centralkę umieszczona na tylnej części maszyny. Są na niej z reguły umiejscowione wyświetlacz pokazujący wybrane parametry pracy i przyciski sterowania. Zawsze wyraźnie oznaczony jest przycisk bezpieczeństwa, błyskawicznie wyłączający napęd i noże w razie zagrożenia. Na obudowie może znajdować się też przycisk wymuszający powrót do bazy i pracę wbrew ustalonym wcześniej programom.

Za jej pomocą można np. zaplanować cykl i harmonogram pracy robota. Dzięki temu wykonuje on swoje zadania pod naszą nieobecność. Większość modeli umożliwia podział trawnika na poszczególne obszary, które mogą być obsługiwane w różnej kolejności i w różnych porach. W zależności od zaawansowania elektroniki sterującej można ustawiać dzienne i tygodniowe plany koszenia. Uwzględnić można też określone pory roku, wybierając odmienne interwały pracy na wiosnę, lato i jesień.

Najczęściej spotykany jest tryb przejazdów losowych, w którym kosiarka zachowuje się podobnie jak dziecięce samochodziki na baterie. Maszyna wyrusza z określonego punktu przed siebie i gdy zbliży się do kabla ograniczającego lub przeszkody, zmienia kierunek na inny, przypadkowy. Taka chaotyczna praca ma ograniczyć wytwarzanie kolein na trawie, trwa jednak dłużej niż koszenie kosiarką pchaną. Niektórzy producenci wprowadzają specjalne programy umożliwiające koszenie trawy równoległymi pasami, co wydatnie oszczędza czas. W tym trybie kosiarka na podstawie objazdu trawnika wzdłuż kabla ograniczającego wyznacza powierzchnię oraz strategię koszenia. Po napotkaniu na przeszkodę, w postaci na przykład drzewa lub donicy, omija ją, po czym wraca na obrany wcześniej tor. 

Po skończonej pracy lub wyczerpaniu się akumulatorów robot samoczynnie wraca do stacji dokującej. (Fot. Robomow)

Programowanie również ze smartfona

Oczywiście, najwygodniejszym sposobem programowania pracy robota jest aplikacja na smartfon. Coraz więcej nowoczesnych kosiarek automatycznych z niej korzysta. Zazwyczaj aplikacja jest dostępna na systemy iOS lub Android, więc możemy ją użytkować także na tabletach. Z ich poziomu można sterować pracą kosiarki, tj. uruchomić ją, nakazać jej powrót do stacji ładującej, włączyć sensor deszczu czy zapoznać się z instrukcją lub poradami albo określić harmonogram prac. Jedną z najbardziej przydatnych funkcji jest oczywiście możliwość ustalania tygodniowych harmonogramów pracy maszyny. Jeśli robot potrzebuje pomocy ze strony użytkownika, wyświetli powiadomienie w aplikacji.