Files

T

2026-10-29 15:51:23 +01:00

7.8 KiB

Raw Blame History

Grasmaaier Automatisering (OpenMower / Mowgli)

Documentatie van de autonome robotmaaier (mowerv2) binnen het homelab netwerk en de integratie met het centrale Kubernetes cluster en Home Assistant.

🧭 Inhoudsopgave

Overzicht
Hardware & Componenten
Netwerk & Verbinding
Software Architectuur (Docker & ROS)
Cluster & Smart Home Integratie
Onderhoud & Troubleshooting

📌 Overzicht

Eigenschap	Waarde
Hostname	`mowerv2` / `mowerv2.lan`
IP-adres	`10.2.1.10` (statisch IPv4 /16, gateway: `10.2.0.1`)
Basis Robot	Yardforce 500
Controller Mainboard	Mowgli (OpenMower drop-in STM32 PCB)
Boordcomputer	Raspberry Pi 4 Model B Rev 1.5 (4GB RAM)
Besturingssysteem	Ubuntu 24.04 LTS (Noble Numbat) aarch64 (Kernel 6.8.0-raspi)
MAC-adressen	Wi-Fi (`wlan0`): `2C:CF:67:64:8E:9F` Ethernet (`eth0`): `2C:CF:67:64:8E:9A`
SSID	`brupjelan` (vastgezet op 2.4 GHz)
Web UI & App	`http://10.2.1.10:3000` (OpenMower App) / Poort 4005 (Nginx)

🛠️ Hardware & Componenten

flowchart TD
    subgraph MowerChassis ["Yardforce 500 Chassis"]
        Motors["Wiel- & Maaimotoren (BLDC + ESCs)"]
        Sensors["Bumpers, Lift- & Noodstopsensoren"]
        Mowgli["Mowgli Mainboard (STM32 MCU)"]
        STLink["STM32 STLink Programmer (SWD)"]
        GPS["RTK GPS Ontvanger (CH341 UART)"]
        Pi["Raspberry Pi 4B (4GB)"]
    end

    Motors <--> Mowgli
    Sensors --> Mowgli
    STLink -.->|SWD Flashen| Mowgli
    STLink <-->|USB /dev/bus/usb/001/00x| Pi
    Mowgli <-->|USB CDC ACM /dev/mowgli| Pi
    GPS <-->|USB Serial /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB_Serial...| Pi
    Pi <-->|Wi-Fi 2.4 GHz| LAN["Thuisnetwerk (10.2.0.0/16)"]

Yardforce 500 Chassis:
- Wielmotoren en maaimotoren aangedreven via borstelloze ESCs.
- Veiligheidssensoren (kantelsensor, optilsensor, bumper microswitches).
Mowgli Mainboard:
- Open-source PCB ontworpen voor het OpenMower project ter vervanging van het originele Yardforce moederbord.
- Bevat een STM32-microcontroller die real-time motorbesturing en sensor-uitlezing uitvoert.
- Communiceert met de Raspberry Pi via USB CDC ACM (/dev/mowgli -> /dev/ttyACM0).
STM32 STLink Programmer:
- Vaste onboard STLink-debugger aangesloten via USB.
- Maakt het mogelijk om de STM32 firmware direct vanaf de Pi te flashen met OpenOCD.
RTK GPS Ontvanger:
- Biedt centimeter-nauwkeurige RTK-positionering voor de maaier.
- Aangesloten via CH341 USB-naar-serieel adapter (ttyUSB0 op baudrate 460800).

📶 Netwerk & Verbinding

1. Statische Netplan Configuratie

De netwerkconfiguratie bevindt zich in /etc/netplan/50-cloud-init.yaml:

network:
  version: 2
  wifis:
    wlan0:
      optional: true
      dhcp4: false
      dhcp6: false
      link-local: [ ipv4 ]
      addresses:
        - 10.2.1.10/16
      routes:
        - to: default
          via: 10.2.0.1
      nameservers:
        addresses:
          - 192.168.2.11
          - 1.1.1.1
          - 8.8.8.8
      access-points:
        "brupjelan":
          password: "..."
          band: "2.4GHz"

2. 2.4 GHz Band Pinnen

Om verbindingsdrops door band-steering (switchen tussen 2.4 GHz en 5 GHz) tijdens het rijden in de tuin te voorkomen, is band: "2.4GHz" ingesteld. Hierdoor genereert Netplan een strikte frequentielijst in wpa_supplicant (freq_list 2412 t/m 2484 MHz).

3. Wi-Fi Power Management Permanente Fix

Standaard schakelt de brcmfmac Wi-Fi-driver van de Raspberry Pi energiebeheer in, wat leidt tot gemiste frames en deauthentications. Dit is permanent uitgeschakeld via de systemd-service:

Unit: /etc/systemd/system/wifi-powersave-off.service
Commando: /sbin/iwconfig wlan0 power off

🐳 Software Architectuur (Docker & ROS)

De volledige OpenMower runtime draait in Docker Compose onder /root/mowgli-docker/docker-compose.yaml (repository github.com/brupje/mowgli-docker).

flowchart LR
    subgraph DockerMower ["mowerv2 Docker Stack"]
        RosCore["mowgli-roscore (ROS Noetic)"]
        RosSerial["mowgli-rosserial (/dev/mowgli)"]
        OpenMower["mowgli-openmower (open_mower.launch)"]
        GUI["openmower-gui (v2)"]
        App["app (Web UI :3000)"]
        MQTT["mowgli-mqtt (Mosquitto :1883)"]
    end

    RosSerial <-->|Topic I/O| RosCore
    OpenMower <-->|Navigation & Planner| RosCore
    GUI <-->|Status & Map DB| RosCore
    App <-->|REST / WS| GUI
    OpenMower -->|Telemetry| MQTT
    MQTT <-->|Bridge| K8sMosquitto["Centrale Mosquitto (K8s: 10.2.0.4)"]

Belangrijkste Containers

Container	Image	Poorten / Netwerk	Functie
`mowgli-roscore`	`ghcr.io/brupje/mowgli-docker:upstream`	`host` (:11311)	Centrale ROS Noetic Master broker
`mowgli-rosserial`	`ghcr.io/brupje/mowgli-docker:upstream`	`host`	`rosserial_server` gekoppeld aan `/dev/mowgli` (115200 baud)
`mowgli-openmower`	`ghcr.io/brupje/mowgli-docker:upstream`	`host`	Hoofdproces voor navigatie, padplanning en RTK GPS integratie
`openmower-gui`	`ghcr.io/brupje/openmower-gui:v2`	`host`	Backend service voor kaart- en taakbeheer
`app`	`ghcr.io/xtech/openmower-app:edge`	`3000:3000`	Moderne webinterface voor status en live kaart
`mowgli-web`	`nginx`	`4005:80`	Webserver voor statische data en web assets
`mowgli-mqtt`	`eclipse-mosquitto:latest`	`1883:1883`, `9001:9001`	Lokale MQTT broker voor status-uitwisseling
`watchtower`	`containrrr/watchtower`	Geïsoleerd	Automatische updates voor OpenMower GUI images

🔗 Cluster & Smart Home Integratie

1. DNS (Dnsmasq)

In cluster-infra/dnsmasq/dns-records op vmserver is de maaier geregistreerd:

10.2.1.10 mowerv2.lan mowerv2
fd00:2::1:10 mowerv2.lan mowerv2

2. MQTT Bridge (K8s Mosquitto -> Grasmaaier)

In de centrale Mosquitto broker in het Kubernetes cluster (cluster-infra/mosquitto/k8s/configmap.yaml) is een actieve bridge geconfigureerd:

connection mower
address grasmaaier.lan:1883
cleansession true
local_cleansession true
notifications true
try_private true
topic # both 0 grasmaaier/ ""

Alle telemetrie en commando's van de maaier worden gesynchroniseerd onder het MQTT-prefix grasmaaier/# (de maaier publiceert root-topics zoals robot_state/json, welke lokaal gemapt worden naar grasmaaier/robot_state/json).

3. Home Assistant

Binnen de smart-home submodule koppelt Home Assistant via de centrale MQTT-broker aan de grasmaaier/# topics om de actuele status (batterij, maaimodus, foutmeldingen, laadstatus) in te zien en automatiseringen te triggeren.

🔧 Onderhoud & Troubleshooting

1. Inloggen via SSH

Vanaf het werkstation of de vmserver:

ssh bart@10.2.1.10
# of
ssh bart@mowerv2.lan

2. STM32 Firmware Flashen

Wanneer er een nieuwe firmware gebouwd is (firmware.elf), kan deze direct geflashed worden naar het Mowgli board via de onboard STLink:

cd /home/bart
./upload.sh

Dit script stopt tijdelijk de communicatie, gebruikt OpenOCD om de STM32 te wissen en te herprogrammeren, en reset de USB-bus (1-1).

3. Docker Containers Beheren

cd /root/mowgli-docker

# Status controleren
sudo docker compose ps

# Herstarten van de stack
sudo docker compose restart

# Live logs van de maaier en planner bekijken
sudo docker logs -f mowgli-openmower
sudo docker logs -f mowgli-rosserial

4. Wi-Fi & Verbinding Controleren

# Linkkwaliteit en frequentie controleren (moet 2.4xx GHz zijn en Power Management: off)
iwconfig wlan0

# Controleren of powersave-off service actief is
sudo systemctl status wifi-powersave-off.service

7.8 KiB Raw Blame History