Moses Lawnmower – апгрейд-кит для дистанционного управления газонокосилками

Главное о кейсе

Moses Lawnmower – это инновационный стартап, предлагающий систему дистанционного управления флотом газонокосилок, специально разработанную для гольф-полей. Наше программное обеспечение позволяет формировать план покоса травы и хранить историю передвижения беспилотных наземных транспортных средств (БНТС) и выполнения задач. Решение гибко масштабируется и может быть легко внедрена не только в гольф-клубах по всему миру, но и в других отраслях, таких как производство, сельское хозяйство, промышленность и складская логистика. Moses Lawnmower предоставляет гольф-индустрии современные, эффективные инструменты для ухода за полями, значительно упрощая ежедневные процессы.

Moses Lawnmower is an innovative startup that provides a remote control system for a fleet of golf course-specific lawnmowers. Our software allows to generate a grass cutting plan and keep track of unmanned ground vehicle (UGV) movements and task completion. The system is extremely flexible and can be easily implemented not only in golf clubs around the world but also in other industries such as manufacturing, agriculture, industrial, and warehousing logistics. Moses Lawnmower offers innovative, effective course maintenance technologies to the golf industry, greatly simplifying daily processes.

Как проект изменил жизнь пользователей

Проект Moses открыл новый уровень удобства и эффективности в обслуживании газонов на гольф-полях, предоставив пользователям доступ к высокотехнологичным решениям без необходимости замены имеющегося оборудования. Вот основные изменения, произошедшие в жизни конечных пользователей благодаря этому проекту:

1. Увеличение скорости и эффективности. Автоматизация покоса травы позволила выполнять эту задачу быстрее, минимизируя человеческие усилия и снижая временные затраты.
2. Снижение затрат. Использование недорогого комплекта для модернизации существующих газонокосилок позволило избежать затрат на новые роботизированные машины и сократить расходы на рабочую силу.
3. Повышение качества обслуживания. Автоматизация и контроль через веб-интерфейс обеспечивают высокое качество покоса даже в сложных условиях, повышая общее качество поля.
4. Облегчение труда сотрудников. Полная автоматизация процессов освобождает персонал от рутинной работы, позволяя сосредоточиться на других аспектах ухода за полем.
5. Экономическая целесообразность. Снижение общих расходов на обслуживание газонов делает предложения более доступными для владельцев полей, улучшая их конкурентные позиции.
6. Легкость интеграции. Возможность модернизации существующих косилок с помощью недорогого оборудования делает проект Moses доступным для широкого круга пользователей.

Проект Moses позволил значительно сократить операционные издержки и повысить эффективность, предоставив возможность управлять покосом через интуитивно понятный веб-интерфейс, создавая "миссии" для выполнения в нужное время и месте. Это инновационное решение делает обслуживание полей проще и доступнее для пользователей.


The Moses Project has opened up a new level of convenience and efficiency in golf course turf maintenance, giving users access to high-tech solutions without having to replace existing equipment. Here are the major changes that have taken place in the lives of end users thanks to this project:

· Improved speed and efficiency. Automating grass cutting enables the task to be completed faster, reducing human effort and time costs.
· Cost had been reduced. Using a low-cost adapter kit for current mowers eliminated the need for new robotic equipment and cut labor expenditures. Using a low-cost adapter kit for current mowers saved money on new robotic equipment while also reducing labor expenses.
· Improved service quality. Web-based automation and control indicates high-quality mowing even during challenging conditions, as a result improving overall field productivity.
· Easier work for employees. Fully automated procedures free up workers from routine work, allowing them to focus on other elements of field maintenance.
· Economic viability. Reducing total lawn management costs makes offers more affordable to field owners, thus improving their competitive position.
· Easy integration. The ability to adapt current mowers with low-cost equipment makes Project Moses available to an extensive number of users.

Project Moses has significantly reduced operating costs and increased efficiency by providing the ability to manage mowing through an intuitive web interface, creating “missions” to be accomplished at the right time and place. This unique technology makes field maintenance easier and more accessible for users.

Бизнес-задача и ее решение

В условиях высокой стоимости и продолжительности процесса обновления парка газонокосилок в гольф-клубах, была поставлена задача разработать программный комплекс управления газонокосилками (БНТС) с установленным на них аппаратным комплексом. Основные задачи включали внедрение инструментов разметки карты, реализацию интерфейсов для отображения и управления в реальном времени, разработку протоколов обмена данными и алгоритмов маршрутизации.

Решение:
1. Сверхточная карта местности. Использование таких карт позволяет детально разметить зоны с разными типами травы, обеспечивая точные маршруты и позиционирование газонокосилок.
2. Навигация сантиметровой точности. Внедрение методов RTK обеспечило геопозиционирование газонокосилок с точностью до 1 см, что особенно важно для сложных ландшафтов гольф-полей.
3. Инструменты разметки карты. Разработаны инструменты, позволяющие операторам разделять игровые поля на зоны по типу покрытия и устанавливать запретные зоны. Это обеспечивает точное направление и управление техникой.
4. Миссии и история. Интерфейс приложения позволяет планировать график покоса и отслеживать историю их выполнения, что упрощает управление процессами ухода за газонами и повышает их эффективность.

Улучшения в бизнесе:
1. Снижение затрат. Использование комплексного решения снижает необходимость в полных заменах оборудования, экономя бюджет клуба.
2. Повышение эффективности. Благодаря автоматизации и точной навигации время ухода за полями сокращается, а качество стрижки улучшается.
3. Универсальность. Аппаратно-программный комплекс можно устанавливать на газонокосилки разных производителей, расширяя его применение и снижая капитальные затраты на закупку новых машин.


With the high cost and duration of the process of renewing the lawn mower fleet at golf clubs, the task was to develop a software-based lawn mower control system (BNTS) with installed hardware. Implementing map markup tools, real-time display and control interfaces, data exchange protocols, and routing algorithms were among the most important tasks.

Solution:
· Ultra-precise terrain map. The use of such maps allows detailed marking of areas with different types of grass, providing accurate routing and positioning of mowers.
· Centimeter-accurate navigation. The development of RTK technology has enabled mowers to be geopositioned within 1 centimeter, which is very necessary in tough golf course landscapes.
· Map Markup Tools. Operators may now create no-go zones and segregate playing fields into zones according to the type of coverage using the tools that have been created. This gives equipment exact direction and control.
· History and missions. Lawn care management is made easier and more efficient by the application interface, which lets you set mowing times and monitor their history.

Business improvements:
· Cost Reduction. Using a comprehensive solution reduces the need for complete equipment replacements, saving the club's budget.
· Increased productivity. Automation and accurate navigation save field maintenance time while improving mowing quality.
· Versatility. The hardware and software solution may be placed on lawn mowers from many manufacturers, increasing their use and lowering the capital cost of purchasing new machines.

Крафт (мастерство), реализация, технические детали

Первая разработка IoT-решения в проекте Moses Lawnmower стала для нашей команды настоящим вызовом, который потребовал глубокого погружения как в бизнес-процессы, так и в технические аспекты работы газонокосилок.
Одной из ключевых задач проекта было обеспечение точной навигации для беспилотных газонокосилок, работающих на гольф-поле. Первоначально мы рассматривали стандартные GPS технологии, однако их использование оказалось невозможным из-за высокой погрешности, которая достигала 10-20 метров. Такая неточность не соответствовала требованиям, предъявляемым к строго заданным границам зон покоса.

В связи с этими ограничениями, нам понадобилось альтернативное решение, которое смогло бы обеспечить необходимую точность маршрутизации. Решая поставленную задачу, мы пришли к выводу, что оптимальным решением будет создание ортофортоплана местности. Технология позволит составить детализированную карту гольф-клуба, с объектами на ней и точной привязкой к заданной системе координат.

Получив карту, мы разработали алгоритм, анализирующий расположение всех объектов с учетом их размеров, и строящий на основе полученных данных траекторию движения устройства.

Передвижение газонокосилки осуществляется с использованием спутникового GPS. Точность перемещения обеспечивается технологией RTK. Таким образом, нам удается определить широту и долготу, и отправить газонокосилку по рассчитанным координатам с точностью до 1 см.

Данный подход предоставил беспилотным газонокосилкам возможность строго следовать заранее проложенным маршрутам, соблюдая все границы, установленные оператором, и гарантируя высокое качество покоса в строгом соответствии с планом.

Интеграция аппаратных устройств с нашей системой также стала важной частью проекта. Мы провели обширные исследования и нашли эффективный метод передачи пакетов данных на большие расстояния через разнообразные каналы связи, что позволило точно определять местоположение газонокосилки.

Не менее важным этапом стало создание уникального алгоритма построения маршрутов движения газонокосилок. Наш подход предусматривал несколько ключевых шагов: загрузка карты, исключение запретных зон, разметка поля и установка точек движения. Алгоритм предусматривает движения от точки к точке, где газонокосилка разворачивается и направляется к следующей точке, при этом она разворачивается за пределами поля с поднятыми лезвиями. Для более сложных условий, наш алгоритм способен самостоятельно рассчитывать угол разворота, учитывая возникновение преград.

Мы разработали алгоритм позволяющий задать в приложении угол покоса травы, указать зону работы устройству и построить маршрут выполнения покоса с учетом рельефа местности и озеленения. При этом газонокосилка не только строит маршрут в рамках указанных оператором границ, но и самостоятельно рассчитывает угол поворота вне заданной зоны, учитывая возможные препятствия на своем пути.

Для управления газонокосилкой в дистанционном формате, требуется не только отлаженный алгоритм перемещения, но и постоянный контроль состояния работы устройства, предсказания поломок и отслеживание текущего местоположения. Наш интерфейс обеспечивает отображение данных в режиме реального времени и включает систему оповещений, информирующую обо всех изменениях и неисправностях.

Проект Moses Lawnmower стал примером того, как использование передовых технологий позволяет создать инновационные решения, которые упрощают ежедневные задачи и делают их выполнение более эффективным.


Our team faced a significant task in developing the first IoT solution for the Moses Lawnmower Project, which required a thorough understanding of both the business operations and technical aspects of lawnmower operations.

One of the project's primary goals was to offer precise navigation for the autonomous lawnmowers that operated on the golf course. Initially, we considered standard GPS technologies, but using them proved impossible due to their high inaccuracy, which was as high as 10-20 meters. This error did not fulfill the standards for clearly defined mowing borders.

Due to these constraints, we need an alternate approach that could achieve the requisite routing accuracy. With the goal to solve this challenge, we determined that the best way would be to create an ortho-orthomosaic of the landscape. The technology will allow us to create a detailed map of the golf club with objects on it and precise georeferencing to a given coordinate system.
Once we got the map, we created an algorithm that evaluates the position of all objects, taking into consideration their size, and constructs the device's trajectory based on the information received.
The lawnmower is navigated by satellite GPS. RTK technology ensures the precision of movement. Thus, we are able to calculate the latitude and longitude and direct the lawnmower to the estimated coordinates with an accuracy of 1 centimeter.

This approach has given the unmanned mowers the ability to strictly follow predetermined routes, respecting all the boundaries set by the operator and guaranteeing high-quality mowing in strict accordance with the plan.
Integrating hardware devices into our system was also an important part of the project. We did substantial study and discovered an effective means of transferring data packets across great distances using a number of communication channels, allowing us to locate the exact location of the mower.

An equally important step was the creation of a unique algorithm for plotting mower routes. Our strategy consisted of several important steps: loading the map, eliminating restricted regions, labeling the field, and establishing movement points. The algorithm consists of point-to-point motions in which the mower spins around and moves to the next spot while turning about outside the field with the blades lifted. For more complicated settings, our system can determine the turning angle independently, taking into consideration the appearance of impediments.

We created an algorithm that allows us to choose the grass cutting angle in the application, define the device's operating region, and create a mowing path that takes into consideration the topography and landscaping. The lawnmower not only builds a route within the boundaries specified by the operator but also calculates the angle of turn outside the specified zone, taking into account possible obstacles in its path.

Controlling a lawnmower remotely necessitates not only a well-established movement algorithm but also regular monitoring of the device's functioning state, forecasting malfunctions, and tracking its present location. Our interface displays data in real time and has an alarm system that notifies you of any changes or faults.

The Moses Lawnmower project has become an example of how the use of advanced technology can create innovative solutions that simplify daily tasks and make them more efficient.

Инсайты, гипотезы, процесс создания и взаимодействия с заказчиком

Работая над проектом Moses Lawnmower, наша команда открыла новый способ навигации с точностью до 1 см. Это инновационное решение не только существенно улучшает текущие механизмы управления газонокосилками, но и открывает возможности для масштабирования в других проектах, где точность местоположения является ключевым требованием. Такая технология может быть применена в самых различных областях, расширяя границы использования точной навигации в индустрии.


While working on the Moses Lawnmower project, our team developed a novel method of navigating with 1 cm precision. This novel technique not only greatly improves current lawnmower control systems but also allows for scalability in other applications where position precision is critical. This technology may be used in a wide range of applications, pushing the boundaries of precise navigation in the industry.

Скриншоты