הטור השבועי של שחר מנדלוביץ

 

 

 

 

         שלום, השבוע אעסוק בנושא שהוזמן ע"י רבים מכם – שיטות הנעה. כשניגשים לבחירת שיטת ההנעה, תמיד מופיעה בראש התמונה של שיטת ההנעה הפשוטה מכולן – הנעה דיפרנציאלית אסינכרונית, או בפשטות, שני מנועי DC בדרך כלל המוצבים על אותו קו, אך ללא קשר ביניהם ומכאן השם  "אסינכרוניות". זוהי שיטה טובה ויעילה מאוד, וגם ניתנת ליישום בקונפיגורציות רבות (הנעה קדמית, מרכזית, אחורית, עם גלגל תצוך או יותר וכו').

 

אך כשבוחרים מערכת הנעה, יש לחשוב על היתרונות והחסרונות. מהי יכולת השליטה של הרובוט על תנועתו והאם השליטה היא פשוטה יחסית? האם יש יתר חיכוך או חוסר חיכוך? האם ישנה יציבות רבה או מעטה? עד כמה יעילה מערכת זו האם קשה לתחזקה (לדוגמא במערכת 4x4 או במערכת טנק, ישנן רצועות רבות. מרובוט בשם ""totach ST אני מכיר את החשיבות הרבה מאד של תחזוקת הגומיות והחלפתן מידי פעם , מה שמצריך תחזוקה רציפה.

 

ההנעה הדיפרנציאלית היא הפשוטה ביותר, וגם יעילה מאד. למרות פשטותה, אין הכוונה שהיא  לא יכולה להפוך אף ליעילה ומשוכללת יותר! לדוגמא על הרובוט שלי "Bumper" בניתי מערכת קפיץ משולשת, בה ישנם 2 קפיצים מאחור המאפשרים לרובוט להשען אחורה בתחום מוגדר, וקפיץ קדמי המשמש כבולם זעזועים. כמובן שיש להתחשב גם בחופשיות גלגלי העזר ולעזור לרובוט להמנע מהתהפכויות, סכנה אפשרית, בעיקר בסיבובים במהירויות גבוהות, או נסיעה על קרקע לא ישרה.

 

בהנעה סינכרונית, ישנם מספר גלגלים הפונים כולם תמיד לאותו הכיוון, והם המניעים וגם המכוונים. כך גוף הרובוט תמיד באותו כיוון אך כיוון הגלגלים משתנה. זו הנעה מסובכת מאד למימוש. הנעה פולארית [מערכת (r,θ)] לעומת זאת היא הנעה קלה יותר למימוש ומעניקה חופשיות רבה ללא קושי ישומי. בהנעה זו ישנם 2 מנועים. אחד מהם, העליון, אנכי ומחובר לבסיס הרובוט. בתחתיתו מורכב על המנוע מנוע שני המניע את הרובוט ובצורה זו כאשר רוצה הרובוט לנוע, הוא יכול להניע את המנוע התחתי במתח מקסימלי ולכוון בכל פעם את הכיוון שלו בעזרת המנוע העליון שמסוגל לסובב את המנוע התחתון כולו על כל ציר θ. כמובן, ציר התנועה יהיה על ציר r (לזכור שבמקום שיטת XY , נעבור למערכת בה               ).

 

 

 

שיטת הנעה נוספת היא שיטת XY, השונה רבות מהשיטה הפולארית והדיפרנציאלית בכך שהרובוט אינו מסתובב, וכל פעם שמגיע לפניה, הוא משתמש בסט גלגלים אחר להנעה – לכיוון X ולכיוון Y. שיטה זו יכולה להיות קלה אך לא יעילה אם משאירים את כל הגלגלים לגעת ברצפה, אך אז תהיה גרירה ושחיקה של הגלגלים, אך אם רוצים להמנע ממצב זה יש להשתמש במנועי סרבו, כדי להרים ולהוריד את המנועים בכל שינוי כיוון.

 

אני מקווה שתחשבו על שיטות נוספות, כי ישנן עוד רבות...  אם חשבתם על מערכת מיוחדת ומקורית - אשמח לשמוע עליה.

 

להתראות! השחר העולה.