מבוא לרובוטיקה

	מבוא לרובוטיקה المؤلّف: רפי יהל, משה קלרטג וגיל ארצי سنة الإصدار: תשס"ט - 2009 كلمات مفتاحيّة: רובוטיקה; רובוטים הספר מחולק לשבעה פרקים, בהתאם לתכנית הלימודים במקצוע מבוא לרובוטיקה. הספר כולל את הנושאים הבאים: מבוא לרובוטיקה – הגדרת המושג רובוט, אפיון סוגי רובוטים ורובוטיקה, תיאור המבנה הכללי של רובוט ומרכיבי הרובוט, סקירת התפתחות של רובוטים, יישומים של רובוטים; יסודות המכניקה ויישומי המכניקה במערכות רובוטיות; קינמטיקה של מניפולטורים וזרועות רובוטיות – דרגות חופש, סוגי מניפולטורים, קינמטיקה ישרה וקינמטיקה הפוכה; חיישנים ברובוטים – חיישני מגע וקרבה, חיישני טווח, חיישני אור וחום, חיישני פס לבן, מקודד אופטי, מישקי חיישן-רובוט; מערכות הנעה ומקורות הכוח ברובוטים – מאפייני מנוע זרם ישר, עקרונות פעולה ומבנה תמסורות במערכות רובוטיות, שקולים בבחירת מנועים ותמסורות ברובוט, בקרת מנועי הרובוט, מקורות הכוח החשמלי ברובוט; ראייה ממוחשבת ועיבוד תמונה במערכות רובוטיות – מבנה ועקרונות פעולה של מצלמה ספרתית, דגימה וכימוי תמונה, שיפור תמונה, ניתוח תמונה ופענוחה, שימושים של ראייה ממוחשבת במערכות רובוטיות. בספר שולבו דוגמאות ושאלות רבות להמחשה ולהעמקת הלימוד העיוני של החומר. إلى الكتاب موضوع/ مواضيع: , הנדסת חשמל בקרת אנרגיה فهرس الكتاب: מבוא לרובוטיקה תוכן העניינים הקדמה פרק 1 מבוא 1.1 מהו רובוט? איור ‭1.1‬ רובוטים מסחריים א. רובוט תעשייתי, "שומר‭,"‬ המכבה שריפות. ב. רובוט ביתי לניקוי שטיחים. 1.2 מקור המילה "רובוט" 1.3 סוגי רובוטים איור ‭1.2‬ הרובוט התעשייתי Funac איור ‭1.3‬ רובוט נייד איור ‭1.4‬ מרכיבי היסוד של רובוט נייד 1.4 התפתחות הרובוטים – סקירה היסטורית איור ‭1.5‬ רובוטים תעשייתיים בקו ייצור למכוניות 1.5 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭1.3‬ רובוט משטרתי איור לשאלה ‭1.4‬ איור לשאלה ‭1.5‬ פרק 2 מרכיבים ומאפיינים של מערכות רובוטיות 2.1 מרכיבים עיקריים של רובוט נייד איור ‭2.1‬ תיאור כללי של א. רובוט נייד ב. אדם איור ‭2.2‬ מטלות הרובוט וסביבת פעולתו משולבות זה בזה 2.2 בסיס הרובוט הנייד איור ‭2.3‬ רובוטים ניידים בעלי אמצעי הנעה שונים: א. גלגלים, ב. רגליים, ג. שרשראות איור ‭2.4‬ בסיס מלבני של רובוט נייד: א. מבט מהצד, ב. מבט מלמטה 2.3 הזרוע והיד של רובוט איור ‭2.5‬ זרוע רובוט איור ‭2.6‬ תרשים של מיפרק כף- היד ברובוט תעשייתי. החצים מראים כיווני סיבוב אפשריים של חלקי המיפרק. איור ‭2.7‬ שני סוגי יד של רובוטים תעשייתיים: א. תופסן, ב. מכשיר איור ‭2.8‬ כף יד הרובוט Robonamt שפותחה על-ידי "נאסא" (סוכנות החלל האמריקאית) לביצוע פעולות המחליפות את פעולות האסטרונאוט בחלל 2.4 מערכת ההנעה ומקורות הכוח ברובוט 2.4.1 מערכת ההנעה איור ‭2.9‬ מנועים והנעה ברובוטים תעשייתיים שונים (המשך האיור מעבר לדף) איור ‭2.9‬ מנועים והנעה ברובוטים תעשייתיים שונים (המשך) 2.4.2 מקורות הכוח ברובוט 2.5 מערכות החישה ברובוט 2.6 "מוח" הרובוט, או מהו "בקר זעיר"? איור ‭2.10‬ רכיבים על שבב במיקרו-בקר 2.7 מאפיינים נוספים של רובוטים 2.7.1 "אינטליגנציה" של רובוטים איור ‭2.11‬ מסלול מנקודה- לנקודה (של קצה הזרוע) איור ‭2.12‬ מסלול רציף של קצה הזרוע (עם סדרת מצבי ביניים) 2.7.2 ניווט רובוטים ניידים איור ‭2.13‬ תרשים זרימה לניווט הרובוט 2.7.3 מדדי ביצועים מכניים של רובוטים תעשייתיים איור ‭2.14‬ דיוק וחזרתיות 2.8 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭2.4‬ רובוט ‭(Mini Inspection Surveillance Robot) MISR‬ מתוצרת חברת REMOTEC (באדיבות חברת REMOTEC ארה"ב) איור לשאלה ‭2.5‬ התמסורת באופניים איור לשאלה ‭2.6‬ גלגלת מחוברת לבסיס בעזרת מתלה קפיצים פרק 3 יסודות המכניקה ושימושיהם ברובוטיקה 3.1 מבוא 3.1.1 סטנדרטים ויחידות טבלה ‭3.1‬ גדלים פיזיקליים ויחידות 3.1.2 דיוק וספרות ערך טבלה ‭3.2‬ 3.2 מערכות צירים 3.2.1 מערכת צירים במישור איור ‭3.1‬ מערכת צירים קרטזית איור ‭3.2‬ מערכת צירים קוטבית איור ‭3.3‬ מערכת צירים קרטזית ומערכת צירים קוטבית איור ‭3.5‬ שני הפרקים עם מערכת צירים קרטזית איור ‭3.4‬ תיאור של שני פרקים מחוברים במישור איור ‭3.6‬ שני הפרקים במישור יוצרים זווית ‭? 1‬ עם ציר x איור ‭3.7‬ הזוויות במשולש ABC במישור 3.2.2 מערכות צירים במרחב איור ‭3.8‬ מערכת צירים קרטזית במרחב איור ‭3.9‬ מערכת צירים גלילית איור ‭3.10‬ מערכת צירים כדורית איור ‭3.11‬ תיאור של שני פרקים מחוברים במרחב איור ‭3.12‬ הזווית במשולש ABH במרחב 3.3 וקטורים, רכיבי וקטורים וחיבור וקטורי 3.3.1 ייצוג גרפי של וקטור 3.3.2 ייצוג אלגברי של וקטור איור ‭3.13‬ תיאור וקטור במערכת צירים קרטזית איור ‭3.14‬ פירוק של וקטור לרכיבים במערכת צירים קרטזית 3.3.3 חיבור וקטורי איור ‭3.15‬ קבלת וקטור שקול לשני וקטורים באמצעות אלכסון מקבילית איור ‭3.16‬ חיבור הרכיבים של שני כוחות בכיוונים שונים במערכת צירים קרטזית איור ‭3.17‬ שני כוחות הפועלים על נקודה במישור 3.4 תנועת גופים בקו ישר 3.4.1 הזמן ומדידתו 3.4.2 תנועה במהירות קבועה איור ‭3.18‬ ציר ההעתק והראשית איור ‭3.19‬ הפרש העתקים‭?x g ()‬ איור ‭3.20‬ גרף ההעתק (הדרך) x וגרף המהירות v כפונקציה של הזמן t של גוף הנע במהירות קבועה 3.4.3 מהירות רגעית איור ‭3.21‬ תלות ההעתק בזמן בתנועה לאורך ציר ה‭x-‬ איור ‭3.22‬ תלות המהירות בזמן בדוגמה ‭3-11‬ 3.4.4 מהירות יחסית 3.4.5 תאוצה איור ‭3.23‬ גרפים של א. העתק ב. המהירות ו-ג. התאוצה כפונקציה של הזמן לדוגמה ‭3.10‬ 3.5 דינמיקה 3.5.1 כוחות וסוגי כוחות 3.5.2 כוחות מגע וכוחות חיכוך איור ‭3.24‬ הכוחות הפועלים על חתך של חבל איור ‭3.25‬ לחיצה איור ‭3.26‬ רכיב נורמלי ורכיב משיק של כוח הפועל על משטח טבלה ‭3.3‬ זוגות חומרים, שמהם עשויים גופים המתחככים זה בזה, ומקדם החיכוך של כל אחד מזוגות אלה 3.5.3 מומנטים איור ‭3.27‬ כוח מופעל על הקצה הימני התחתון של ספר איור ‭3.28‬ כוח מופעל על הקצה השמאלי העליון של הספר איור ‭3.29‬ גוף שעליו פועל כוח F וגורם לסיבובו סביב נקודה O איור ‭3.30‬ איור ‭3.31‬ 3.5.4 חוקי ניוטון טבלה ‭3.4‬ יחידות של כוח, מסה, ותאוצה איור ‭3.32‬ רובוט על שולחן חלק שנמשך על- ידי כבל איור ‭3.33‬ תרשים הכוחות הפועלים על הרובוט 3.5.5 כוח המשיכה – מסה ומשקל איור ‭3.34‬ גוף ‭m 1‬ מושך את ‭m 2‬ וגוף ‭m 2‬ מושך את גוף ‭m 1‬ איור ‭3.35‬ 3.5.6 עבודה, אנרגיה והספק מכני איור ‭3.36‬ גוף נע כתגובה מפעולת כוח איור ‭3.37‬ איור ‭3.38‬ תרשים הכוחות הפועלים על הרובוט כאשר הוא נע על מישור אופקי איור ‭3.39‬ תרשים הכוחות הפועלים על הרובוט כאשר הוא נע על המישור המשופע 3.6 תנועה מעגלית ותנועה סיבובית של גופים 3.6.1 תנועה לאורך קו עקום; תנועה מעגלית איור ‭3.40‬ תנועה מעגלית של גוף נקודתי. ‭= R‬ רדיוס המעגל 3.6.2 מהירות סיבוב, תנועה מחזורית, תאוצה וכוח בתנועה מעגלית איור ‭3.41‬ מהירויות רגעיות ורדיוסים מתאימים בתנועה מעגלית איור ‭3.42‬ כדור קשור לחבל ונע בתנועה מעגלית על מישור אופקי חלק איור ‭3.43‬ 3.6.3 סיבוב של גוף קשיח: תאוצה, עבודה, הספק ואנרגיה בתנועה סיבובית איור ‭3.44‬ תנועה סיבובית של שתי מסות ‭m1‬ ו‭m2-‬ סביב מרכז משותף עם מהירות סיבוב שונה איור ‭3.45‬ גלגל סובב סביב ציר במרכזו איור ‭3.46‬ גלגל העשוי ממספר רב של מסות נקודתיות איור ‭3.47‬ התאוצות על נקודה A בגלגל מסתובב בתאוצה זוויתית איור ‭3.48‬ מומנט האינרציה J של מספר גופים בעלי גאומטריה פשוטה איור ‭3.49‬ הכוח F הפועל על נקודה A בגלגל מבצע עבודה איור ‭3.50‬ מסה m התלויה על חוט מאונך לקרקע איור ‭3.51‬ פירוק כוח המשקל mg לשני רכיבים 3.6.4 חוקי ניוטון לתנועה סיבובית של גוף קשיח איור ‭3.52‬ נדנדה מונחת על אבן עם שני גופים בקצות הנדנדה 3.7 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭3.3‬ איור ב לשאלה ‭3.7‬ איור א לשאלה ‭3.7‬ איור לשאלה ‭3.10‬ איור לשאלה ‭3.11‬ איור לשאלה ‭3.12‬ איור לשאלה ‭3.13‬ איור לשאלה ‭3.14‬ איור לשאלה ‭3.15‬ איור לשאלה ‭3.16‬ איור לשאלה ‭3.17‬ איור לשאלה ‭3.18‬ איור לשאלה ‭3.29‬ פרק 4 תנועה של מניפולטורים 4.1 דרגות חופש של תנועה איור ‭4.2‬ סיבוב של AB סביב הקצה A איור ‭4.1‬ העתקה של AB במקביל (כיוונו של הווקטור AB נשמר ביחס לציר ‭(X‬ 4.1.1 דוגמאות של תנועה איור ‭4.3‬ המצולע M נע בתנועה חופשית במישור איור ‭4.4‬ גוף מיפרקי M דמוי מספריים 4.1.2 תנועה של מערכת גופים איור ‭4.5‬ מסגרת ובה שלושה חלונות הזזה בכיוון ציר X 4.1.3 תנועת גוף קשיח במרחב איור ‭4.6‬ גוף קשיח M במרחב איור ‭4.7‬ קואורדינטות זוויתיות ? ו‭?-‬ לתיאור המיקום של נקודה R על הכדור S 4.2 סוגי מיפרקים 4.2.1 סוג המיפרקים במניפולטורים איור ‭4.8‬ דוגמאות של מיפרקים קוויים איור ‭4.9‬ דוגמאות למיפרקים סיבוביים איור ‭4.10‬ מבנה סכמתי של מניפולטור כדורי 4.2.2 מיפרק כף-היד איור ‭4.11‬ מבנה עקרוני של מיפרק כף- היד של רובוט טיפוסי איור ‭4.12‬ שלושה סיבובים בסיסיים בתנועת כף-יד אנושית 4.3 מיון מניפולטורים לפי מיפרקים וצירי סיבוב 4.3.1 תיאור המניפולטורים איור ‭4.13‬ תרשימים סכמתיים של מניפולטורים קרטזיים איור ‭4.14‬ תיאור סכמתי של מניפולטור כדורי איור ‭4.15‬ מרחב העבודה של מניפולטור כדורי איור ‭4.17‬ תיאור סכמתי של מניפולטור גלילי מטיפוס PRP איור ‭4.16‬ תיאורים סכמטיים של מניפולטור גלילי מטיפוס RPP איור ‭4.18‬ צורת מרחב העבודה של מניפולטור גלילי איור ‭4.19‬ תיאור פשוט של מניפולטור מיפרקי-אופקי עם שלישיית RRP איור ‭4.20‬ סוגים של רובוטים מיפרקיים-אופקיים איור ‭4.22‬ תמונות של שלושה רובוטים מיפרקיים-אנכיים (המשך האיור בעמוד הבא) איור ‭4.21‬ תיאורים סכמתיים של מניפולטורים מיפרקיים-אנכיים איור ‭4.22‬ תמונות של שלושה רובוטים מיפרקיים-אנכיים (המשך) 4.3.2 השוואה בין מניפולטורים מסוגים שונים טבלה ‭4.1‬ הנפחים של מרחבי העבודה של רובוטים מסוגים שונים טבלה ‭4.2‬ יתרונות וחסרונות של מניפולטורים 4.4 חישוב מצבי מניפולטורים 4.4.1 קינמטיקה ישרה איור ‭4.23‬ מערכת צירים בסיסית במניפולטור קרטזי איור ‭4.24‬ מערכת הצירים הבסיסית של מניפולטור כדורי איור ‭4.25‬ מערכת הצירים הבסיסית של מניפולטור גלילי איור ‭4.26‬ מערכת הצירים הבסיסית של מניפולטור מיפרקי- אופקי איור ‭4.27‬ ההיטל של המניפולטור המיפרקי-אופקי על מישור XY 4.4.2 קינמטיקה הפוכה איור ‭4.28‬ זרוע דו-פרקית במישור איור ‭4.29‬ תיאור הזרוע הדו- פרקית במערכת צירים מישורית קרטזית איור ‭4.30‬ קינמטיקה הפוכה של מניפולטור מיפרקי-אנכי איור ‭4.31‬ המניפולטור המיפרקי-אנכי במישור הנוצר על-ידי שני מיפרקים 4.5 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭4.3‬ זרוע דו- פרקית איור לשאלה ‭4.7‬ איור לשאלה ‭4.8‬ זרוע בת ארבעה פרקים במישור איור לשאלה ‭4.30‬ מניפולטור כדורי הנע על גבי מסילה קווית ישרה פרק 5 חיישנים ברובוטים 5.1 מבוא איור ‭5.1‬ החיישן כרכיב מלבני – מתמר 5.2 חיישני מגע וקירבה 5.2.1 מפסקי קצה מכניים (מפסקי גבול) איור ‭5.2‬ מפסקי קצה מכניים איור ‭5.3‬ מגע מסוג מגע מחליף איור ‭5.4‬ מיקום מפסקי הקצה במערכת מכנית 5.2.2 חיישני קירבה השראיים ומגנטיים איור ‭5.5‬ חיישן קירבה השראי מול מטרה מתכתית איור ‭5.6‬ משטחי החישה בחיישן קירבה השראי איור ‭5.7‬ תרשים מלבנים של חיישן קירבה השראי איור ‭5.8‬ מבנה פנימי של חיישן קירבה השראי איור ‭5.9‬ סימון מעגל המיתוג של חיישן קירבה השראי עם חיבור לצרכן איור ‭5.10‬ מעגלי המיתוג של חיישן קירבה השראי איור ‭5.11‬ מתקן מכני שבו מותקנים חיישני קירבה השראיים איור ‭5.12‬ חיישן קירבה מגנטי מול מגנט קבוע איור ‭5.13‬ המבנה של מפסק REED איור ‭5.14‬ מצוף הכולל בתוכו מפסק מסוג REED ומגנט קבוע 5.2.3 חיישן קירבה פוטו-אלקטרי/אינפרא-אדום איור ‭5.16‬ סימולים מקובלים לרכיבים הפוטו-אלקטריים איור ‭5.15‬ רכיבים פוטו-אלקטריים איור ‭5.17‬ חיישן קירבה פוטו-אלקטרי איור ‭5.18‬ קבוצות שונות של חיישנים פוטו-אלקטריים איור ‭5.19‬ התפשטות האור בקו ישר איור ‭5.20‬ השתברות קרן האור איור ‭5.21‬ החזרת קרן האור איור ‭5.22‬ פעולת מסננים על אור מקוטב ולא מקוטב א. מסנן עם קיטוב אנכי מעביר חלק מהאור המקוטב אנכית ב. מסנן עם קיטוב אופקי חוסם אורך מקוטב אנכית ג. מסנן עם קיטוב אנכי מעביר אור מקוטב אנכית איור ‭5.23‬ חיישן קירבה פוטו-אלקטרי המשמש לזיהוי ארגז על גבי מסוע 5.3 חיישני טווח 5.3.1 מבוא 5.3.2 טריאנגולציה איור ‭5.24‬ איתור מיקומה של ספינה בים בשיטת טריאנגולציה איור ‭5.25‬ דוגמה לאיתור מיקומו של מכשיר טלפון סלולרי באמצעות תחנות הממסר ‭.Z ,Y ,X‬ 5.3.3 חיישן IR המתבסס על שיטת הטריאנגולציה איור ‭5.26‬ חיישן IR מסחרי איור ‭5.27‬ אופן פעולת חיישן IR איור ‭5.28‬ אופיין חיישן IR איור ‭5.29‬ תרשים מלבנים של חיישן IR 5.3.4 חיישן אולטרא-סוני איור ‭5.30‬ עקרון פעולתו של חיישן אולטרא- סוני איור ‭5.31‬ מבנה עקרוני של חיישן אולטרא-סוני איור ‭5.32‬ מתמר אולטרא-סוני מדגם ‭SRF04‬ איור ‭5.33‬ המעגל המודפס בתחתית מתמר מדגם ‭SRF04‬ איור ‭5.34‬ גרף המתאר את זווית הפעולה של מתמר אולטרא- סוני מדגם ‭SRF04‬ איור ‭5.35‬ צורות הגלים בהדקיו של מתמר אולטרא- סוני מדגם ‭SRF04‬ 5.4 חיישני אור/חום 5.4.1 מבוא 5.4.2 חיישן פרואלקטרי איור ‭5.36‬ המבנה של חיישן פרואלקטרי איור ‭5.37‬ התקנת שני רכיבי חישה בחיישן פרואלקטרי איור ‭5.38‬ חיישן פרואלקטרי דגם ‭442-3‬ איור ‭5.39‬ גלאי נפח שבו מותקן חיישן פרואלקטרי 5.4.3 חיישן גילוי להבה מבוסס על קרינה אולטרא-סגולה איור ‭5.40‬ חיישן גילוי להבה ‭UV TRON‬ איור ‭5.41‬ מעגל ההפעלה של חיישן גילוי להבה מסוג ‭UV TRON‬ איור ‭5.42‬ מבנה סכמתי של מעגל ההפעלה עבור חיישן מסוג ‭UV TRON‬ 5.5 חיישנים נוספים 5.5.1 חיישן תנועה מסוג פס לבן איור ‭5.43‬ גלאי פס לבן המורכב מצמד אופטי איור ‭5.44‬ תחומי אורכי הגל השימושיים בחיישנים שמותקנים ברובוטים איור ‭5.45‬ החזרה ממשטח לבן חלק איור ‭5.46‬ החזרה ממשטח אדום חלק איור ‭5.47‬ רכיב צמד אופטי מסחרי ‭QRB 1114‬ איור ‭5.48‬ גרף של תלות זרם הקולט במרחק מן המשטח המחזיר 5.5.2 מקודד אופטי (Optical Encoder) איור ‭5.49‬ מקודד אופטי של ארבע סיביות בעל עשר גזרות איור ‭5.50‬ מקודד אופטי של סיבית אחת איור ‭5.51‬ מקודד אופטי של סיבית אחת עם שני גלאים למדידת מהירות התנועה וכיוונה איור ‭5.52‬ אותות המתקבלים מהמקודד האופטי המתואר באיור ‭U A :5.51‬ הוא המתח מהגלאי ‭U B ,A‬ הוא המתח מהגלאי B איור ‭5.53‬ מקודד אופטי בעל גזרות אסימטריות איור ‭5.54‬ מצב החריצים והדפקים המתקבלים כתוצאה מסיבוב המקודד האופטי האסימטרי (איור ‭(5.53‬ בכיוון השעון 5.6 מישקי חיישן רובוט 5.6.1 מבוא 5.6.2 המרת תדר למתח איור ‭5.55‬ ממיר תדר למתח איור ‭5.56‬ ממיר תדר למתח עם מעגל משולב ‭LM131‬ 5.6.3 המרת אות תקבילי לאות ספרתי ואות ספרתי לאות תקבילי איור ‭5.57‬ תרשים מלבנים של מערכת להמרת אות רציף לאות ספרתי, עיבוד האות והפיכתו שוב לאות רציף איור ‭5.58‬ ממיר ‭D/A‬ עם סולם נגדים איור ‭5.59‬ תרשים מלבנים של ממיר בשיטת הקירוב המדורג 5.7 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭5.11‬ איור לשאלה ‭5.12‬ פרק 6 מערכות הנעה ומקורות הכוח ברובוטים איור ‭6.1‬ תרשים מלבנים של מערכת הנעה ברובוט 6.1 מנוע לזרם ישר ללא מברשות (Brushless Motor) 6.1.1 מבנה עקרוני של מנוע ללא מברשות איור ‭6.2‬ מבנה של מנוע לזרם ישר בעל מברשות איור ‭6.4‬ מבנה של חיישן מגנטי ‭Hall Effect –‬ המותאם למדידת מצב הציר של מנוע ז"י איור ‭6.3‬ המבנה העקרוני של מנוע זרם ישר ללא מברשות עם זוג אחד של קטבים מגנטיים (חתך רוחב) איור ‭6.5‬ הקטבים ומערכת החיישנים של מנוע ללא מברשות איור ‭6.6‬ מערכת אותות המתקבלים משלושת החיישנים (המשך האיור בעמוד הבא) איור ‭6.6‬ מערכת אותות המתקבלים משלושת החיישנים (המשך) איור ‭6.7‬ תיאור סלילי העוגן עם מערכת הזנה אלקטרונית 6.1.2 קשרים בסיסיים בין מומנט הסיבוב, עוצמת הזרם בסליל העוגן, ומהירות סיבוב המנוע איור ‭6.8‬ מנוע לזרם ישר איור ‭6.9‬ אופיין תלות המהירות? בזרם ‭I m‬ איור ‭6.10‬ אופיין תלות המהירות ? במומנט ‭M m‬ עבור מתחי הזנה, ‭,V m‬ שונים 6.2 מאפייני מנועים במצבי התנועה השונים 6.2.1 תנועה במהירות סיבובית קבועה (constant velocity – cv) איור ‭6.11‬ תלות מהירות הסיבוב של המנוע במומנט העומס איור ‭6.12‬ תלות מהירות הסיבוב של המנוע במומנט העומס 6.2.2 תנועה בתאוצה זוויתית קבועה (acceleration – acc) איור ‭6.13‬ תאור תהליך התאוצה איור ‭6.14‬ גופים מסתובבים השונים בצורתם ושווים במסתם איור ‭6.15‬ א. תנועה עם מהירות זוויתית הגדלה בקצב קבוע ובהמשך הופכת למהירות זוויתית קבועה ב. שינויי הזרם הנצרך על-ידי מנוע בתנאים אלו איור ‭6.16‬ מנוע בצורת גוף גלילי 6.2.3 תנועה בתאוטה זוויתית קבועה (deceleration – dec) איור ‭6.17‬ שינוי מהירות המנוע ‭? m‬ כתוצאה מהפסקת מתח ההזנה ‭V m‬ איור ‭6.18‬ שינויי הזרם ‭I m‬ והמהירות ‭? m‬ במצב תאוטה איור ‭6.19‬ שינוי המהירות והזרם בתהליך הנעת הרובוט 6.2.4 חישוב ההפסדים החשמליים בסלילי המנוע איור ‭6.20‬ תלות זרם מנוע בזמן 6.3 תמסורות במערכות הנעת הרובוטים 6.3.1 תמסורת רצועה (belt drive) איור ‭6.21‬ תמסורת רצועה איור ‭6.22‬ תמסורת רצועה עם שיניים 6.3.2 תמסורת גלגלי שיניים (gear drive) איור ‭6.23‬ תמסורת גלגלי שיניים איור ‭6.24‬ מערכת גלגלי שיניים איור ‭6.25‬ תמסורת "חילזון" איור ‭6.26‬ תמסורת להמרת תנועה סיבובית בתנועה קווית 6.4 הנעת גלגלי רובוט אוטונומי איור ‭6.27‬ תנועה של גלגלי רובוט על גבי שטח לא חלק איור ‭6.28‬ מערכת הנעה דיפרנציאלית איור ‭6.29‬ בעיית עבירות עם שתי גלגיליות 6.5 בחירת מנועים ותמסורות לרובוט 6.5.1 הנעת הרובוט לאורך עמודות המחסן ("תנועה אופקית") איור ‭6.30‬ מערכת ההנעה עם מסלול תנועה קווי בכיוון ציר‭x-‬ 6.5.2 העלאה והורדה של זרוע הרובוט ("תנועה אנכית") 6.5.3 הנעת זרוע הרובוט בתוך תא המחסן ("תנועה עומקית") 6.6 בקרת מנועי הרובוט 6.6.1 מערכת בקרה אלקטרומכנית איור ‭6.31‬ הפעלת מנוע ושינוי כיוון הסיבוב 6.6.2 מערכת בקרה אלקטרונית איור ‭6.32‬ מעגל ‭H-bridge‬ לבקרה דו-מצבית של מנוע טבלה ‭6.1‬ צירופי המצבים בבקרת מנוע על-ידי ‭H-brige‬ איור ‭6.33‬ בקרת המתח למנוע בשיטת PWC איור ‭6.34‬ שינוי זרם הבסיס בטרנזיסטור המבוקר על- ידי מעגל PWC והמתח על הדקי המנוע איור ‭6.35‬ מערכת בקרת מנוע עם שלושה מעגלי משוב 6.7 מקורות הכוח החשמלי ברובוט 6.7.1 מאפיינים של תאים חשמליים טבלה ‭6.2‬ צפיפות האנרגיה של סוללות אחדות – והשוואתן לזו של הבנזין 6.7.2 סוגי תאים חשמליים איור ‭6.36‬ סוללה חשמלית – תא לקלנשה איור ‭6.37‬ סוללות אלקליניות מסוגים שונים איור ‭6.38‬ סוללות דוראסל מסוגים שונים איור ‭6.39‬ יוני העופרת ‭Pb ++‬ בתא עופרת – מתחברים עם יוני ‭,SO 4 ? ?‬ ויוצרים עופרת גופרתית ‭PbSO 4‬ איור ‭6.40‬ תהליכי טעינה ופריקה של תא עופרת איור ‭6.41‬ חיבור תאים בטור איור ‭6.42‬ מצבר ‭12 V‬ של מכונית המורכב מ‭6-‬ תאים טבלה ‭6.3‬ סיכום תכונותיהם של תאים שונים 6.8 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭6.1‬ איור לשאלה ‭6.10‬ עקומת שינוי הזרם של המנוע פרק 7 ראייה ממוחשבת ועיבוד תמונה במערכות רובוטיות 7.1 מבוא איור ‭7.1‬ מערכת הראייה הממוחשבת 7.2 צילום במצלמה ספרתית 7.2.1 המצלמה איור ‭7.2‬ המבנה ועקרון הפעולה של עין האדם איור ‭7.3‬ יצירת תמונה של עצם (עיפרון) הנמצא לפני עדשה איור ‭7.4‬ דיסקה שחורה על גבי רקע לבן איור ‭7.5‬ התמונה האלקטרונית הנוצרת על- ידי מערך של ‭8×8‬ חיישנים איור ‭7.6‬ תמונה הנוצרת על-ידי מערך של ‭16×16‬ חיישנים איור ‭7.7‬ השפעת מספר המשבצות ‭(pixels)‬ על כושר ההבחנה איור ‭7.8‬ פעולת העדשה במערכת לחישה אופטית איור ‭7.9‬ המרה של תמונה אופטית לאלקטרונית (א) תמונה אופטית (ב) לתמונה אלקטרונית איור ‭7.10‬ שחזור תמונת מצלמה על גבי מרקע איור ‭7.11‬ מערך של צבעים לשימוש במסנן צבעים ‭(Bayer filter)‬ 7.2.2 ספרור התמונה איור ‭7.12‬ תהליך הדגימה איור ‭7.13‬ השפעת צפיפות הדגימה על איכות התמונה איור ‭7.14‬ השפעת צפיפות הדגימה על יכולת ההבחנה בפרטים איור ‭7.15‬ תהליך כימוי באמצעות 3 סיביות איור ‭7.16‬ פעולת שיחזור כימוי עם מספר משתנה של סיביות איור ‭7.17‬ שלבי הספרור של תמונה איור ‭7.18‬ תמונה ספרתית ושחזורה. א. התמונה הספרתית ב. התמונה המשוחזרת איור ‭7.19‬ תמונה ספרתית בינרית איור ‭7.20‬ ייצוג עצם מעגלי בתמונה ספרתית. א. העצם המקורי ב. דגימה עם ‭12×12‬ פיקסלים ג. דגימה עם ‭24×24‬ פיקסלים 7.3 עיבוד התמונה הספרתית איור ‭7.21‬ מערכת לזיהוי צורות 7.3.1 זיהוי צורות – שלב עיבוד קדם איור ‭7.22‬ השפעת עוצמת הרעש על איכות התמונה איור ‭7.23‬ מיצוע של תמונות עוקבות איור ‭7.24‬ תמונת פסים בעלת ניגודיות עולה משמאל לימין איור ‭7.25‬ ניגודיות שונה בשתי תמונות של אותו עצם איור ‭7.26‬ תלות זיהוי התמונה ביחס שבין הניגודיות לעוצמת הרעש איור ‭7.27‬ פונקציות לשיפור הניגודיות איור ‭7.28‬ א. תמונה מקורית ב. תמונה משופרת לאחר פעולת פונקציית מתיחת ניגודיות איור ‭7.29‬ איור לדוגמה ‭7-2‬ איור ‭7.30‬ ביטול צללים על-ידי הפעלת סף (הועתק באישור מהספר ‭,Robotics‬ מאת ‭(Fu, Gonzales and Lee‬ איור ‭7.31‬ פגיעה בתוכן התמונה על- ידי פעולה לא מתאימה לשינוי הניגודיות (הפעלת סף) איור ‭7.32‬ ייצוג מידע צורני בעזרת קווי הקצה איור ‭7.33‬ זיהוי קווי קצה בעזרת הפרשים איור ‭7.34‬ פגמים גיאומטריים בתמונה איור ‭7.35‬ פעולת ההזזה. א. תמונת המקור ב. התמונה לאחר הזזה איור ‭7.36‬ כיול תמונה. איור ‭7.37‬ תמונה והטייתה 7.3.2 זיהוי צורות – שלב הקיטוע איור ‭7.38‬ קיטוע על- ידי חיפוש שטחים מפרידים איור ‭7.39‬ קשיים בתהליך קיטוע כאשר ישנה חפיפה בין עצמים בתמונה 7.3.3 זיהוי צורות – שלב הפקת מאפיינים איור ‭7.40‬ מידות פיזיות כמאפייני צורה איור ‭7.41‬ שימוש במאפיין המעגליות איור ‭7.42‬ תבניות צורניות בסיסיות של אותיות האלפבית האנגלי 7.3.4 זיהוי צורות – שלב הסיווג 7.4 שימושי הראייה הממוחשבת במערכות רובוטיות 7.4.1 הבטחת איכות ומדידה איור ‭7.43‬ ראייה ממוחשבת לבדיקה ומיון 7.4.2 זיהוי רכיבים וצורות 7.4.3 הנחיית זרוע רובוטית איור ‭7.44‬ שימוש ברובוט עם ראייה ממוחשבת להרכבת מעגלים אלקטרוניים (באדיבות חברת "אשד רובוטק‭("‬ איור ‭7.45‬ רובוט לריתוך עם ראייה ממוחשבת (של חברת ‭(Courtesy of FANUC Robotics) (FANUC‬ 7.4.4 זיהוי צורות מתוכננות לזיהוי אוטומטי איור ‭7.46‬ קוד הפסים טבלה ‭7.1‬ טבלת הייצוג של קוד הפסים איור ‭7.47‬ האות במוצא הסורק ופענוחו איור ‭7.48‬ ספרות שנועדו לקריאה על-ידי מחשב 7.5 סיכום שאלות חזרה איור לשאלה ‭7.2‬ איור לשאלה ‭7.4‬ איור לשאלה ‭7.7‬ איור לשאלה ‭7.9‬ איור לשאלה ‭7.11‬ איור לשאלה ‭7.12‬ איור לשאלה ‭7.14‬ איור לשאלה ‭7.15‬ נספח מאפייני זכרונות בבקר זעיר תשובות לשאלות נבחרות
	صفحات: 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 27 28 29 30 31 32 33 34 35 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 167 168 169 170 171 172 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 397 398