הזוכים בתחרות הטכניון למערכות אוטונומיות: רכב מגנטי מרחף, וארגז כלים העוקב אחר בעליו…

3 מאי, 2011

טכנולוגיית הרכב המגנטי מאפשרת להגיע למהירות נסיעה של 400 ק"מ בשעה ולהתחרות ברכבות ובטיסות פנים ארציות. ארגז הכלים הממונע נולד בעקבות צורך מעשי, וכולל פתרונות יצירתיים המאפשרים לקבל ביצועים בתקציב נמוך במיוחד

אחד מהמודלים צוייד בבקר הממתג בין מצב נסיעה רגיל (ללא שדה מגנטי) לבין מצב נסיעה במסלול מגנטי

בתחרות פנימית של התוכנית למערכות אוטונומיות בטכניון, זכו ארז חורב מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, שפיתח רכב מגנטי המרחף באוויר, ודורון לאור מהפקולטה להנדסת מכונות, שפיתח ארגז כלים ממונע העוקב אחרי בעליו.

Techtime Technion Robotic Competiton Magnetic Vehicle — כלי-הרכב המגנטי על מסלול הניסויים

המודל של ארז מדמה כביש אגרה מגנטי לכלי-רכב פרטיים. הרכב נוסע הן על הכביש והן על פסים מגנטיים (ללא מגע של הגלגלים בקרקע). "בזכות המהירויות הגבוהות שניתן להגיע אליהן באמצעות הטכנולוגיה הזו, המודל יכול להתחרות אפילו בטיסות פנים ארציות וברכבות, ולא רק בכבישי אגרה קיימים", אמר ארז.

רכב דו-שימושי

הרעיון עלה בשעה במהלך עבודתו בכביש 6 ולאחר מכן בפרוייקט המטרונית (הרכבת הקלה בחיפה). הוא בנה את המודל במשך חצי שנה, תוך התמודדות עם אתגרים בשדות מגנטיים וביציבות מגנטית. הוא השתמש בארבעה כלי-רכב: האחד עובד על דחיפה, האחר על משיכה, אחד מהמודלים צוייד בבקר הממתג בין מצב נסיעה רגיל (ללא שדה מגנטי) לבין מצב נסיעה במסלול מגנטי. בכל כלי-רכב יש מדחף הנעה וסנסור המתקשר עם סנסור הנמצא בכביש.

"הרכב יכול להגיע למהירות נסיעה של 400 קמ"ש והנהג יוכל ללכת לישון. הוא יעיל בכבישים ארוכים ללא יציאות. אומנם עלות הבנייה של כביש ורכב כאלה היא יקרה, אולם יש חסכון עצום בדלק ובחיי אדם, שכן הסיכוי להתנגשות אפסי. כאשר מסתיים הכביש המגנטי, הנהג מפעיל את הגלגלים וממשיך בנסיעה רגילה".

ארגז כלים מתנייע

דורון לאור בנה מודל של ארגז כלים שעוקב אחרי בעליו. בעבר הוא עבד כאיש תחזוקה במפעל של קיבוץ דן, וגרר אחריו ארגז כלים כבד (100 ק"ג). הוא בנה ארגז כלים המצוייד במערך חישה אלקטרו-מכני העוקב אחר המפעיל.

ביחד עם חבריו במפעל, הוא בנה שלדת מתכת עליה מורכב הארגז, בקצותיה מורכבים זוג מדי-מרחק ומתחתיה ארבעה גלגלים שהקדמיים בהם ממונעים בנפרד ומחוברים ביניהם במסרק הגה. כאשר איש האחזקה מחבר לחגורתו את מדי המרחק ומפעיל את המכשיר, בקר תעשייתי קורא את מתח הפוטנציומטרים ומפעיל את המנועים כך שהמרחק בין הארגז לבין המפעיל נשאר קבוע. הפרש המהירויות בין המנועים יוצר את ההיגוי ומכוון את הארגז היישר אל איש התחזוקה.

טכנולוגיה חסכונית

לדבריו, בבניית הדגם התמודד עם אתגר כלכלי: בניית הדגם בתוך ארבעה ובתקציב מינימלי. "היה צורך למצוא דרך להחליף רכיבים חשמליים יקרים בתחליפים זולים שיבצעו את אותן משימות. כך למשל, פוטנציומטר רב-סיבובי המחובר למד מטר פשוט, ממיר את מרחק האדם מהארגז למתח חשמלי ומשמש כתחליף לחיישן אולטראסוני. או, ממסר Solid-State הפועל באינטרוולים ומניע את המנועים במהירות משתנה, משמש כתחליף לווסת זרם".