שלום רובוטיקאי יקר,
English / Portuguese / Turkish / Spanish / Hebrew / French
תוכן:– שלדה |
במסמך זה יש לינקים לפלייליסטים ביוטיוב בהם דוגמאות איכותיות ו/או יצירתיות למערכות שונות. רוב הדוגמאות הן מתוכנית FIRST Robotics Competition (ידועה גם כ-FRC), אבל ישנן גם מתחרויות רובוטיקה אחרות כמו FIRST Tech Challenge (ידועה גם כ-FTC) ותוכנית VEX. בחלקו העליון של כל עמוד מצויין המנגנון עליו מדובר ותיאור של שימושו בתחרויות רובוטיקה. מתחת לכל כותרת יש טבלה עם קטגוריות של אותו מנגנון (למשל סוגים שונים של אותו מנגנון או חפצי משחק שונים), בהן הערות בנושא ולינקים לפלייליסטים על המנגנון הספציפי. אני אעדכן את הפלייליסטים כדי להגדיל את המגוון והאיכות של המגנונים, כך שהם יהיו מעשירים יותר. אם יש לכם הצעות לקטגוריות, שינויים, תיקונים או שאלות, תרגישו חופשי לשלוח לי מייל (באנגלית) בכתובת pbmechanisms@gmail.com. אני מקווה שהמסמך יהיה שימושי לכם ולקבוצתכם, לואין – מנטור של קבוצת FRC #5985 Project Bucephalus תודה לכל מי שערכו, שיפרו והביאו את המסמך הזה לאן שהוא היום. אני מעריך זאת מאוד. ראויים לציון: – ‘ס, מנטורית בקבוצה #6510, על עריכה, עיצוב והצעות. – אריק, זאק ושרה, מנטורים בקבוצה #5985 על עריכה והצעות. – ג’ייסון ורוי, בוגרי #3132, על עריכה והצעות. – ג’ורג’, מנטור בקבוצה #4788 על עריכה והצעות. D-Bug 3316 :תרגום – |
דוגמה לאובייקט משחק
הטבלה הבאה מפרטת את הגודל והמראה הכללי של חלקי משחק מסוימים על מנת לתת התייחסות למנגנונים שמעניינים אותך.
| חפץ משחק | תמונה לדוגמה | תחרות | שנים | קישור | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| כדורים קטנים (פחות מ5 אינץ’) |  |
FRC | 2017 | AndyMark | ||||
| כדורים בינוניים (בין 5 ל9 אינץ’) |  |
FRC (L) | 2020 (L) | FIRST AndyMark |
||||
|
כדורים גָדוֹל (יותר מ9 אינץ’) |
|
FRC (L) FRC (R) |
2019 (L)
2014 (R) |
FIRST
FIRST |
||||
|
קוביות |
|
FRC (L)
VEX(R) |
2018 (L)
2019-20 (R) |
MindGear | ||||
| פריזבי (צלחות מעופפות) וטבעות |
|
FTC (L) VEX (R) |
2019-20 2017-2018 |
FIRST | ||||
|
גלגלי שיניים |
 |
FRC | 2017 | AndyMark | ||||
| מוטות |  |
FTC | 2019-20 | AndyMark | ||||
| קונוסים |  |
VEX | 2017-18 | VEX | ||||
|
ארגזים (צהובים) ופחים (ירוקים) |
  |
FRC | 2015 | FIRST | ||||
| אבובים |  |
FRC | 2011 | FIRST | ||||
| אַחֵר |  |
FRC | 2019 | AndyMark | ||||
מרכב
המרכב הוא החלק הכי חשוב ברובוט, שכן הוא מאפשר לכם לפחות לשחק הגנה ולדחוף חפצי משחק לטובת הקבוצה שלכם. בלעדיו לא תוכלו לנהוג לשום מקום במגרש! המרכב הבסיסי שמגיע עם ערכת החלקים לקבוצות FRC הוא די אמין, אך כדי לעמוד במטרות מסוימות עבור התכן קבוצות עשויות להשתמש בגרסה משופרת של מרכב הבסיס או לעצב מרכב משלהן.
| סוג מרכב | תיאור | קישור |
|---|---|---|
| מרכב “ווסט קוסט” (West Coast) | מרכב “ווסט קוסט” הוא המרכב ה’מיוחד’ הכי נפוץ ב-FRC. הוא בדרך כלל מורכב משישה גלגלים שיוצאים מהמסגרת ומספק כוח דחיפה. הגלגלים החיצוניים מאפשרים יותר מקום בפנים הרובוט למערכות. הוא ניתן להתאמה אישית ומאפשר תחזוקה קלה. | קישור |
|
מרכב מכאנום |
מרכב מכאנום הוא די סטנדרטי בתחרויות רובוטיקה עם רובוטים קטנים יותר כמו FTC ו-VEX, שם הגנה היא לא חלק מרכזי מהמשחק. הוא מאפשר תנועה בכמה כיוונים עם 4 גלגלים מיוחדים שמורכבים ממספר רולרים קטנים יותר שמופנים בזווית לעומת כיוון הגלגל ומאפשרים נסיעה של הגלגל הצידה. החיכוך נאבד עם סוג מרכב זה, מה שהופך אתכם לפגיעים מאוד להגנה. קבוצות כמו FRC 1986 ניסו לפתור את זה ע”י שימוש ב-8 גלגלי מכאנום. הנהגים חייבים להיות מוכשרים ונתיבי האוטנומי חייבים להיות מחושבים היטב כדי להוציא את המירב מהמרכב הזה. | קישור |
| סוורב | מרכב סוורב הוא מרכב מסובך בו הגלגלים לא רק מסתובבים כדי להסיע את הרובוט, אלה יכולים להסתובב על צירם, כל גלגל באופו עצמאי. זה מאפשר לרובוט עדיין לשמור הרבה מהחיכוך שיש במרכב “ווסט קוסט” אך עדיין לאפשר תנועה בכמה כיוונים. ישנם רכיבי מדף זמינים מכמה ספקי FRC, וניתן למצוא קוד לדוגמה, אך סוורב הוא עדיין מרכב יקר ונחשב השקעה לטווח ארוך עבור קבוצת FRC. נהגים חייבים להיות מוכשרים ונתיבי האוטונומי חייבים להיות מחושבים היטב כדי להוציא את המירב מהמרכב הזה. | קישור |
| מרכב H | מרכב H הוא סוג מיוחד של מרכב שמנצל את המכניקה של גלגלי אומני המורכבים מרולרים שמסתובבים אנכית לכיוון הסיבוב של הגלגלים עצמם. זה אומר שעם 5 גלגלי אומני בצורת H מתאפשרת תנועה במספר כיוונים ותמרונים מהירים שבאים על חשבון חיכוך וכוח דחיפה (לא שמישהו יצליח לתפוס אתכם). הנהגים חייבים להיות מוכשרים כדי להפיק את המירב מהמרכב הזה. | קישור |
| הולונומים אחרים | מרכב הולונמי הוא שם כולל למרכבים שיכולים לזוז בכיוונים שונים בלי לסובב את הרובוט עצמו. למשל נסיעה קדימה ואז נסיעה שמאלה מבלי לשנות את הכיוון אליו פונה הצד הקדמי של הרובוט. דוגמאות למרכבים הולונומים אחרים הם מרכב קיווי, מרכב פרפר, ומרכב סוורב דיפרנציאלי. | קישור |
| התגברות על מכשולים | במשחקי ה-FRC של 2010 ו-2016 היו מכשולים על המגרש שלפעמים דרשו סוג מיוחד של מרכב כדי לעזור לרובוט לעבור אותם. | קישור |
| מברשת סוסים (File Card) | במשחק של שנת 2002 קבוצות FRC יכלו להרוויח נקודות על ידי דחיפת מטרות ניידות לצד השני של המגרש. קבוצה מספר 71 השתמשה בזוג מבשרות סוסים כדי לעזור להם להתקדם לכיוון הצד של הברית היריבה. חוטי המברשת נעים בצורה דומה למכשיר אליפטי (דמוי אופניים). למרות זאת טכניקה זו כבר לא חוקית בגלל חוק האוסר שימוש בחלקים שיכולים להזיק למגרש (נסיעה על מתכת, נייר שיוף, גושי פלסטיק קשיחים, סקוץ’, וכו’). |
קישור |
| ללא מרכב | לא ממש אפשרי | קישור |
מערכות איסוף
מערכות איסוף הם המנגנון אשר נועד להעניק לרובוט שליטה בחפץ המשחק מהמגרש. בדרך כלל זה המנגנון השני הכי נפוץ ברובוטים בגלל שכמעט בכל תחרות הרובוט צריך להרים או לעשות מניפולציה לחפץ משחק.
| חפצי משחק | הערות | קישור |
|---|---|---|
| כדורים קטנים ובינוניים | כדורים קטנים ובינוניים חוברו לקבוצה אחת בגלל אוסף מנגנונים דומים אשר מתאימים לשני הסוגים. | קישור |
| כדורים גדולים | לכדורים גדולים יש קטגוריה משלהם בגלל שבאופן כללי הם מתנהגים שונה מכדורים קטנים ובינוניים ולכן דורשים סוגי מנגנונים שונים. | קישור |
| קוביות | קוביות הן יחסית נפוצות בשנים האחרונות ב-FRC, ובעיקר ידועות ממשחק ה-FRC בשנת 2018 ‘Power up’. | קישור |
| צלחות מעופפות/טבעות | צלחות מעופפות וטבעות מתנהגות באופן דומה וניתן לעשות להם מניפולציה באותן דרכים (משחק ה-FRC ב-2013 לעומת משחק ה-FTC ב2020-21). | קישור |
| פאנלים | פאנלים הם חפץ משחק מאוד מיוחד ולכן הן דורשים פלייליסט ייחודי. | קישור |
| גלגלי שיניים | גלגלי שיניים (חפץ המשחק של משחק ה-FRC בשנת 2017) הם גם מיוחדים מאוד ולכן דורשים פלייליסט ייחודי. עם זאת, זאת חלק משיטות האיסוף יכולות לעבוד גם לחלק מחפצי המשחק האחרים כגון: צלחות מעופפות, טבעות ופאנלים. | קישור |
| מוטות | מוטות נראו רק לאחרונה במשחק ה-FTC בשנת 2020-21 בתור חפץ משחק שאפשר לנענע מצד לצד. | קישור |
| קונוסים | קונוסים היו חפץ המשחק המרכזי בשנת 2018 במשחק של VEX Robotics, במשחק ה-FTC בשנת 2022-23 ובמשחק ה-FRC של שנת 2023.במשחק ה-FTC הקונוס היה מפלסטיק קשה עם בסיס עגול ולעומת זאת במשחק ה-FRC הקונוסים היו קונוסים קטנים. | קישור |
| ארגזים ופחים | הם היו חפץ המשחק של משחק ה-FRC בשנת 2015. בגלל טבעם המוזר הם זכו לפלייליסט משלהם. | קישור |
| אבובים | הופיעו בשלל משחקי FRC, אבובים כנראה יחזרו לבמה בעתיד! | קישור |
מערכות שינוע
מערכות שינוע הן מנגנונים המשמשים לביצוע מניפולציות על חפצי משחק כאשר הם כבר תחת שליטת הרובוט. זה יכול להתבטא בפעולות כמו מיון חפצי המשחק או העברתם למערכת אחרת, כגון מערכת ירייה או מערכת ניקוד אחרת.
| חפצי משחק | הערות | קישור |
|---|---|---|
| כדורים קטנים ובינוניים | לרוב מתייחסים לכדורים קטנים ובינוניים באופן זהה בכל הנוגע למערכות שינוע. כאשר הרובוט יכול לשלוט במספר חפצי משחק בו זמנית, נדרשת מערכת שינוע על מנת להביא את הכדורים אל מערכת הניקוד. כדורים קטנים ובינוניים שונעו בדרכים דומות לאורך השנים. לדוגמה: כדורי סל במשחק של שנת 2012, ‘Rebound Rumble’, כדורי Fuel במשחק של שנת 2017, ‘Steamworks’, וכדורי Power Cell במשחק של השנים 2020-2021, ‘Infinite Recharge’. | קישור |
| כדורים גדולים | דוגמה מצויינת לשינוע של כדורים גדולים היא הרובוט של 254 במשחק של שנת 2014, ‘Aerial Assist’. למרות שמערכת שינוע אינה נחוצה כלל במשחק הזה, השימוש בה העניק ל-254 יתרון מעולה בשלב האוטונומי. | קישור |
| קוביות | למרות שקוביות לא בהכרח דורשות שימוש במערכת שינוע (כגון Power Cubes במשחק של שנת 2018 ‘Power Up’), היו קבוצות שתכננו מנגנונים המתבססים על ‘מסירת’ חפץ משחק ממערכת האיסוף למערכת הניקוד. בניגוד לכך, משחקים אחרים כמו משחק הFTC של שנות 2017-18 ‘Relic Recovery’ דרשו שינוע של קוביות, כיוון שהיה צריך לסדר את הקוביות בסדר מסויים על מנת להתקין אותן. | קישור |
| צלחות מעופפות/טבעות | גם במשחק ה-FRC של שנת 2013 ‘Ultimate Ascent’ וגם במשחק ה-FTC של עונת 2020-21 ‘Ultimate Goal’, היה ניתן להחזיק ברובוט מספר חפצי משחק בו זמנית, צלחות מעופפות וטבעות בהתאמה, לכן נדרשה מערכת שינוע עבור אותם משחקים. | קישור |
| ארגזים ופחים | במשחק ה-FRC של שנת 2015, ‘Recycle Rush’, נדרשו מערכות שינוע כדי לאפשר לרובוטים לערום את הארגזים אחד על השני, כדי להבטיח ניקוד מקסימלי. | קישור |
מערכות הרמה
בכל תחרויות הרובוטיקה, זה כמעט מובטח שתהיה צריך להרים משהו. האם זה יהיה חפץ משחק או את הרובוט עצמו תלוי במשחק, אבל יש המון דרכים שבעזרתן אפשר להרים דברים.
| סוגי מעליות | הערות | לינק |
|---|---|---|
| זרוע | זרוע היא כנראה אחת הדרכים הפשוטות ביותר להרים משהו מהרצפה, ומאוד אמינה כשהיא בנויה נכון. בפלייליסט הזה יש דוגמאות לרובוטים עם המון סוגי זרועות שונים, החל מציר אחד ועד שני פור-ברים הפוכים. יש הרבה עיצובים, כל מה שצריך לעשות זה להסתכל ולבחור! | קישור |
| מעלית | מעליות הן אחת הדרכים הכי מהירות וחזקות להרים דברים בתחרויות רובוטיקה. הן עשויות בדרך כלל מ-2 מסגרות המחליקות אחת בתוך השנייה כדי להתארך כלפי מעלה בלי לאבד כוח או יציבות. יש הרבה דוגמאות נהדרות בפלייליסט, מעיצובים יחסית פשוטים של מעליות ועד עיצובים מאוד מורכבים. | קישור |
| הארכה לינארית | הארכות לינאריות דומות למעליות בתפקודן (מעלית היא סוג של הארכה לינארית), אבל הן יכולות להיות מורכבות יותר או פחות בהתאם לדרך שבה הן מתוכננות. הארכות פנאומטיות פשוטות, שיש להן שני מצבים, הן יחסית פשוטות. לעומת זאת מערכת בעלת מספר דרגות חופש יכולה להיות מסובכת בהרבה. | קישור |
| שילוב של זרוע + מעלית | נבחר בקונפיגורציה הזו כאשר יש טווח תנועה מסוים שאנחנו רוצים להשלים איתו משימת משחק אחת או כמה משימות משחק עם מעלית אחת. השילוב של שני מנגנוני מעלית פשוטים מגיע עם מורכבות גדולה יותר בתחומי תוכנה ומכניקה, אך מאפשר יכולות ייחודיות מאוד. | קישור |
ישנם שני סוגים של תכנון מערכת הכבל במעליות ובמערכות הארכה לינאריות, והם:
- – מערכת קסקדה (Cascade)
- – מערכת מתמשכת (Continuous)
במעליות מסוג קסקדה הכבל מסודר באופן המאפשר לכל השלבים לנוע במקביל, לעומת זאת במעליות מתמשכות הכבל מסודר באופן שבו השלב האחרון נע ראשון אחריו השני וככה זה ממשיך.
לבסוף הם חוזרים למטה באותו הסדר.
מעוד מידע לגבי סידור הכבל במעליות
מערכות ירייה
מערכות ירייה מהוות חלק מרכזי מתחרויות רובוטיקה מאז שהתחילו התחרויות. מטרתן המרכזית של מערכות ירייה היא להתקין חפצי משחק למקום רחוק. Hooded Shooters כתובה בטבלה בנפרד מחפצי המשחק כיוון שהיא מערכת כללית, והיא שימושית לכל גודל של כדור.
| חפץ משחק | הערות | לינק |
|---|---|---|
| כדורים קטנים | כדורים קטנים הם קלי משקל. לרוב ניתן לאסוף כמות יותר גדולה מהם (מה שדורש ירייה מהירה יותר מאשר כדורים בינוניים או גדולים), על כן הם נפרדים מכדורים בינוניים בטבלה הזאת. זה מאתגר לירות כמות גבוהה של כדורים, וכל פתרון יכלול התפשרויות בין כמות הכדורים, דיוק הירייה, כמות היריות בשנייה ושאר המנגנונים על הרובוט. | קישור |
| כדורים בינוניים | בדרך כלל אוספים ויורים כדורים בינוניים בכמות ובמהירויות קטנה יותר מכדורים קטנים. לפעמים אפשר לאסוף ולירות רק כדור אחד כל פעם (2016, משחק ה-FRC הנקרא “Stronghold”), מה שדורש מנגנונים שונים מאשר ירי של כדורים קטנים בכמות גדולה. | קישור |
| כדורים גדולים | עד 2015, כדורים גדולים היו חפץ משחק נפוץ, אך הם לא חזרו מאז. ישנן גישות שונות לירי חפץ גדול, והן באות לידי ביטוי במגוון הסרטונים שבפלייליסט. | קישור |
| קוביות | הגישה המקובלת לגבי קוביות היא להרים ולהניח אותן. על אף זאת, ישנן כמה קבוצות שבחרו לירות את הקוביות אל אזור ההתקנה. | קישור |
| צלחות מעופפות\טבעות | צלחות וטבעות הן צורות דומות, על כן מערכות הירייה שלהן דומות. ניתן לראות זאת מהמערכות ב-FRC בשנת 2013 וב-FTC בשנת 2020-21. | קישור |
| חיצים | מצאתי סרטון אנימציה של מנגנון מאוד מגניב, אז יצרתי פלייליסט בשבילו. מי יודע, אולי יום אחד נירה חיצים או גלילי ספוג כלשהם (בננות בריכה???) | קישור |
| מערכת ייריה קשתית –
Hooded Shooters (זה לא חפץ משחק, אלא סוג של מערכת ירייה) |
הפלייליסט הזה מכיל מערכות ירייה קשתיות, כולם מרשימים ומהונדסים היטב. ל-Hooded Shooters יש את היכולת לשנות את הזווית בה הכדור יוצא, כדי להתקין ממקומות שונים. | קישור |
בשביל עוד מידע על תכנון מערכות ירייה:
העקרונות הבסיסיים בשביל תכנון ופרוטוטייפ של מערכות ירייה מאת זאקרי
מערכות טיפוס
ב-FRC, נפוץ מאוד שבמהלך האנד-גיים (החלק’ האחרון במשחק) שרובוטים יצטרכו “לטפס” או להשיג מטרה דומה. משנת 2015, רובוטים היו צריכים לטפס על חבלים, מוטות, פלטפורמות ואפילו להתקדם בין שלבי מוטות בגבהים שונים (במשחק ה-FRC של 2020 המוט נשאר באותו הגובה) כדי לקיים את מטרת האנד-גיים. לכל סוג של משימת טיפוס יש הרבה פתרונות ולכן יש צורך לפלייליסט לכל סוג של אנד-גיים. יש גם קבוצות אשר תכננו ובנו מנגנוני טיפוס אשר מסוגלים לעזור לרובוטים או להרים רובוטים אחרים ולגרום להם להשיג את מטרת האנד-גיים, מנגנונים אלה נקראים מנגנוני טיפוס משותפים (Buddy Climb).
| סוגי טיפוס באנד-גיים | הערות | קישור |
|---|---|---|
| חבל | היה שימוש בחבלים בשנת 2017 במשחק Steamworks, רובוטים היו צריכים לטפס על חבל ולהפעיל משטח לחץ כדי לעמוד בתנאי האנד-גיים. | קישור |
| מוט | מוטות היו בשימוש נרחב ב-FRC כאובייקט שרובוטים צריכים לטפס עליו כדי לעמוד בתנאי האנד-גיים. מאז 2015, מוט היה חלק מהאנד-גיים באתגר עבור ה-FRC בשנים: 2016, 2018, 2020 ו2021. | קישור |
| פלטפורמה | טיפוס פלטפורמה היה אתגר האנד-גיים המרכזי עבור רובוטים בשנת 2019 במשחק ה-Destination Deep Space FRC. | קישור |
| מוט בגובה משתנה | בעונות 2020-21 במשחק Infinite Recharge אחד מתנאי אנד-גיים שסיפק אקסטרה נקודות ויכל להוריד את מכסת הנקודות הדרושה לקבלת RP, היה שהמוט של הברית מאוזן. חלק מהקבוצות תכננו ובנו רובוט שיכל לנוע לאורך המוט בשביל לאזן אותו ולהצליח לקיים את תנאי אנד-גיים. | קישור |
| טיפוס משותף | חלק מהקבוצות ב-FRC הלכו מעל ומעבר לאורך השנים ועזרו לחברי הברית שלהם לקבל את המקסימום נקודות האפשרי באנד-גיים/או נקודת RP. הרובוטים הללו תכננו להרים רובוטים אחרים מעל הדרישות לקבלת הבונוס. | קישור |
מנגנונים ללא קטגוריה
כאן תמצאו מנגנונים שלא השתלבו היטב באחד מהפלייליסטים האחרים, כי הם שונים ומיוחדים מדי ממנגנונים אחרים מכדי להיות מקובצים איתם.
| סוג | הערות | קישור |
|---|---|---|
| צריחים | הפלייליסט כולל צריחים המשמשים בעיקר עבור מערכות ירייה, אשר מסתובבות בנפרד ממרכב הרובוט, מה שמאפשר לו לכוון ללא צורך לסובב את המרכב. הפלייליסט כולל גם סוגי צריחים אחרים כמו לדוגמה הרובוט של 254 לעונת FRC 2019 Destination Deep Space | קישור |
| מנגנונים מבוססי ואקום | מערכת נדירה מאוד אשר משתמשת בכוח היניקה של הוואקום. נראה שימוש בה בעיקר בעונת ה-FRC 2019 Destination Deep Space בשביל לטפס על הפלטפורמה ולשלוט בחפצי המשחק (יעילות המערכת והצלחתה השתנתה מקבוצה לקבוצה). | קישור |
| מנגנונים ספציפים פר משחק | יש הרבה משחקים שיש להם מנגנון ספציפי שלא נראה שוב. אלה דרשו מנגנונים ספציפיים שאינם מתאימים לשום קטגוריה אחרת. | קישור |
| מנגנונים ייחודיים | אלו הם סרטונים של מנגנונים שאמנם מתאימים ללינקים אחרים אבל הם פשוט כל כך ייחודיים שמגיע להם אחד משלהם. | קישור |