روباتی که امداد رسانی می کند

در دنیای امروز کم کم روبات جای همه چیز را می گیرد. هر روز شاهد رخدادهای نوینی در دنیای روبات ها هستیم. این بار حرفها بر سر روبات امدادگری است که جوانان ایرانی آن را طراحی کرده و ساخته اند

کد خبر: ۱۰۳۲۵۷

و با آن توانستند یک بار دیگر به موقعیت بزرگی در ابعاد بین المللی دست یابند. این روبات که قابلیت های زیادی ازجمله کنترل کلامی و تصویربرداری از محیط حادثه دارد، از سوی تیم روباتیک دانشگاه خواجه نصیرالدین توسی ساخته شده و در مسابقات جهانی روبوکاپ 2006 در شهر برمن آلمان جایزه فنی بهترین رابط کاربر و روبات را در لیگ روبات امدادگر کسب کرده است. این نکته را فراموش نکنیم که در روبات های امدادگر که از سوی کاربر از راه دور کنترل می شوند، نحوه تعامل روبات و کاربر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. گفتگوی ما را با احسان میهن خواه ، سرگروه این تیم بخوانید:
فعالیت شما در زمینه ساخت روبات چطور شروع شد؛
اولین بار، اواخر ترم اول ورود به دانشگاه بود که با 2 نفر از دوستان تصمیم گرفتیم یک فعالیت پژوهشی در کنار درس دانشگاه داشته باشیم. مسابقات موشهای هوشمند انتخاب اول ما بود. تیم AI80 با 3 دانشجوی سال اولی مهندسی برق تشکیل شد و ساختن یک موش لابیرنت برای مسابقات تابستان 1381 شیراز هدف قرار گرفت. تجربیات مسابقه اول به ما کمک کرد تا در مسابقات بعدی حضور موفق تری داشته باشیم. با اسم جدیدی به نام رعد آبی در مسابقات موشهای هوشمند نجف آباد اصفهان و دزفول هم شرکت کردیم و نهایتا موفق به کسب عنوان قهرمانی کشور در مسابقات دزفول شدیم که در پاییز 1382برگزار شد.
اینها روبات های فوق العاده ای نبودند.از چه زمانی کار بر روی روبات هایی با کارایی های ویژه را شروع کردید؛
در آن زمان 3 دانشجوی مهندسی برق و یک دانشجوی مهندسی مکانیک در تیم داشتیم و انگیزه کافی برای پیشرفت سبب شد تصمیم بگیریم مسابقات روباتیک را در سطح بالاتری پیگیری کنیم. تیم Resquake در پاییز 1382 با هدف شرکت در مسابقات جهانی روبوکاپ 2004 کشور پرتغال با ترکیب 3 دانشجوی رشته مهندسی برق (احسان ابوسعیدان ، سیدعلی جزایری مقدس و احسان میهن خواه) و 2 دانشجوی رشته مهندسی مکانیک (حسام سمساریلر و آرش کلانتری) تشکیل شد و لیگ ساخت روبات امدادگر (League)برای فعالیت انتخاب شد. تجربه گرانبهای حضور در مسابقات پرتغال که با سختی های بسیار زیاد همراه بود، به کسب مقام نهم مسابقات در آن سال منجر شد و راهی برای پیشرفت ما در مسابقات بعدی باز کرد ؛ به طوری که در عرض کمتر از یک سال موفق به کسب 3 عنوان جهانی در زمینه ساخت روبات امدادگر شدیم. کسب جایزه فنی با عنوان مقام دوم بهترین طراحی روبات امدادگر در مسابقات روبوکاپ 2005 قهرمانی جهان در کشور ژاپن (تیر1384)، کسب مقام نایب قهرمانی در اولین دوره مسابقات جهانی روبوکاپ آزاد ایران (فروردین1385)و کسب جایزه فنی بهترین واسط کاربر و روبات در مسابقات روبوکاپ 2006قهرمانی جهان در کشور آلمان (خرداد1385) ثمره حدود 5سال تحقیق و پژوهش این گروه دانشجویی در زمینه ساخت روبات است.
مسابقات جهانی روبوکاپ باچه هدفی آغازبه فعالیت کرده است؛
مسابقات جهانی روبوکاپ از سال 1997 میلادی با هدف ساخت روبات های فوتبالیست شروع به کار کرد و از سال 2000میلادی لیگ روبات امدادگر نیز به این مسابقات اضافه شد. در حال حاضر، مسابقات جهانی روبوکاپ در بخش بزرگسال شامل لیگهای شبیه سازی فوتبال ، ساخت روبات های فوتبالیست کوچک ، روبات فوتبالیست متوسط، فوتبالیست چهارپا و فوتبالیست انسان نما، شبیه سازی امداد، ساخت روبات امدادگر و روبوکاپ در خانه است که از سال 2006میلادی آغاز شده است. مسابقات روبوکاپ قهرمانی جهان هر ساله زیر نظر فدراسیون جهانی روبوکاپ در یکی از کشورها برگزار می شود. امسال دهمین دوره این مسابقات در کشور آلمان و در شهر برمن با حضور حدود 407 تیم (در مجموع 2 بخش بزرگسال و مدارس) از کشورهای مختلف جهان برگزار شد. حدود 47 تیم (در مجموع 2بخش بزرگسال و مدارس) از کشورمان در این دوره حضور یافتند که نتایج درخشانی در اکثر بخشهای مسابقه نیز به دست آوردند.
لیگ روبات های امدادگردراین مسابقات چه باری رابه دوش دارد؛
لیگ ساخت روبات امدادگر با هدف ساخت Mobile Robot قابل استفاده در محیطهای واقعی با صورت مساله امداد در محیط زلزله زده ایده آل و واقعی سعی دارد به هدف ساخت روبات متحرک کاملا خودکار در محیط واقعی (State Full Autonomous Mobile Robot in Real) دست یابد. به این منظور، این مسابقه با حضور 2 دسته از روبات ها برای فعالیت کاملا خودکار (Full Autonomous) در محیط ایده آل و فعالیت به کمک اپراتور (Tele-Operated) در محیط واقعی انجام می شود. این روبات ها باید ضمن حرکت در محیط تخریب شده ناشی از زلزله به جستجو برای یافتن مصدومان حادثه بپردازد و ضمن گزارش علایم حیاتی مصدوم (حرکت ، صدا، حرارت ، تنفس و شکل ظاهری)، محل قرار گرفتن مصدوم را روی نقشه ای که روبات باید از محیط مورد جستجو تهیه نماید، مشخص کنند.
کلیات روبات شما به چه صورت است؛
طراحی های مختلف مکانیکی برای ساخت روبات امدادگر برای محیطهای ایده آل و واقعی به ساخت روبات های Snail، Avrilو Silver انجامید که روبات آخر با طراحی کم نظیر خود موفق به کسب جایزه فنی با عنوان مقام دوم بهترین طراحی روبات امدادگر مسابقات جهانی روبوکاپ 2005 کشور ژاپن شد. این روبات از پایداری فوق العاده بالایی برخوردار است و علاوه بر داشتن اندازه ای کوچک هنگام جمع شدن بازوها و ایجاد قدرت مانور عالی ، در هنگام باز شدن بازوها دو برابر بزرگ می شود و توانایی نوردیدن موانع مختلف از جمله پله را می یابد.
درباره مدارها هم توضیح می دهید؛
مدارهای الکترونیکی روبات شامل مدارهای درایو موتورها، مدارهای تغذیه و مدارهای واسط میان رایانه و محرکها و سنسورها نیز به صورت بسیار کوچک و مستقل و ماژولار از سوی اعضای گروه طراحی شده که با توجه به بهینه بودن برای روبات حاضر، از ماژول های آماده موجود در بازار بسیار بهتر عمل می کنند. کنترل سرعت روبات و کنترل وضعیت قرار گرفتن بازوها از سوی میکروکنترلرهای موجود روی بردهای الکترونیکی انجام می شود.
نرم افزار روبات را با چه زبانی نوشتید؛
نرم افزار روبات که به زبان C.NET نوشته شده ، ضمن ارسال فرامین اپراتور به بردهای کنترلی و دریافت اطلاعات از سنسورها و ارسال آنها برای اپراتور.

روبات امدادگر یک Mobile Robot است که بایدبتواند در یک محیط تخریب شده به دنبال مصدومان حادثه بگردد

وظیفه ارسال و دریافت صدا، تصویر و اطلاعات را نیز داشته و گزارش وضعیت مصدوم را نیز به عهده دارد. ارسال فرامین صوتی به روبات و کنترل روبات به کمک پدال و فرمان هدایت روبات را بسیار آسان کرده است ، به طوری که این واسط کاربر و روبات به همراه کنترل درجات آزادی روبات ، جایزه فنی بهترین واسط اپراتور و روبات (Best Operator Interface)را در مسابقات جهانی روبوکاپ 2006آلمان کسب کرد.
روبات امدادگر چه ویژگی های خاصی دارد و چه کارهایی را می تواند انجام دهد؛
روبات امدادگر یک Mobile Robot است که باید بتواند در یک محیط تخریب شده که اعزام نیروی انسانی به آن محیط، خطر جانی برای افراد داشته باشد، به دنبال مصدومان حادثه بگردد و ضمن تشخیص علایم حیاتی آنها (حرکت ، صدا، تنفس و حرارت) محل قرار گرفتن آنها را روی نقشه ای که خودش از محیط ساخته است ، مشخص کند. این اطلاعات پس از جمع آوری برای یک رایانه مرکزی ارسال می شود تا تیم نجات با توجه به این اطلاعات برای نجات جان آسیب دیدگان حادثه اعزام شوند.
چه بخشی از این کارها به صورت هوشمند و چه بخشی به صورت غیر هوشمند است؛
هدف نهایی در این طرح ، ساخت روباتی است که بتواند به طور کاملا هوشمند در محیط تخریب شده واقعی ماموریت خود را انجام دهد؛ ولی از آنجایی که پیاده سازی هوش مصنوعی با چنین هدفی تابه حال محقق نشده (کسی تاکنون ادعا نکرده چنین چیزی ساخته)، یک اپراتور از راه دور روبات را هدایت می کند. اپراتور نمی تواند روبات را ببیند و فقط از طریق اطلاعات سنسورها و تصاویر دوربین هایی که روی روبات نصب شده اند، می تواند محیط را شناسایی و روبات را هدایت کند. روبات می تواند نقشه محیط را به صورت خودکار ایجاد کند.
نحوه امدادرسانی این روبات به چه صورت است و در چه شرایطی؛
وظیفه این روبات ، شناخت محیط حادثه دیده و جمع آوری اطلاعات به دست آمده از سنسورها (علایم حیاتی مصدومان حادثه) که در قالب گزارشی در اختیار گروه نجات قرار می گیرد. گروه نجات با توجه به این اطلاعات ، اقدامات لازم برای نجات مصدومان حادثه را انجام می دهند. این روبات در شرایط بروز سوانح طبیعی بویژه زلزله یا عوامل تخریب مشابه ، می تواند مورد استفاده قرار گیرد. محیط زلزله زده ، محیط آلوده به مواد شیمیایی و میکروبی ، محیط آلوده به تشعشعات رادیواکتیو، نمونه هایی از آن هستند. بدیهی است برای ماموریت های مختلف ، سنسورهای متفاوتی روی روبات نصب می شود.