روبینا، خدمتکار رباتیک

از همان موقع امید می‌رفت که روزی این ربات‌ها و تکنولوژی حاصل از این رقابت دانشگاهی بتواند به صورت عملی در زندگی انسان نقش بازی کرده و موجب رفاه و بالا رفتن سطح زندگی مردم عادی یا ناتوانان حرکتی شود. ربات خانگی ابزاری است که می‌تواند ضمن مدیریت هوشمند و انجام خودکار امور منزل، کمک موثری برای معلولان، کم‌توانان و سالمندان باشد. توانایی ساخت یک ربات خانگی هوشمند در جهت هدف کلی رباتیک که بالا بردن کیفیت زندگی انسان است، گام موثری تلقی می‌شود.

پژوهشگران ایرانی که از حدود سال 1382 حضور قابل قبولی در مسابقات جهانی رباتیک داشتند، در این لیگ نیز حضور یافته و به پژوهش برای ساخت ربات‌های خانگی پرداختند. دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه فردوسی مشهد و دانشگاه آزاد اسلامی‌واحد قزوین از اولین پیشگامان حضور در این مسابقات بودند که با ربات‌های خود در صحنه جهانی حضور پیدا کردند تا مشخص شود هوشمندترین و خدمتگزارترین ربات دنیا از کجا می‌آید.

در این میان یکی از ربات‌های موفق کشورمان که از شمایلی شبیه به یک انسان نیز برخوردار است، روبینا نامیده می‌شود. روبینا در مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی ‌واحد قزوین (MRL) طراحی، ساخته و برنامه‌ریزی شده است. این ربات در مدت زمان 6 سالی که از تولدش می‌گذرد، روز به روز باهوش‌تر،‌ تواناتر و کاربردی‌تر شده است. روبینا با کار تعداد زیادی از پژوهشگران و دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین ساخته شده و امروزه با استفاده از فناوری‌های مختلف به کار رفته در آن و با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده هوش مصنوعی و طراحی زیبای مکانیکی خود می‌تواند صحبت کند، به جستجوی افراد بپردازد، نظافت کند و با توجه به دستوراتی که از صاحبانش می‌گیرد برای آنها آب یا وسایل دیگر را بیاورد.

رسم نقشه منزل به صورت هوشمند، شناسایی تصویری و صوتی آقا و خانم خانه و توانایی تشخیص لوازم داخل یخچال از جمله توانایی‌های این خدمتکار خودکار است. برای یک این‌که این ربات به این قابلیت‌ها برسد سال‌های بسیاری است که دانشجویان فراوانی در سطوح لیسانس و فوق‌لیسانس زیر نظر استادان این دانشگاه مشغول فعالیت بدون وقفه بوده‌‌اند.

روبینا محصول یک کار گروهی بلندمدت و هدفمند است که تنها محصولش این ربات نبوده است؛ روحیه کار تیمی و پرورش دانشجویانی که هر کدام می‌توانند قطبی در صنعت رباتیک کشور شوند، دستاوردهای عالی این طرح پژوهشی بوده است.

روبینا هم مانند تمامی‌ ربات‌ها از 3 بخش اصلی مکانیکی، الکترونیکی و هوش مصنوعی برخوردار است. روبینا یک ربات تمام خودکار است به این معنا که کاربر انسانی آن را کنترل نمی‌کند و به صورت خودکار در منزل حرکت کرده و به طور کلامی ‌و شنیداری با صاحبان خانه در تماس است، وقتی به او می‌گویید سلام، جواب سلام شما را می‌دهد. البته به زبان انگلیسی صحبت می‌کند. وقتی می‌گویید برایتان یک بطری آب بیاورد، اوکه خودش محل آشپزخانه را می‌داند، به آنجا رفته، در یخچال را با بازویی که روی خود دارد باز می‌کند و از بین محصولاتی که در یخچال است بطری آب را تشخیص داده، برداشته و برای شما می‌آورد. البته ناگفته پیداست که در یخچال را هم می‌بندد!

در مسابقات جهانی از سال پیش آزمایشی به نام سوپر مارکت هم در لیگ ربات‌های خانگی مطرح شد که پژوهش‌های بسیار جذاب و چالش‌برانگیزی را بین دانشجویان رباتیک جهان به راه انداخت. در سال‌های آینده ربات‌های خانگی باید بتوانند برای خرید به مغازه محل زندگی صاحبانشان بروند و فهرست درخواستی را از قفسه‌ها برداشته، پول آن را پرداخت کنند، به منزل بازگردند و یخچال خانه را پر کنند.

البته در مسابقات ربات‌های خانگی قرار نیست همه این کارها انجام شود، بلکه ربات‌ها فقط باید بتوانند یک فهرست آزمایشی از اقلام فروشگاهی را در قفسه فروشگاه تشخیص داده،‌ آنها را بردارند و در سبد خود قرار دهند. امسال این آزمایش در یک سوپر مارکت واقعی انجام شد و تعداد کمی ‌از ربات‌ها موفق به تشخیص درست اجناس و خریدن آنها شدند. این تست با تلاش پژوهشگران مانند اکثر آزمایش‌های قدیمی‌ که امروز تکامل یافته‌اند قطعا در سال‌های آینده با پیشرفت‌های بیشتری همراه خواهد بود و به خرید واقعی یک انسان از مغازه شبیه‌تر خواهد شد.

استفاده از تکنیک‌های مختلف مانند پردازش هوشمند تصاویر با انواع برنامه‌های کامپیوتری که با استفاده از منطق‌ها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی مانند منطق فازی و شبکه عصبی نوشته می‌شود، پردازش داده‌های سنسورهای مختلف در لایه‌های مختلف نرم‌افزاری و سخت‌افزاری، ساخت سیستم‌های الکترونیکی هدایت و کنترل ربات و ساخت بدنه‌هایی که ظاهر ربات را بیشتر به انسان شبیه‌ سازد تا برای حضور در جامعه انسانی قابل قبول‌تر شود، بخش‌های پیچیده و مهمی‌ هستند که در این لیگ مطرح بوده و پژوهشگران مختلفی روی آن کار می‌کنند. ربات روبینا نیز از ابتدای شکل‌گیری خود که یک ربات ساده با قابلیت انجام فقط چند کار ابتدایی و ساده بود تا به امروز تعداد زیادی از این پژوهشگران را به خود دیده است. تیم فعلی ساخت روبینا حدود 13 نفر عضو دارد؛ دانشجویانی از دوره‌های لیسانس و فوق‌لیسانس در رشته‌هایی مانند مکانیک، الکترونیک، هوش مصنوعی، مکاترونیک، کنترل، نرم‌افزار و... که زیر نظر استادان دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین به پژوهش شبانه‌روزی در مرکز تحقیقات مکاترونیک این دانشگاه مشغول هستند.

در بازدید از آزمایشگاه ربات‌های خانگی مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد اسلامی ‌واحد قزوین فرصتی پیش آمد که با دانشجویان این مرکز به گفت‌وگو بپردازیم. یکی از این پژوهشگران آقای مهندس فرهاد معروف‌خوانی، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک دانشگاه آزاد قزوین و سرپرست فعلی تیم بود.

فعالیت اصلی او طراحی مکانیکی روبنیاست و معتقد است مساله جالب در مورد شکل انسان‌گونه روبینا این است که ربات قادراست در شرایط مختلف، تغییر حالت داده و خوشحالی یا ناراحتی خود را نشان دهد. فرهاد معروف‌خوانی در ادامه ضمن اشاره به امکانات دانشگاه و حمایت‌هایی که از دانشجویان در ساخت روبینا می‌شود بر لزوم حمایت صنعت از چنین طرح‌هایی و همچنین مهم‌تر از آن ضرورت کسب دانش کارآفرینی توسط دانشجویان تاکید کرد.

او معتقد است می‌توان از توانمندی‌های کسب شده در این طرح به منظور ساخت محصولات رباتیک در شرکت‌های دانش‌بنیانی که توسط دانشجویان بنا می‌شود، استفاده کرد.

معروف‌خوانی افزود: تمامی دانشجویانی که در این مدت روی این طرح کار کرده‌اند، چه آنهایی که اکنون در این آزمایشگاه مشغول هستند و چه آنهایی که در سال‌های قبل برای ساخت این ربات تلاش کرده‌اند، تبدیل به مهندسان توانمندی شده‌اند که قبل از فارغ‌التحصیلی و ورود به صنعت، شانس کسب تجربه‌های عملی ارزشمندی را داشته‌اند.

روبینا تماما توسط دانشجویان مرکز تحقیقات مکاترونیک طراحی، ساخته و برنامه‌ریزی شده است. سنسورها یا پردازشگرهای خاصی از کمپانی‌های بزرگ قطعه‌ساز دنیا در ساخت این ربات استفاده شده که همان هم باید بدرستی انتخاب و مدیریت می‌شد و کنار هم قرار می‌گرفت تا ربات بتواند کارایی مناسبی داشته باشد.

کار کردن با بسیاری از این سنسورها نیازمند ماه‌ها مطالعه و تحقیق بود که خود موجب توانمند‌سازی این دانشجویان شده و سابقه علمی بی‌نظیری در آزمایشگاه ربات خانگی به جای گذاشته است.

بیشتر این تجهیزات و روش‌های استفاده از آنها مانند اسکنرهای لیزری امروز در صنعت کاربردهای بسیاری دارند. از این رو است که پروژه‌های رباتیکی که در مسابقات ربوکاپ مطرح می‌شوند باعث تربیت مهندسان ماهری می‌گردند؛ مهندسانی که در آینده می‌توانند به عنوان کارآفرین یا کارشناسان صنعتی خبره برای پیشرفت کشور عزیزمان تلاش کنند.