گام بلند ایران برای ساخت رباط های انسان نمای پیشرفته

خلاصه :

طی سال های اخیر ، ایران موفق به ساخت مدل های مختلفی از ربات های هوشمند انسان نما گردیده است که از جمله آن ها می توان به ربات های سورنا اشاره کردکه روز گذشته از نسل چهارم این ربات ها رونمایی شد.

طراحی و ساخت ربات های انسان‌نما، یکی از فناوری ‌های جدید و در حال رشد در سطح جهانی محسوب می شود که تاکنون دانشگاه ‌ها و صنایع مطرح دنیا پیشرفت‌ های زیادی در این حوزه داشته ‌اند. هدف از طراحی و ساخت این ربات‌ ها، استفاده از آن ‌ها در موقعیت ‌های کاری دشوار و حساس به جای انسان یا به عنوان همکار در کنار انسان می ‌باشد. کاربرد بخش‌ های مختلف بدن ربات انسان‌ نما، در قسمت‌ های مختلف صنعت، آن را به موضوعی کاربردی و جذاب برای صنعت و دانشگاه تبدیل نموده‌است. جمهوری اسلامی ایران نیز باتکیه بر دانش بومی خود، طی سال های اخیر موفق به ساخت مدل های مختلفی از این ربات ها گردیده است که از جمله آن ها می توان به ربات های انسان نمای سورنا اشاره کردکه روز گذشته از نسل چهارم این ربات ها رونمایی شد.

تاریخچه ساخت و بکارگیری ربات های انسان نما

اولين روبات هاي انسان نما توسط ‍ ژاپني ها در سال 1970 ساخته شدند كه قابليت صحبت به زبان ژاپني و همچنين تقليد برخي حالت هاي چهره انسان را داشتند. 10 سال پس از آن، اولين روبات هايي كه بتوانند روي دو پا راه بروند ساخته شدند، اما تحول اساسي زماني رخ داد كه شركت هوندا در اواخر دهه 90 (asimo) روبات دوپاي خود را معرفي كرد. از اين رو در ده سال بعد تحقيق و تلاش براي اين رشته دو صد چندان گشت.

از سال 2000 كه نخستين روباتي كه شباهت بسيار زيادي به انسان داشت توسط شركت سوني ساخته شد؛ و از آن پس بود كه انسان نماهاي بسيار زيادي با قابليت ها و ويژگي هاي متفاوت طراحي شدند.

روي كار آمدن روبات هاي انسان نما با ويژگي هايي از قبيل راه رفتن، دور زدن، قابليت تشخيص اشياء و تصميم گيري اميدي تازه در دل انسان ها براي بر آورده ساختن روياهاشان ايجاد كرد. از آنجا كه اين رشته در سال هاي اخیر پيشرفت چشم گيري داشته، موجب شده تا توجه صنايع مختلف و مراكز آكادميك به شدت به آن جلب شود. در راستاي اين روند، بخشي با عنوان(Humanoid) به مسابقات جهاني (Robocup)  اضافه شد و هدف آنها تشكيل تيم فوتبالي از روبات هاي انسان نما با تيم منتخب انساني جهان در سال 2050 و شكست تيم منتخب انساني است.

با ربات های انسان نمای ایرانی آشنا شوید

تکنولوژی ساخت و طراحی ربات های انسان‌نما، سابقه‌ای چندین ساله در کشورهای پیشرفته دنیا دارد. در ایران اما دانش ساخت این نوع ربات ها به حدود یک ده اخیر برمی گردد. طی این سال ها، محققان کشورمان موفق به ساخت انواع مختلف ربات های انسانی شده اند که گاهی در مسابقات رباتیک و جشنواره‌ های علمی پژوهشی نیز نمایش داده شده اند، البته بسیاری از این ربات ها در ابعاد کوچک بوده و پیچیدگی ‌های دینامیکی ربات ‌های انسان نما با ابعاد بزرگ را نداشتند.

طراحی، ساخت و هوشمندسازی ربات انسان نما با ابعاد و وزن نزدیک به انسان، که قابلیت انجام رفتارهای دقیق ، نرم و مشابه رفتارهای انسانی را داشته باشد، هدف اصلی پروژه های چندگانه سورنا بوده ‌است. پروژه سورنا که روزگذشته نسل چهارم آن رونمایی شد توسط مرکز سیستم‌ ها و فناوری‌ های پیشرفته دانشگاه تهران(CAST) طراحی، ساخت و پیاده‌سازی شده ‌است. «سورنا» كه نام يكي از سرداران دوران اشكاني است، براي كمك به انسان در انجام كارهاي سخت تعبيه شده است. در ادامه به معرفی نسل های مختلف این ربات و همچنین نسل جدید آن خواهیم پرداخت.

1- سورنا 1

سورنا ۱ در روز ۲۴ آذر ماه ۱۳۸۷ در همایش انتخاب نوآوران برتر کشور، توسط تیم مرکز سیستم ‌ها و فناوری ‌های پیشرفته دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، با همکاری انجمن تخصصی مراکز تحقیق و توسعه صنایع و معادن رونمایی شد. از این ربات به عنوان نمادی برای اعلام آغاز پروژه طراحی، ساخت و هوشمندسازی ربات انسان‌نما در ایران نام برده می شود.

ربات سورنای 1 دارای ۱۶۵ سانتی‌متر قد و ۶۰ کیلوگرم وزن می باشد و از قابلیت حرکت بر روی مسیر از قبل تعیین شده توسط موتورهای DC و سیستم مسیریاب و همچنین، حرکت و فعالیت به صورت دستی از طریق اپراتور برخوردار بوده ، علاوه بر آن، این ربات قابلیت تکلم متن‌های از پیش تعیین شده را نیز دارا می باشد.

2- سورنا 2

در راستای تکمیل و توسعه ربات انسان ‌نمای سورنا ۱، مراحل طراحی و ساخت نسل دوم ربات سورنا مجدداً در مرکز سیستم‌ های پیشرفته دانشگاه تهران آغاز گردید. این ربات که در ابعاد و وزن مشابه انسان ساخته شده‌ قادر است همانند یک انسان ولی با سرعتی آهسته‌تر و با ترکیبی از حرکات دست، سر و پا گام بردارد. داشتن مجموعاً ۲۲ درجه آزادی در بالاتنه و پایین‌تنه و گام برداشتن با حفظ تعادل از ویژگی ‌های بارز این نسل از ربات سورنا محسوب می‌شود. مشخصات فنی سورنا ۲ در جدول زیر آورده شده ‌است.

3- سورنا 3

سورنا۳ همانند «آسیمو» از کمپانی هوندا و ربات «اطلس» کمپانی بوستون داینامیک چهار عضو فعال دارد. قد این ربات ۱۹۰ سانتی‌متر و وزن آن ۹۸ کیلوگرم است. از ویژگی‌های سورنا۳ قابلیت راه رفتن بر سطوح ناموزون، توانایی تشخیص چهره و تقلید حرکات انسان است. از این ربات در محیط‌های کارخانه‌، پزشکی و در شرایط بحرانی چون بلایای طبیعی می‌توان استفاده کرد.

در سورنا۳ درجه آزادی حرکت از ۲۲ درجه در نسخه دو به ۳۱ درجه رسیده است. برای مثال درجه آزادی در قسمت پا ۱۲، در قسمت دست‌ها ۱۶ درجه و در گردن ۲ درجه و در کمر نیز یک درجه است. سرعت قدم زدن این نسخه از نسخه پیشین نیز بیش‌تر است. این ربات ۷ اینچ در هر ثانیه گام برمی‌دارد اما سورنا۲ در هر ثانیه یک اینچ حرکت می‌کرد. حرکت در سطح ناصاف، بالا و پایین رفتن از پله‌‌ها و دور زدن با شعاع دلخواه از ویژگی‌های برتر این ربات است. این ربات انسان‌نما از طریق بینایی و شنوایی با محیط ارتباط برقرار می‌کند و به شکل محدود نیز صحبت می‌کند.

از نکات قابل توجه این ربات به کار رفتن سنسور کینکت مایکروسافت در آن برای مسیریابی است. مشخصات فنی سورنا 3 در جدول زیر آورده شده ‌است.

4- سورنا 4

ربات انسان نمای سورنا 4 که روز گذشته به بهره برداری رسید نمادی از پیشرفت ایران در حوزه رباتیک و فناوری است. این ربات 170 سانتی متری و 70 کیلوگرمی توانایی راه رفتن با سرعت 7/. کیلومتر را دارد و می تواند درجا دور بزند. این ربات، توانایی حرکت آنلاین به جوانب را دارد و دنده عقب نیز حرکت می کند.

این ربات انسان نما می تواند روی سطوح ناهموار حرکت کند و تعادل خود را در صورت بروز اغتشاش بازیابی کند. از دیگر توانایی های سورنا 4 می توان به توانایی شوت زدن، انجام حرکات متنوع دلخواه چون دست دادن و ادای احترام و جابجایی و بلند کردن اشیاء اشاره کرد. همچنین این ربات توانایی تشخیص 100 فرمان صوتی و توانایی های گفتاری و شنیداری را دارد. قابلیت پاسخ گویی به صورت تبدیل متن به گفتار، توانایی بینایی و قابلیت تشخیص ۱۰۰ شی مختلف از دیگر توانایی های این ربات است.

کلام آخر ...

در دنیای امروز و تکنولوژی های پیشرفته ای همچون رباتیک، طراحی و ساخت ربات های انسان نما از قله های بلند پیشرفت محسوب می گردد ، اگرچه باید پذیرفت که این نسل هم خالی از نقص نیست اما با نگاهی به تاریخچه آن می توان به این نتیجه رسید که آینده روشن و شکوفایی بزرگی در انتظار محققان کشورمان در این زمینه خواهد بود.

گروه دانش خبرگزاری علم و فناوری – سجاد عبدلی

منبع:http://www.stnews.ir