پژوهشگر ایرانی دانشگاه اورگان در صدد بهبود کارایی ربات های دو پاست

اگر دنبال کننده ی اخبار وب سایت سخت افزار باشید حتماً طی یکی دو روز اخیر خبر جالب ما را که مربوط به مبتکر ایرانی دوش آینده یعنی مهرداد محجوبی بود، از نظر گذرانده اید. حال قرار است برای شما از یک مبتکر ایرانی دیگر بگوییم. جوانی به نام سیاوش رضا زاده که در دانشگاه ایالتی اورگان امریکا به فعالیت های پژوهشی مشغول بوده و به تازگی در طراحی سریع ترین ربات دوپای جهان به نام ATRIAS با دیگر پژوهشگران این دانشگاه همکاری داشته است. در واقع این جوان ایرانی طراح اصلی الگوریتم حرکتی و کنترلی ربات مذکور محسوب می شود و با ارائه ی نوآوری هایی که در این زمینه داشته، موفق شده به کمک دیگر همکارانش در این دانشگاه، از ATRIAS رباتی منحصر به فرد بسازد.

گفتنی است که اتریاس به نسل جدیدی از ربات ها تعلق دارد که از خصوصیات مثبتی نظیر سرعت بیشتر، تعادل بالاتر، مصرف انرژی کم‌ تر و همچنین واکنش های مناسب ‌و انعطاف پذیر تر نسبت به موانع محیطی بهره می برند. در واقع طی سال ‌های اخیر شاهد پیشرفت های چشمگیری در زمینه ی طراحی ربات‌ های دوپایی که از ساختار حرکتی شبه انسانی بهره می برند بوده ایم و در این زمینه شاهد این هستیم که هر روز قابلیت ‌های تازه ای به معماری اصلی این دسته از ربات ها اضافه می شود. با این حال مکانیزم حرکتی این ربات ها همواره به گونه ای بوده که آن ها نمی توانستند به خوبی و به شکل پایدار نسبت به محیط‌ های انسانی که دارای پستی و بلندی های متعددی هستند واکنش نشان دهند یا بر روی سطوح نا هموار و تحت شرایط از قبل پیش ‌بینی نشده، به درستی و به گونه ای بی نقص حرکت کنند. به همین دلیل پژوهش‌ گران رباتیک دانشگاه اورگان با طراحی اتریاس که از ساختاری نوین و پاهایی انعطاف ‌پذیر بهره می برد سعی کرده اند تا جایی که می توانند کمکی به حل این نقیصه نمایند. جالب این جاست که طراح ایرانی الگوریتم حرکتی اتریاس و همکارانش به جای الگو برداری از شیوه های حرکتی انسان، از پرندگان برای طراحی مکانیزم حرکتی این ربات بهره گرفته اند و دلیل اصلی این تصمیم هم آن بوده که پرندگان نسبت به انسان سابقه ی‌ بیش‌ تری در امر راه رفتن بر روی دو پا دارند و در این راه سیر تکاملی طولانی تری را از سر گذرانده اند. البته اتریاس برای نشان دادن واکنش های لازم نسبت به محیط بیرونی از دوربین یا سیستم بینایی مجازی برخوردار نیست و همانند نابینایان تنها با حواس حرکتی خود می تواند نسبت به محرک های محیطی و موانع پیرامونی واکنش نشان دهد. در واقع با تعریف این الگوریتم‌ کنترلی جدید از سوی آقای رضا زاده، اتریاس موفق شده نمونه ی نوینی از راه رفتن بر روی دو پا را به نمایش بگذارد و در کنار آن بتواند سریع ‌تر از هر ربات دو پای دیگری بدود. سرعتی قابل توجه که به حدود ۹.۱ کیلومتر بر ساعت می رسد. ضمن این که ربات مذکور قادر است تحت شرایط دشوار محیطی نظیر تحمل ضربات سنگین بیرونی و از آن گذشته برخورد ناگهانی با سطوح ناهموار نیز تعادلش را همچنان حفظ نماید. البته این ربات هنوز در نخستین مراحل تکامل خود به سر می برد و به همین دلیل اگر ارتفاع سطوح مذکور بیش از پانزده سانتیمتر باشند، اتریاس در امر راه رفتن و عبور از موانع محیطی اندکی دچار مشکل خواهد شد. با این حال نحوه ی راه رفتن اتریاس برخلاف اسلافش خشک و استاتیک نخواهد بود و با تحقیقاتی که تیم سازنده اش بر روی شیوه های حرکتی دینامیک داشته اند، این ربات از حرکات نرم تر، سریع تر و در عین حال قابل انعطاف تری نسبت به پدرانش بهره می برد. در همین زمینه مبتکر ایرانی سیستم حرکتی این ربات معتقد است ربات ‌هایی که به جای چرخ از پا استفاده می کنند به علت توانایی برقراری هماهنگی بهتر با محیط ‌های انسانی، همواره پتانسیل و کاربرد بیش تر و بهتری نسبت به همتایان چرخ دارشان برای حضور در حوادثی نظیر زلزله یا آتش‌ سوزی دارند. با این حال وجود برخی مشکلات در ساختار حرکتی این ربات ‌ها هنوز استفاده از آن ‌ها را در شرایط دشوار مذکور با اما و اگرهای فراوانی مواجه ساخته است. در واقع یکی از مشکلات اصلی و ساختاری این ربات ها که اتفاقاً در حادثه ی تلخ انفجار نیروگاه اتمی فوکوشیما بیشتر از هر زمان دیگری به چشم آمد، این است که نحوه ی حرکت آن ها در محیط‌ های ناهموار و همچنین مناطق از قبل برنامه ‌ریزی نشده، با اختلال های جدی و مهمی مواجه می ‌شود که استفاده ی بهینه از این ربات ها را بسیار دشوار می سازد. اما نسل جدید ربات های مذکور که اتفاقاً اتریاس نیز به آن ها تعلق دارد، به دلیل دارا بودن تعادل بیشتر در دل پستی و بلندی های محیطی و همچنین قابلیت واکنش زنده و پویایی که در هر لحظه نسبت به موانع پیرامونشان دارند، نسبت به همتایان قدیمی تر خود کاربردهای بیشتری خواهند داشت. علاوه بر این موضوع، نوع طراحی و کنترل بهینه ی این ربات‌ها می تواند افق ‌های جدید تری برای درک و تحلیل مفید مکانیزم راه رفتن انسان فراهم نماید. ویژگی مهمی که علاوه بر مباحث رباتیک می تواند در عرصه های مختلف دیگری نظیر ساخت و کنترل پاهای پروستتیک یا مصنوعی برای معلولان نیز مورد استفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که این پژوهشگر جوان یعنی سیاوش رضازاده، پیش از این دوره ی لیسانس و فوق لیسانس خود را در دانشگاه صنعتی شریف به پایان رسانده و پس از آن برای کسب مدرک دکترا رهسپار دانشگاه آلبرتای کانادا شده است. ضمن آن که او از دو سال قبل و پس از به پایان رساندن تحصیلات خود در مقطع دکترا، در دانشگاه اورگان امریکا به فعالیت های رباتیک مشغول است تا بتواند تحصیلات خود را در مقاطع بالاتری تکمیل نماید.