پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با حمایت بنیاد ملی علم ایران و با سفارش و همکاری یک شرکت دانشبنیان، موفق به طراحی و ساخت ویلچر برقی خودرانی شدهاند که میتواند در محیطهای وسیع نقشهبرداری و مسیریابی کند، افراد و موانع را شناسایی کرده و بدون نیاز به تغییرات گسترده در زیرساخت محیط، مسیر خود را ادامه دهد.
به گزارش پایگاه خبری اکونوآوری، پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با حمایت بنیاد ملی علم ایران و به سفارش و همکاری یک شرکت دانشبنیان، موفق به طراحی و ساخت ویلچر برقی خودرانی شدهاند که قابلیت نقشهبرداری و مسیریابی در محیطهای وسیع، شناسایی افراد و موانع و حرکت ایمن را بدون نیاز به ایجاد تغییرات گسترده در زیرساختهای محیط دارد. این محصول پس از سه سال پژوهش و توسعه، اکنون آماده ورود به مرحله آزمونهای عملیاتی و ارتقای سطح آمادگی فناوری است.
آیین رونمایی از این محصول با حضور علی جعفریاندهکردی، معاون برنامهریزی راهبردی بنیاد ملی علم ایران، و جمعی از استادان، پژوهشگران و دستاندرکاران اجرای این طرح در دانشگاه صنعتی امیرکبیر برگزار شد.
بنیاد ملی علم ایران در سال ۱۴۰۲، در چارچوب برنامه حمایت از پژوهش عمیق شرکتهای دانشبنیان، فراخوانی با عنوان «ساخت ویلچر برقی خودران در محیط بسته و مسطح» منتشر کرد. ویلچر برقی خودران، دستاورد نهایی طرح برگزیده این فراخوان و حاصل سه سال پژوهش، توسعه و همکاری میان پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجموعه دانشبنیان سفارشدهنده است.
از حمایت پژوهشی تا شکلگیری یک محصول واقعی
مجتبی صدیقی رئیس دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در این مراسم با اشاره به اجرای موفق پروژه «طراحی و ساخت ویلچر برقی خودران» گفت: این پروژه نمونه موفقی از شکلگیری یک زنجیره کامل از ایده، پژوهشگر، دانشگاه، حامی و بهرهبردار است و توانسته نیازهای انسانی در حوزه کمک به افراد دارای معلولیت را با ظرفیتهای پژوهشی و فناورانه دانشگاه پیوند دهد.
وی اظهار کرد: برای موفقیت چنین طرحهایی، شکلگیری یک حلقه کامل از ایده و محقق در دانشگاه، بهرهبردار پیگیر و حامی دارای شرایط ضروری است و خوشبختانه در این پروژه این حلقه بهخوبی شکل گرفت.
صدیقی افزود: در روند اجرای پروژه تلاش شد ارتباط مناسبی میان دانشکده، بنیاد ملی علم ایران و شرکت دانشبنیان برقرار شود و از حمایتها و همکاریهای این مجموعهها استفاده شود. این ارتباط خوب و صمیمانه میان دانشکده و بنیاد علم نقش مهمی در پیشبرد موفقیتآمیز پروژه داشت.
رئیس دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر با قدردانی از حمایتهای بنیاد ملی علم ایران تصریح کرد: باید از این ظرفیت و همکاری بیشتر استفاده کنیم و دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر آمادگی دارد در پروژههای مشابه و همچنین در راستای سایر اهداف و برنامههای بنیاد علم همکاری و مشارکت داشته باشد.
بنیاد ملی علم ایران؛ حلقه اتصال دانشگاه و نیاز واقعی کشور
مهیار نراقی سرپرست پروژه ساخت «ویلچر برقی خودران»، نیز با اشاره به شرایط دشوار اجرای این پروژه فناورانه گفت: این پروژه در شرایطی اجرا شد که انجام یک پروژه فناورانه و سختافزاری با چالشهای مختلفی همراه بود، اما با تکیه بر توان داخلی و راهحلهای خلاقانه، این موانع پشت سر گذاشته شد.
عضو هیئتعلمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر یکی از ارزشمندترین دستاوردهای پروژه را تجربه حاصل از مواجهه با محدودیتها دانست و اظهار کرد: این پروژه نشان داد که محدودیت منابع الزاماً به معنای محدودیت در نوآوری نیست و میتوان حتی در شرایط دشوار، با تکیه بر توان داخلی و خلاقیت، مسیر توسعه فناوری را ادامه داد.
وی با تأکید بر اینکه این دستاورد حاصل تلاش یک فرد یا گروه محدود نیست، گفت: جمعی از افراد، نهادها و پشتیبانها دستبهدست هم دادند تا این کار محقق شود و از همه افرادی که در شکلگیری و به ثمر رسیدن پروژه نقش داشتند، تشکر میکنم.
بنیاد ملی علم ایران از نخستین مراحل حامی پروژه بود
سیدمحمدحسین طیبزاده، دانشجوی دکتری مهندسی برق و مجری طرح «ویلچر برقی خودران»، با تشریح روند اجرای پروژه اظهار کرد: این پروژه در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرا شد و بنیاد ملی علم ایران از نخستین مراحل حامی آن بود. شرکت کارفرما نیز در روند اجرای پروژه همراهی و همکاری داشت و از زمان آغاز کار، تعامل مناسبی میان دانشگاه، حامی پروژه و بهرهبردار شکل گرفت.
وی با قدردانی از حمایت بنیاد ملی علم ایران تصریح کرد: اگر چنین نهادی در کشور وجود نداشت، قطعاً امروز یک پروژه دانشگاهی نمیتوانست تا این مرحله پیش برود و به محصولی برای پاسخ به یک نیاز واقعی کشور تبدیل شود.
هدف؛ خودران کردن ویلچرهای موجود بدون تغییر گسترده در محیط
مجری طرح درباره هدف اصلی طراحی این محصول گفت: شرکت دانشبنیان کارفرما به دنبال آن بود که ویلچرهای برقی موجود در بازار با کمترین مداخله و تغییر، قابلیت حرکت خودران در محیط را پیدا کنند؛ بدون اینکه نیاز باشد تغییرات گستردهای در ساختمان یا زیرساخت محیط ایجاد شود.
طیبزاده افزود: بسیاری از محیطها تمایل یا امکان مناسبسازی گسترده ندارند، بنابراین سامانه باید بتواند در محیطهای موجود فعالیت کند. از سوی دیگر، حفظ ایمنی کاربر یک ضرورت قطعی بود و هزینه محصول نیز باید بهگونهای باشد که از نظر اقتصادی، دستکم در مقایسه با نمونههای خارجی، قابل رقابت باشد.
اجرای پروژه در شش فاز؛ از انتخاب قطعات تا توسعه نرمافزار
وی درباره مراحل اجرای پروژه توضیح داد: فازهای اول و دوم به تهیه و انتخاب قطعات اختصاص داشت. در این بخش، چالشهایی برای انتخاب و تأمین قطعات وجود داشت و بخشی از تجهیزات مورد نیاز از خارج کشور تهیه شد. آزمایش و ارزیابی این قطعات نیز در همین دو فاز انجام شد که تا اردیبهشتماه ۱۴۰۴ ادامه داشت.
طیبزاده ادامه داد: در فاز سوم توسعه سختافزار، شبیهسازی و توسعه الگوریتمهای پایه انجام شد و این مرحله تا شهریورماه ۱۴۰۴ ادامه پیدا کرد. فاز چهارم نیز به بهینهسازی سامانه اختصاص داشت و تا دیماه ۱۴۰۴ به پایان رسید. در فاز پنجم، پس از بازدید و ارزیابی ناظر بنیاد، بخش عمده تعهدات پروژه تا بهمنماه ۱۴۰۴ انجام و تحویل شد و فاز ششم نیز با وجود برخی مشکلات، اکنون به پایان رسیده است.
وی با بیان اینکه فازهای پنجم و ششم عمدتاً به توسعه نرمافزار اختصاص داشت، گفت: آنچه در این پروژه توسعه یافت، تنها یک ربات یا چندالگوریتم نبود؛ بلکه یک اکوسیستم رباتیکی شامل زیرساختها و نرمافزارهایی ایجاد شد تا کاربر و اپراتور بتوانند به شکل مناسبتری از سامانه استفاده کنند.
دو ویلچر هوشمند و سه سامانه نرمافزاری؛ دستاوردهای ملموس پروژه
مجری طرح درباره خروجیهای پروژه اظهار کرد: دستاوردهای ملموس شامل دو دستگاه ویلچر برقی هوشمندسازیشده، نرمافزار رابط کاربری، نرمافزار پایش ناوگان و نرمافزار ویرایش نقشه است.
وی افزود: حسگرها و تجهیزات مورد نیاز روی ویلچرها نصب شده و تلاش شده است محصول از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه باشد. در عین حال، الزامات ایمنی رعایت و امکان پوشش و دید کامل نسبت به محیط فراهم شده است تا دقت عملکرد سامانه افزایش یابد.
طیبزاده درباره نرمافزار پایش ناوگان نیز گفت: در این سامانه، موقعیت ویلچرها یا رباتها روی نقشه نمایش داده میشود و اپراتور میتواند وضعیت هر یک از دستگاهها را مشاهده کند و در صورت بروز خرابی یا مشکل، برای رسیدگی اقدام کند.
وی همچنین از توسعه ابزاری برای نقشهبرداری، ویرایش و علامتگذاری نقشه خبر داد و گفت: برای ارزیابی قابلیت نقشهبرداری نیز نقشه ساختمانی با وسعت ۷۰۰۰ مترمربع تهیه شد که یک آزمون عملیاتی مناسب برای سامانه بود.
آزمون برخورد با موانع؛ یکی از چالشهای اصلی سامانه خودران
مجری طرح با اشاره به آزمایشهای انجامشده برای ارزیابی عملکرد دستگاه اظهار کرد: در جریان پروژه، سناریوهای مختلفی برای ارزیابی عملکرد دستگاه تعریف و اجرا شد که یکی از آزمایشهای مهم، آزمون برخورد از روبهرو بود.
وی افزود: این آزمون از آزمونهای نسبتاً سنگین در حوزه واکنش سریع ربات محسوب میشود و سامانه باید در زمان مناسب واکنش نشان دهد تا از برخورد جلوگیری شود. نتایج کیفی این آزمون بسیار رضایتبخش بود.
ویلچر خودران در آستانه آزمونهای واقعی
طیبزاده با اشاره به مرحله کنونی توسعه محصول گفت: اکنون محصول به مرحلهای رسیده است که باید در محیط واقعی مورد آزمایشهای مستمر قرار گیرد. برآورد ما این است که برای ورود به مرحله بعد و ارتقای سطح فناوری محصول، حداقل حدود شش ماه تا یک سال آزمایش مداوم لازم باشد.
وی ادامه داد: تحقیق و توسعه در زمینه روشهای هدایت و کنترل، یادگیری برخط و بررسی رفتار انسانها در محیطهای مختلف نیز از موضوعات مهم آینده است؛ زیرا رفتار انسانها در محیطهای مختلف یکسان نیست و ربات باید بتواند این تفاوتها را درک کرده و رفتار خود را با محیط تطبیق دهد.
مجری طرح در پایان تأکید کرد: بخشی از این موضوعات میتواند در قالب پایاننامههای کارشناسی ارشد و دکتری در دانشگاه دنبال شود، اما برای رسیدن به یک محصول واقعی و قابل استفاده، باید ارتباط میان دانشگاه، صنعت، بهرهبردار و نهادهای حامی حفظ شود تا مسیر توسعه فناوری پس از پایان این پروژه متوقف نشود.
