ربات‌های انسان‌نما در وهله اول نماد فناوری هستند و کشورهای محدودی این فناوری را دارند. این ربات‌ها می‌توانند در محیط شهری و خانگی، توانبخشی، اندام مصنوعی و در بخش‌هایی که خطر جانی دارد، مورد استفاده قرار بگیرند. سورنا را شاید بتوان مشهورترین ربات انسان‌نمای ایرانی دانست؛ رباتی که نسل۴ آن در سال ۱۳۹۸ رونمایی شد و در رده‌های نخست جدول برترین ربات‌های انسان‌نمای جهان در کنار ربات‌های مشهوری چون واکر اوبتک و آسیمو هوندا و تالوس پال روبوتیکس قرار داشت.
تولد سورنا
در ۲۴ آذر ۱۳۸۷ در همایش انتخاب نوآوران برتر کشور، پژوهشگران دانشگاه تهران از نخستین ربات انسان‌نمای ایرانی با نام سورنا۱ رونمایی کردند.
سورنا۱ در آن سال به‌عنوان نمادی برای اعلام شروع پروژه طراحی، ساخت و هوشمندسازی ربات انسان‌نما ارایه شد.
این ربات، ۱۶۵ سانتی‌متر قد و ۶۰ کیلوگرم وزن داشت و از قابلیت حرکت روی مسیر از قبل تعیین‌شده ازسوی موتورهای DC و سیستم مسیریاب و حرکت و فعالیت به‌صورت دستی از طریق اپراتور برخوردار بود.
نسل اول سورنا، تنها هشت درجه آزادی (DoF) داشت و برای حرکت از چرخ‌هایی در زیر پاهایش استفاده می‌کرد.
علاوه‌بر این، سورنا۱ قابلیت تکلم متن‌های از پیش‌تعیین‌شده (در تمامی مراحل فعالیت) را نیز دارا بود. سورنا۱ در روز رونمایی شد.
نسل‌های بعدی این ربات تازه‌متولدشده، طی ۱۱ سال آینده با پیشرفت‌ها و قابلیت‌هایی حیرت‌انگیز به دنیا آمدند.
سورنا۲ در سال ۱۳۸۹ با پشتیبانی معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری به نتیجه رسید. این ربات در راستای تکمیل و توسعه ربات انسان‌نمای سورنا۱، مراحل طراحی و ساخت را در مرکز سیستم‌های پیشرفته دانشگاه تهران طی کرد.
نسل دوم سورنا، ۲۲ درجه آزادی داشت و نخستین نسخه‌ای بود که می‌توانست راه برود.
مانورپذیری، افزایش سرعت گام‌برداری، ارتقای هوشمندی و افزایش درجات آزادی ازجمله مزایای سورنا۳ بود که در سال ۱۳۹۴ عرضه شد.
این ربات که در ابعاد و وزن مشابه انسان ساخته شده بود قادر بود همانند یک انسان ولی با سرعتی آهسته‌تر و با ترکیبی از حرکات دست، سر و پا گام بردارد. داشتن مجموعا ۲۲ درجه آزادی در بالاتنه و پایین‌تنه و گام برداشتن با حفظ تعادل از ویژگی‌های بارز این نسل از ربات سورنا محسوب می‌شد.
نسل سوم سورنا، ۳۱ درجه آزادی داشت و توانایی‌هایی نظیر بالارفتن از پله و ضربه به توپ را به نمایش گذاشت تا این‌که در سال ۱۳۹۸، سورنا۴ متولد شد.
روژه ربات سورنا۳ با هدف توسعه و ساخت ربات انسان‌نما با قابلیت‌های واقعی‌تر و طبیعی‌تر نسبت به نسل‌های پیشین خود و همچنین بسترسازی به‌منظور کاربرد فناوری‌های گسترش‌یافته آن در حوزه‌ها و قالب‌هایی نظیر ربات‌های امدادگر و به توان به‌ویژه در کاربردهای پزشکی تعریف شد و در هفته پایانی آبان ۱۳۹۴ از آن رونمایی شد.
سورنا۴ در آن سال توانمندی‌هایی نزدیک به ربات‌های مطرح جهانی داشت و نمادی از پیشرفت فناوری ایران به شمار می‌رفت.
در ویدیویی که برای نمایش توانایی‌های نسل چهارم سورنا منتشر شد دیده می‌شد که ربات می‌تواند ژست انسان را تقلید کند، بطری آب را در دست گیرد، نام خود را روی تخته‌سفید بنویسد و با دوستان انسانش عکس سلفی گروهی بگیرد.
چه کسی سورنا را ساخت؟
تیمی متشکل از بیش از ۵۰ پژوهشگر، سورنا۴ را در مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران (CAST) ساختند، این تیم پژوهشی که سرپرستی آن را دکتر عقیل یوسفی‌کما، استاد تمام مهندسی مکانیک دانشگاه تهران برعهده داشت، چهار سال برای ساخت نسل جدید ربات سورنا صرف کردند.
دکتر یوسفی‌کما در مراسم رونمایی سورنا۴ گفت: ربات انسان‌نمای جدید محصولی کاملا ایرانی است و نخبگان ایرانی در دانشگاه تهران به‌شکل بومی آن را طراحی کرده‌اند، ربات انسان‌نمای سورنا۴ می‌تواند متن را به گفتار تبدیل کند.
وی افزود: «این ربات ۱۷۰ سانتی‌متری و ۷۰ کیلوگرمی توانایی راه رفتن با سرعت ۷/۰کیلومتر را دارد و می‌تواند درجا دور بزند. این ربات، توانایی حرکت آنلاین به جوانب را دارد و می‌تواند به‌سمت عقب نیز حرکت کند.»
دکتر یوسفی‌کما افزود: «ربات انسان‌نمای سورنا۴ می‌تواند روی سطوح ناهموار حرکت کند و تعادل خود را در صورت بروز اغتشاش بازیابی کند. همچنین توانایی شوت‌زدن، انجام حرکات متنوع چون دست دادن، ادای احترام، جابه‌جایی و بلندکردن اشیا نیز از دیگر توانمندی‌های این ربات است.»
سورنا۴ چه ویژگی‌هایی دارد؟
به‌گفته دکتر یوسفی‌کما، بهبود تعامل ربات با محیط یکی از اهداف اصلی پروژه سورنا۴ بود و این ربات می‌تواند اجسام را با دقت بیشتر ردیابی کرده و به دلیل استفاده از فناوری نوینی که در دستانش استفاده شده، چالاکی بیشتری دارد. این بهبودها به سورنا۴ امکان می‌داد تا طیف گسترده‌ای از اجسام ازجمله نمونه‌های ظریف و ابزارهای برقی را کنترل کند. حسگرهای نیرو در کف پای ربات به او کمک می‌کردند تا با تنظیم زاویه و موقعیت هر پا، روی سطوح ناهموار گام بگذارد. علاوه‌براین، سرعت راه‌رفتن از ۳/۰ کیلومتربرساعت در نسل پیشین به ۷/۰ کیلومتربرساعت افزایش یافته بود.
سورنا ۴ همچون اطلس، ربات انسان‌نمای چابک و معروف بوستون داینامیکس، دستگاهی با پویایی چندان زیادی نبود؛ اما به کنترل‌کننده حرکتی سرتاسری در بدنش متکی بود که به‌طور مداوم وضعیت ربات را تنظیم می‌کرد تا از زمین‌خوردنش جلوگیری شود. در ویدیوی معرفی، بیان می‌شد که ربات با وجود فشار افراد به‌خوبی می‌تواند تعادلش را حفظ کند. از منظر طراحی کلی، سورنا احتمالا بیشتر با ربات‌های انسان‌نمایی چون واکر اوبتک و آسیمو هوندا و تالوس پال روبوتیکس شباهت دارد. سورنا۴ با ۱۲ درجه آزادی اضافه که اغلب روی دستانش است و درمجموع ۴۳ درجه آزادی، محورهای حرکت به‌مراتب بیشتری نسبت‌به نسل‌های گذشته خود دارد.
تیم مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران تعدادی از اجزای ربات را بازطراحی کرده و عناصر ساختاری سبک‌وزن تازه و عملکردهای مکانیکی سفارشی کوچک اما قدرتمند ساخته است.
درنتیجه این پیشرفت‌ها، ربات جدید۱.۷ متر قد و ۶۸ کیلوگرم وزن دارد و از سورنا ۳ ۱.۹متری و ۹۸ کیلوگرمی سبک‌تر و فشرده‌تر است. پیشرفت دیگر سورنا۴ در کنترل‌کننده آن است. حلقه کنترلی آن به‌لطف بوردهای جدید مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGA) در فرکانس بیش از ۲۰۰ مگاهرتز عمل می‌کند. حسگرها دربردارنده دوربین‌های استریو و حسگرهای نیرو و گشتاور شش‌محوره در مچ پا، رمزگذار در تمام مفاصل و واحد اندازه‌گیری اینرسی (IMU) هستند. علاوه‌براین، سامانه متن به گفتار به ربات امکان می‌دهد صحبت‌های ساده را شناسایی و تولید کند.
پژوهشگران به‌منظور آن‌که تمام حسگرها و کنترل‌کننده‌ها و عملگرهای مکانیکی با هم کار کنند، سورنا را به سیستم‌عامل ربات (ROS) مجهز کرده‌اند. آن‌ها همچنین از گزبو و کورونوئید و متلب برای شبیه‌سازی حرکات ربات و سنجش رفتارهای مختلف شامل راه‌رفتن به عقب و جوانب و چرخش و بازیابی از فشار استفاده کردند.
بهبودهای سورنا۴ به بخش داخلی محدود نمی‌شود؛ چراکه بخش بیرونی ربات جدید به روکش‌های پلاستیکی جدیدی مجهز است که جلوه‌ای براق به آن بخشیده‌اند.
سورنا۴ توانایی تشخیص ۱۰۰ فرمان صوتی و توانایی‌های گفتاری و شنیداری را دارد. قابلیت پاسخ‌گویی به صورت تبدیل متن به گفتار، توانایی بینایی و قابلیت تشخیص ۱۰۰ شیء مختلف از دیگر توانایی‌های این ربات است.
ربات انسان‌نمای ۴، توانایی برداشتن اشیای بزرگ به صورت تمام‌تنه، توانایی نوشتن (SURENA)، توانایی تقلید حرکات فرد دیگر، توانایی انجام حرکات ترکیبی دست و پا و توانایی تغییر نورپردازی گوش ربات را دارد.
در انتظار سورنا ۵
اگرچه دکتر عقیل یوسفی‌کما در مراسم رونمایی از ربات سورنا۴ در دانشکده فنی دانشگاه تهران که با حضور سورنا ستاری معاون رییس‌جمهوری برگزار شد، گفت: در نسل ۵ این ربات بر افزایش سرعت و تکرارپذیری آن تمرکز خواهد شد که سرریز این فناوری در طراحی اندام رباتیک به کار می‌رود و در حال‌حاضر پروپوزال‌هایی در این راستا تعریف شده است اما اکنون با گذشت بیش از پنج سال از رونمایی نسخه چهارم، خبری درباره سورنا۵ در رسانه‌ها منتشر نشده است.
دکتر «کارولوکاس قوکاسیان» را به این نام می‌شناسند
پرچمدار علم رباتیک در ایران
هرگاه از تاریخچه پیشرفت علم رباتیک در ایران صحبت به میان می‌آید، حتما از «دکتر کارولوکاس قوکاسیان»، استاد خوشنام و وطن‌پرست ایرانی که عمر خود را در تلاش برای ارتقای هوش مصنوعی و علم رباتیک ایران صرف کرد نیز یاد می‌شود.
دکتر کارولوکاس، در شهریور ۱۳۲۸ در جلفای اصفهان به دنیا آمد اما دوران تحصیل خود را در دبستان و دبیرستان کوشش ارمنیان تهران طی کرد و در ۱۳۴۷، دیپلم خود را در رشته ریاضی گرفت و در همان سال، با رتبه عالی، وارد دانشکده فنی دانشگاه تهران شده و در ۱۳۵۲، با مدرک کارشناسی‌ارشد، در رشته برق و الکترونیک، از دانشگاه تهران فارغ التحصیل شد.
آقای دکتر در ۱۳۵۳، برای ادامه تحصیل، به دانشگاه برکلی در کالیفرنیا رفت و در ۱۳۵۵، موفق به اخذ دکتری خود در رشته مهندسی الکترونیک و علوم رایانه با گرایش مهندسی کنترل از آن دانشگاه شد و پس از یک سال تدریس در این دانشگاه، به ایران بازگشت و در دانشکده فنی به تدریس مشغول شد. این در حالی بود که دانشگاه برکلی رسما از ایشان تقاضای ادامه تدریس با درجه استادیاری کرده بود.
او پس از بازگشت به ایران در دانشکده فنی دانشگاه تهران به تدریس پرداخت و بعدها به درجه استادی همان دانشگاه رسید و در دوره‌ای رییس گروه برق این دانشکده نیز بود.
دکتر کارولوکاس، مرکز «کنترل و پردازش هوشمند» را در این دانشگاه بنیان گذاشت و طی سال‌های ۱۳۶۲ تا ۱۳۶۶ مدیر پژوهشگاه دانش‌های بنیادی و در سال‌های ۱۳۴۵ تا ۱۳۶۷ رییس دانشکده مهندسی برق و رایانه دانشگاه تهران بود.
وی ابداعاتی در زمینه طراحی یک شبکه عصبی هایبرید برای تشخیص کلمات منفرد فارسی داشت و از اولین اساتیدی بود که پژوهش در زمینه هوش مصنوعی، رایانش نرم و حسابگری بیولوژیک و تکاملی را در ایران آغاز کرد.
این پژوهشگر صاحب‌نام ایرانی، پژوهش‌های خود را در علوم و مهندسی سیستم شروع کرد اما در خلال دهه ۸۰ به‌تدریج تمرکز پژوهش‌های خود را به‌سمت سیستم‌های هوشمند انتقال داد و جزو نخستین پژوهشگران بین‌المللی بود که ارتباط میان شبکه‌های عصبی، منطق فازی و الگوریتم‌های ژنتیک را محقق کردند.
دکتر لوکاس در سال ۱۳۸۵ به پاس یک عمر خدمت به جامعه علمی، به‌عنوان چهره ماندگار کشور مورد تقدیر قرار گرفت.
علاوه‌بر تدریس در داخل کشور، استاد کارولوکاس، دانشیار مدعو دانشگاه‌های تورنتو کانادا، برکلی کالیفرنیا، گاریویس، کالیفرنیای لس آنجلس بوده و به‌عنوان محقق در مرکز بین المللی فیزیک نظری، موسسه ریاضی کاربردی، آکادمی علوم چین، انستیتوی تکنولوژی الکتریکی هاربین فعالیت کرده و همچنین دستیار تحقیق در شرکت پژوهشی تولیدی اونتاریو کانادا و آزمایشگاه پژوهش های الکترونیکی دانشگاه برکلی کالیفرنیا بوده و پژوهش‌هایش بیشتر در حوزه‌های محاسبه های زیستی، هوش محاسبه ای، سیستم های نامشخص، کنترل هوشمند، شبکه های عصبی، سیستم های چندعاملی، داده کاوی، مدلسازی مالی و مدیریت دانش بود و به همین دلیل وی را پدر دانش رباتیک و هوش مصنوعی ایران نامیده‌اند.
۱۷ تیر ۱۳۸۹، استاد بعد از مدت‌ها مبارزه با سرطان درگذشت و در آرامگاه ارمنیان به خاک سپرده شد.
دیدگاهتان را بنویسید