ساخت ویلچر برقی خودران در امیرکبیر؛ فناوری هوشمند به کمک معلولان آمد

به گزارش رکنا ،از دانشگاه صنعتی امیرکبیر پژوهشگران این دانشگاه با حمایت بنیاد ملی علم ایران و با سفارش و همکاری شرکت دانش‌بنیان فناوری هوشمند میکائیل، ویلچر برقی هوشمندی را توسعه داده‌اند که می‌تواند در محیط‌های وسیع، نقشه‌برداری و مسیریابی کند و با شناسایی افراد و موانع، مسیر خود را بدون نیاز به تغییر گسترده زیرساخت‌ها ادامه دهد؛ محصولی که پس از توسعه، اکنون برای ورود به مرحله آزمون‌های عملیاتی و افزایش سطح آمادگی فناوری آماده می‌شود.

مهیار نراقی، سرپرست پروژه ساخت «ویلچر برقی خودران» در مراسم رونمایی از «ویلچر برقی خودران» با اشاره به شرایط دشوار اجرای این پروژه فناورانه در شرایط جنگ تحمیلی دوم و سوم 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 هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر، یکی از ارزشمندترین دستاوردهای این پروژه را تجربه حاصل از مواجهه با محدودیت‌ها دانست و گفت: 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 تأکید کرد: واقعیت این است که این پروژه محصول کار یک فرد یا حتی یک گروه محدود نیست؛ جمعی از افراد، نهادها و پشتیبان‌ها دست به دست هم دادند تا این کار محقق شود. بنابراین لازم می‌دانم از همه این عزیزان که در شکل‌گیری و به ثمر رسیدن پروژه نقش داشتند، تشکر کنم.

نراقی ابراز امیدواری کرد که دستاوردهای این پروژه، علاوه بر نتایج علمی و فنی بتواند در مسیر توسعه فناوری و افزایش توانمندی کشور در حوزه وسایل نقلیه هوشمند و سامانه‌های خودران مؤثر باشد.

سید وحید هاشمی مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان «فناوری هوشمند میکائیل» و مالک محصول ویلچربرقی خودران بیان داشت: این پروژه یک همکاری خوب در مدلی از ارتباط صنعت با دانشگاه است که با حمایت مالی بنیاد ملی علم ایران و همکاری تخصصی پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر، موفقیت شدیم این فناوری را در لبه دانش‌فنی تجاری جهان به‌دست آوریم.

این فناوری، زیرساخت سخت‌افزار و نرم‌افزار مورد نیاز برای هدایت خودران و هوشمند متحرک‌های الکتریکی را در اختیار ایران می‌گذارد که در حوزه‌های متنوع پزشکی، صنعتی و تجاری کاربرد دارد و به طور خاص در حوزه توانبخشی برای افراد دارای محدودیت حرکتی و سالمندان، در محیطهای وسیع فرودگاهی، تجاری، زیارتی و گردشگری می‌تواند خدمات حمل و نقل انفرادی خودران را با هزینه بسیار اندک ارائه دهد و نسل نوین حمل و نقل را وارد زندگی انسان کند.

این فناوری پیشرفته، بر پایه سخت‌افزار و نرم‌افزار تولید شده و توسعه یافته در داخل کشور به‌دست آمده و محدودیت‌های خارجی نمی‌تواند از بکارگیری و توسعه آن در کشور جلوگیری کند.

وی افزود: با ترکیب فناوری‌ کنترل حرکت فیزیکی در یک متحرک الکتریکی با فناوری یادگیری ماشین و بینایی ماشین می‌توانیم به کاربردهای وسیعی از سیستم‌های حمل و نقل هوشمند در زندگی انسان دست یابیم و ما در این شرکت دانش‌بنیان، در همکاری مشترک با متخصصان دانشگاه صنعتی امیرکبیر و حمایت بنیاد ملی علم، توانسته‌ایم مرحله جدیدی از این تحول را در کشور ایجاد کنیم.

سیدمحمدحسین طیب‌زاده، دانشجوی دکتری مهندسی برق و مجری طرح «ویلچر برقی خودران» نیز در مراسم رونمایی از این محصول، با تشریح روند اجرای پروژه گفت: 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 بنیاد ملی علم ایران اظهار 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.

مجری طرح درباره چشم‌انداز محصول گفت: شرکت دانش‌بنیان کارفرما تمایل داشت ویلچرهای برقی موجود در بازار، با کمترین مداخله و تغییر، قابلیت حرکت خودران در محیط را پیدا کنند؛ بدون اینکه لازم باشد تغییرات گسترده‌ای در محیط ایجاد شود. چرا که بسیاری از محیط‌ها تمایل ندارند برای مناسب‌سازی، تغییرات اساسی در ساختمان و زیرساخت خود ایجاد کنند. 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.

مجری طرح درباره فازبندی پروژه گفت: فاز 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 و قطعات 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.

وی افزود: در فاز سوم، توسعه سخت‌افزار، شبیه‌سازی و توسعه الگوریتم‌های پایه انجام شد که تا شهریورماه ۱۴۰۴ ادامه پیدا کرد. فاز چهارم نیز به بهینه‌سازی سامانه اختصاص داشت و تا دی‌ماه ۱۴۰۴، یعنی حدود یک ماه پیش از جنگ تحمیلی اخیر به پایان رسید. در فاز پنجم، پس از بازدید و ارزیابی ناظر بنیاد، بخش عمده تعهدات پروژه تا بهمن‌ماه ۱۴۰۴ انجام و تحویل شد. 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، ادامه داد: آنچه در این پروژه توسعه یافت، تنها یک ربات یا چند الگوریتم نبود؛ بلکه یک اکوسیستم رباتیکی شامل زیرساخت‌ها و نرم‌افزارهایی ایجاد شد تا کاربر و اپراتور بتوانند به شکل مناسب‌تری از سامانه استفاده کنند.

خروجی های ملموس؛ ناوگان ویلچر هوشمند و سه سامانه نرم‌افزاری

مجری طرح درباره دستاوردهای نهایی پروژه گفت: خروجی‌های ملموس پروژه شامل دو دستگاه ویلچر برقی هوشمندسازی‌شده، نرم‌افزار رابط کاربری، نرم‌افزار پایش ناوگان و نرم‌افزار ویرایش نقشه است.وی افزود: روی این ویلچرها، حسگرها و تجهیزات مورد نیاز نصب شد و تلاش کردیم تا حد امکان محصول از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد. در عین حال، الزامات ایمنی رعایت و امکان پوشش و دید کامل نسبت به محیط فراهم شود تا دقت عملکرد سامانه افزایش یابد.

طیب‌زاده ادامه داد: رابط کاربری نیز به‌گونه‌ای توسعه یافت که کاربر بدون نیاز به دانش فنی بتواند با سامانه کار کند و این نرم‌افزار روی نمایشگر ویلچر در دسترس قرار دارد.

وی درباره نرم‌افزار پایش ناوگان توضیح داد: در این سامانه، موقعیت ویلچرها یا ربات‌ها روی نقشه نمایش داده می‌شود و اپراتوری که مسئول نظارت بر دستگاه‌ها است، می‌تواند وضعیت هر یک از آنها را مشاهده کند. اگر یکی از دستگاه‌ها با خرابی یا مشکل مواجه شود، اپراتور می‌تواند از وضعیت آن مطلع شده و برای رسیدگی اقدام کند.

مجری طرح ادامه داد: یک ابزار جدید را توسعه دادیم که امکانات مختلف مربوط به نقشه‌برداری، ویرایش، علامت‌گذاری نقشه و برخی قابلیت‌های میدانی را به‌صورت یکپارچه در اختیار کاربر قرار می‌دهد. همچنین برای ارزیابی قابلیت نقشه‌برداری نیز نقشه ساختمانی با وسعت 7000 متر مربع را تهیه شد که آزمون عملیاتی مناسبی بود.

مجری طرح با اشاره به آزمایش‌های انجام‌شده اظهار کرد: در جریان پروژه، سناریوهای مختلفی برای ارزیابی عملکرد دستگاه تعریف و اجرا شد.وی گفت: یکی از آزمایش‌های مهم، آزمون برخورد از روبه‌رو بود که می‌توان آن را از آزمون‌های نسبتاً سنگین در حوزه واکنش سریع ربات دانست. سامانه باید در زمان مناسب واکنش نشان دهد تا از برخورد جلوگیری شود و نتایج کیفی این آزمون بسیار رضایت‌بخش بود.

طیب‌زاده با اشاره به سطح آمادگی فناوری 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 ارتقاع سطح فناوری محصول، به حداقل حدود ۶ ماه تا یک سال آزمایش مداوم لازم باشد.

مجری طرح، افزود: 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.

طیب‌زاده 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.