سورنا (ربات)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

ربات سورنا ربات انسان‌نمایی است که توسط دانشگاه تهران ساخته شده‌است. نام‌گذاری این ربات بر اساس نام سردار اشکانی؛ سورنا انجام گرفته‌است.[۱]

مقدمه[ویرایش]

طراحی و ساخت ربات انسان‌نما، یکی از فناوری‌های در حال رشد در سطح جهانی می‌باشد، که تاکنون دانشگاه‌ها و صنایع مطرح دنیا پیشرفت‌های زیادی در این حوزه داشته‌اند. هدف از طراحی، ساخت و هوشمند سازی این نوع ربات‌ها، استفاده از آن‌ها در موقعیت‌های کاری حساس و دشوار به جای انسان و یا به عنوان همکار در کنار انسان می‌باشد. کاربرد بخش‌های مختلف بدن ربات انسان‌نما، در قسمت‌های مختلف صنعت، آنرا به موضوعی کاربردی و جذاب برای صنعت و دانشگاه تبدیل نموده است. این امر، سبب مطرح شدن این فناوری روز دنیا، در ابعاد پروژه‌های ملی گشته است.

SurenaI1-2

فناوری ربات انسان‌نما، سابقه‌ای چندین ساله در کشورهای پیشرفته دنیا دارد و در ایران نیز تاکنون تیم‌های تحقیقاتی متعددی در حوزه طراحی و ساخت ربات‌های انسان نما فعالیت کرده‌اند. این ربات‌ها که گهگاه در مسابقات رباتیک و جشنواره‌های علمی پژوهشی نمایش داده می‌شوند، عمدتاً در ابعاد کوچک بوده و پیچیدگی‌های دینامیکی ربات‌های انسان نما با ابعاد بزرگ را ندارند. طراحی، ساخت و هوشمند سازی ربات انسان نما با ابعاد و وزن نزدیک به انسان، که قابلیت انجام رفتارهای دقیق و نرم مشابه رفتارهای انسانی را داشته باشد، هدف اصلی پروژه سورنا بوده است. پروژه سورنا که هم‌اکنون نسل سوم آن در حال تکمیل است و تا کنون نسل‌های اول و دوم این ربات به بهره‌برداری رسیده است، توسط مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران(CAST) طراحی، ساخت و پیاده‌سازی شده است.

سورنا ۱[ویرایش]

تیم مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشکده مهندسی مکانیک پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، با همکاری انجمن تخصصی مراکز تحقیق و توسعه صنایع و معادن و با دستیابی به دانش و فناوری طراحی، ساخت و برنامه ریزی ربات‌های انسان‌نما، اقدام به طراحی و ساخت ربات انسان‌نمای سورنا ۱ نمود. سورنا ۱ تنها به عنوان نمادی برای اعلام آغاز پروژه طراحی، ساخت و هوشمندسازی ربات انسان‌نما، در سال ۱۳۸۷ ارائه شد. این ربات ۱۶۵ سانتی‌متر قد و ۶۰ کیلوگرم وزن دارد 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 است. علاوه بر این، سورنا۱ قابلیت تکلم متن‌های از پیش تعیین شده (در تمامی مراحل فعالیت) را نیز دارا بوده است. سورنا ۱ در روز ۲۴ آذر ماه ۱۳۸۷ در همایش انتخاب نوآوران برتر کشور رونمایی شد. نام‌گذاری این ربات بر اساس نام سردار اشکانی، سورنا انجام گرفته‌است.

سورنا ۲[ویرایش]

در راستای تکمیل و توسعه ربات انسان‌نمای سورنا ۱، مراحل طراحی وساخت نسل دوم ربات سورنا مجددا در مرکز سیستم‌های پیشرفته دانشگاه تهران آغاز گردید. این ربات که در ابعاد و وزن مشابه انسان ساخته شده است قادر است 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 می‌شود. سورنا۲ محصول بیش از ۱۰۰۰۰ نفر ساعت کار فشرده می‌باشد. مشخصات فنی سورنا ۲ در جدول زیر آورده شده است.

سورنا ۲ در کنار سورنا ۱


رونمایی از سورنا ۲
رونمایی از سورنا۲
مشخصات سورنا۲ توضیح
قد ۱۴۵ سانتیمتر
وزن ۴۵ کیلوگرم
درجات آزادی ۲۲ درجه (۱۲ درجه پائین تنه، ۸ درجه دست‌ها و ۲ درجه سر)
مکانیزم حرکت گام برداشتن با حفظ تعادل
سیستم کنترل MIMO Stable Control System
پردازنده‌های داخلی میکروکنترلرهای AVR, DSP
سیستم‌های محرک موتور DC، سروموتور، هارمونیک درایو و گیربکس سیاره‌ای
سنسورها Gyroscope, Accelerometer, Force Sensors, Pan and Tilt Sensors
تجهیزات جانبی دوربین، میکروفن و speaker

انجمن IEEE مهندسان برق و الکترونیک (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) در سایت خود خبر رونمایی از سورنای ۲ را نیز منتشر کرد. در این خبر آمده است: رسانه‌های ایران خبر از پرده برداری ربات انسان نمای سورنای ۲ دادند که توسط محققان دانشگاه تهران ساخته شده است. در بخش دیگری اضافه می‌کند، تصاویر پخش شده از این ربات نشان می‌دهد که سورنا قادر به راه رفتن و حتی ایستادن روی یک پا است. دکتر عقیل یوسفی کما درباره این ربات می‌گوید: تیم او در حال توسعه سیستم کنترل تعادل دینامیکی این ربات است. این سایت با تشریح ویژگی‌های سورنای ۲ ویدئوی راه رفتن سورنا و همچنین عکس‌های از مراحل ساخت آن را نیز به همراه خبر منتشر کرده است. همچنین لازم است ذکر شود که انجمن IEEE اپلیکیشنی با نام Robotsapp برای IPad طراحی کرده است که در آن به معرفی ربات‌های جذاب و پیشرفته جهان می‌پردازد. ربات سورنا ۲ نیز تنها ربات ساخت ایران است که که در این اپلیکیشن به معرفی آن پرداخته شده است. دینامیک غیرخطی، اینرسی بالا و حفظ تعادل و پایداری ضمن حرکت و تغییرات پیکربندی سورنا۲، مباحث سخت‌افزاری و نرم‌افزاری پیچیده‌ای را مطرح ساخته است. این چالش‌ها، در طراحی، ساخت و کنترل ربات انسان‌نما با ابعاد بزرگ و وزن زیاد (مشابه انسان)، منجر به استفاده از فناوری‌های نوین و منحصربه‌فرد در سورنا۲ گردیده است. طراحی مکانیکی بدنهٔ سورنا۲ به گونه‌ای صورت گرفته‌است که بیشترین درجات آزادی قسمت‌های مختلف بدن تأمین گردد. جهت تأمین حرکت روان، با دقت بالا و بدون لقی مفاصل، از هارمونیک درایو استفاده شده‌است. علاوه بر تأمین پایداری به صورت دینامیکی، از سنسورهای فشار در کف پا نیز بدین منظور استفاده گردیده‌است. سر انجام ربات سورنا ۲ در روز ۱۲ تیر ماه ۱۳۸۹ مصادف با روز ملی صنعت و معدن در سالن همایش‌های صدا و سیما با حضور جمعی از رؤسا و مقامات دانشگاه و صنایع و معادن رونمایی گردید.

سورنا ۳[ویرایش]

پروژه ربات سورنا ۳ با هدف توسعه و ساخت ربات انسان‌نما با قابلیت‌های واقعی‌تر و طبیعی‌تر نسبت به نسل‌های قبلی خود و همچنین بسترسازی به منظور کاربرد فن‌آوری‌های گسترش‌یافته آن در حوزه‌ها وقالب‌هایی نظیر ربات‌های امدادگر و به‌توان به ویژه در کاربردهای پزشکی تعریف گردید. این پروژه که هم‌اکنون در حال تکمیل شدن می‌باشد نسبت به نسل‌های قبلی خود پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است. از جمله قابلیت‌ها این ربات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: • مجموعا ۳۵ درجه آزادی در بالاتنه و پایین‌تنه • افزایش سرعت گام برداری • توانایی چرخش • توانایی بالا رفتن از پله • توانایی بالارفتن از سطح شیب‌دار • قابلیت تشخیص و شناسایی چهره و اشیاء • قابلیت گریپینگ • قابلیت تشخیص صدا و جملات در اجرای پروژه سورنا ۳ که یک پروژه فرارشته‌ای محسوب می‌شود و در مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران با همکاری سازمان گسترش و نوسازی صنایع و معادن در حال انجام می‌باشد، از همکاری اساتید در حوزه‌های مختلفی از جمله دینامیک و کنترل، الکترونیک، نرم‌افزار و طراحی صنعتی در داخل کشور نیز بهره برده شده است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. «سورنا در تاریخ»(فارسی)‎. وب سایت رسمی ربات سورنا. بازبینی‌شده در ششم آذر ۱۳۹۱.