سورنا۳ نمونه توسعه یافته ربات‌های انسان‌نما و یکی از پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان‌نمای جهان است که در ایران طراحی و ساخته شده است. این ربات نسبت به نسل قبلی خود (سورنای۲) پیشرفت‌های چشمگیری داشته است.

ربات انسان نمای ایرانی سورنا۳ با حضور دکتر سورنا ستاری، معاون علمی و فناوری رئیس جمهور و دکتر نیلی احمدآبادی، رئیس دانشگاه تهران مورخ ۲۵ آبان ۱۳۹۴ در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران رونمایی شد.

این پروژه با حمایت سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران (IDRO) در محل مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته (CAST) دانشگاه تهران با مدیریت دکتر عقیل یوسفی کما طی مدت ۴ سال با همکاری بیش از ۷۰ نفر از نخبگان دانشگاهی طراحی و ساخته شده است.

ربات انسان نمای سورنا۳

پس از موفقیت چشمگیر ربات سورنای ۲، فاز سوم این پروژه در قالب یک طرح کلان ملی توسط سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران به دانشگاه تهران به عنوان مجری واگذار شد. مرکز سیستم‌ها و فناوری‌های پیشرفته دانشگاه تهران که شامل دو مجموعه مرکز وسایل نقلیه پیشرفته (با سابقه انجام پروژه‌های سورنا۱ و سورنا۲) و آزمایشگاه سیستم­های دینامیکی و کنترلی پیشرفته می‌­باشد، مجری اجرای این نسل از پروژه است. این نسل از ربات ویژگی­های منحصر به­ فردی را دارد و نسبت به نسل پیشین خود از ارتقای چشم­گیری در سطح فناوری برخوردار است. سورنای۳ با قدی برابر ۱۹۳ سانتی‌متر یکی از بلند قامت‌ترین ربات­های انسان­ نمای ساخته شده در جهان است. سورنا۳ بر خلاف نسل پیشین خود قابلیت اجرای هوشمند سناریوها را داراست. می­تواند ببیند و به زبان فارسی بشنود و متناسب با آن یک مأموریت را صورت دهد.

توانایی حرکت بر روی پله و سطح شیبدار و اضافه شدن سرعت ربات در حدود ۷ برابر نسبت به نسل قبلی از ویژگی­­های یکتای این نسل است. ربات سورنا ۳ در حقیقت جهشی در علم رباتیک در سطح کشور است که زیر نظر دکتر عقیل یوسفی کما، استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران و با همکاری ۷۰ تن از متخصصین و پژوهشگران علم رباتیک، کنترل، مکانیک، برق و کامپیوتر و تیمی متشکل از اساتید هیئت علمی، شامل ۸ تن از اساتید دانشگاه ­های شریف، خواجه نصیر، تربیت مدرس، شیراز و تهران صورت گرفته است. همچنین دو قرارداد پژوهشی با دو شرکت تجاری در حوزه علم رباتیک و هوشمندی برای تکمیل و اجرای پروژه انجام پذیرفته است.

مکانیک و کنترل

سورنا۳ یک ربات ۳۱ درجه آزادی است که ۱۲ درجه آزادی در بخش پاها، ۸ درجه در هر دست و ۲ درجه در سر دارد. بازه حرکتی و نرمی حرکت دست‌ها در سورنا۳ نسبت به سورنا۲ که تنها ۴ درجه در هر دست داشت، ارتقای چشم‌گیری داشته است. این تغییرات سبب شده است که سورنا۳ بتواند در بخش قابل توجهی از فضا دست خود را حرکت دهد و اجسام از پیش تعیین شده را بردارد.

سورنا۳ میتواند چندین برابر سریعتر از نسل پیشین خود حرکت کند و از پله و سطح شیبدار هم بالا و پایین برود. حرکت چرخش درجا و با شعاع و همچنین حرکت رو به عقب و کنار نیز بر قابلیت‌های ربات اضافه شده است. همچنین سورنا۳ می‌تواند سطوح با ارتفاع متغیر را با سیستم حسگرهای خود تشخیص دهد و تعادل خود را بر روی این سطوح حفظ کند. حسگرهای IMU، میکرو سوئیچ، انکودر مطلق و حسگر نیرو-گشتاور ۶ جهته بر روی ربات نصب شده‌اند و روش‌های کنترلی پیشرفته و دقیقی برای حفظ تعادل ربات بر روی آن پیاده سازی شده است.

نرم‌افزار و قابلیت‌ها

سورنا۳ دارای یک ساختار الکترونیکی و نرم افزاری مختص خود است که نسبت به کنترل رفتار و حرکات ربات در تمامی سطوح کنترلی مسئول است. این ساختار پیچیده می‌تواند مقادیر حسگرها را بخواند، اجسام و علامت‌های از پیش تعیین شده را تشخیص دهد، صورت و حرکات افراد را شناسایی نماید، صوت فارسی را تشخیص دهد، حرکات درخواستی از ربات را انجام دهد و در مورد حرکات ربات تصمیم‌گیری نماید. سورنا۳ یک ربات هوشمند است که می‌تواند مسیر خود را بر اساس علامت‌های موجود در مسیر تشخیص دهد. میتوان اشیای جدید را به ربات شناساند و در صورتی که ربات دوباره آن شی را ببیند، می‌تواند آن را تشخیص دهد. ربات می‌تواند وضعیت ایستادن و حرکات دست‌های انسان را تشخیص دهد و آن را تقلید نماید. سورنا۳ می‌تواند صورت انسان را در تصویر تشخیص دهد، تعداد چهره‌ها را بشمارد و موقعیت آنها را اعلام نماید. یکی از قابلیت‌های ویژه این ربات آن است که می‌تواند تعداد نامحدودی از جملات فارسی را که پیشتر به آن آموزش داده شده است را تشخیص دهد و صحبت نماید. تشخیص جملات فارسی در این ربات مستقل از گوینده بوده و جملات جدید را به راحتی میتوان از طریق نرم افزار تهیه شده برای ربات به آن آموزش داد. سورنا۳ یک رابط کاربری گرافیکی مخصوص به خود دارد که از طریق آن میتواند به امتحان بخش‌های مختلف پرداخت، سناریوهای مختلف را برای ربات ایجاد نمود و خطاهای بخشهای مختلف را ردیابی نمود. همچنین SDK طراحی شده برای ربات این امکان را برای کاربر فراهم می آورد که بتواند از طریق کتابخانه‌های مختلفی که برای هر بخش حرکتی یا هوشمندی ربات تهیه شده است به برنامه ریزی ربات بپردازد.

چندین مدار مختلف الکتریکی برای سورنا۳ طراحی شده است. فرمان صحیح و به موقع به موتورها و یکپارچه سازی آنها، خواندن حسگرها و ارسال داده‌های آن به لایه نرم افزاری و همچنین فراهم کردن توان مورد نیاز برای تغذیه ایمن بخش‌های مختلف از جمله وظایف مدارهای الکترونیکی ربات است. این مدارات به شکل کامل در مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته دانشگاه تهران طراحی شده است.

منبع: surenahumanoid.ir