جهود سعودية لتوطين تقنية الروبوتات والأنظمة الذكية .. والباكورة 7 مشاريع

السؤال الأكثر أهمية في المشاريع المهمة مثل مركز الروبوتات الوطني في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية هو: هل يمكن نقل التقنية وتوطينها؟ لا يخفى على من يزور المركز أو يتحدث مع مسؤولية أن ذلك أحد أهم اهتماماتهم. يقول الدكتور خالد الدكان المشرف العام على المركز الوطني للروبوت إنه من واقع الإدراك الكبير لأهمية تقنيات الروبوت والأنظمة الذكية في العالم تم استحداث المركز الذي يهدف إلى تطوير منظومة معرفية تحت مظلة البحث والتطوير، مستفيدا من مشاريع نقل وتوطين التقنية بما يسهم في ارتقاء وإثراء الاقتصاد الوطني وذلك من خلال بناء القوى البشرية المدرَّبة الفاعلة وتدعيم قاعدة العلوم والتقنية في المملكة. ويشير الدكان إلى أن البرنامج يهدف إلى تأسيس بيئة بحثية في مجال الروبوت والأنظمة الذكية من خلال إجراء المشاريع البحثية ذات العلاقة، وبناء الأنظمة وتنفيذ عمليات المحاكاة وإجراء التجارب المعملية المساندة والاستفادة من الخبرات المحلية وفرق البحث العالمية في هذا المجال.
في الحلقة الثانية حول المركز نتطرق إلى سبعة مشاريع يعمل عليها المركز حاليا لجهات مختلفة، فضلا عن عجائب هذه التقنيات في العالم. إلى التفاصيل:

قدم المشرف على المركز الوطني للروبوت أمثلة لتطبيقات عن الذكاء الاصطناعي، منها الجلد الاصطناعي الذكي القادر على محاكاة إحساس الإنسان بالألم والقيام بالمشاعر الإنسانية مثل الغضب والضحك بواسطة مجسات إلكترونية قادرة على تمييز مشاعر الآخرين والتفاعل معها. ومن الأمثلة المهمة للذكاء الاصطناعي في المجال الأمني الطائرات الحربية دون طيار التي تستخدم الذكاء الاصطناعي في الملاحة والتصوير والمتابعة.
وعلى مستوى تطوير أنظمة صناعة الإلكترونيات والبرمجيات في مركبات القيادة هي إحدى تجارب جامعة كرنيقي ميلون لسيارة ذكية تقاد دون قائد، وامتدت التطبيقات لمحاكاة التفاعل البشري ليستخدم الروبوت (سيمرود) لمحاكاة الإنسان البشري في إحساسه بالألم أثناء علاج الأسنان لطلاب مستشفى نيبون الجامعي للأسنان في اليابان.
وقال المشرف على المركز عن الجانب التقني للتخصصات التي يحتاج إليها العمل في مجال الروبوت برات التخصصات تتداخل في عملية تصميم وتطوير الروبوتات. فالهندسة الميكانيكية، والهندسة الكهربائية، وهندسة التحكم، وهندسة وعلوم الحاسب الآلي تعتبر من التخصصات المهمة في عملية تصميم وتصنيع وتطوير الروبوتات والأنظمة الذكية، إضافة إلى تشغيلها وصيانتها. إن العوامل الأساسية التي تؤخذ بعين الاعتبار في تصميم الروبوتات تتمثل في: السرعة، الدقة، تناسب الشكل الخارجي مع طبيعة عمله، المرونة، استهلاك الطاقة، وقت العمل، الأمان، الذكاء، والتكلفة.

#2#

غرائب صناعة الروبوت

حول غرائب صناعة الروبوت يتحدث الدكتورالدكان أنها صناعة متجددة وتقدم عديدا من التقنيات المتقدمة ويجد منها الروبوت الحشرة‏ وهو من أغرب وأصغر أنظمة الروبوت الموجودة حاليا الذي تتم برمجته بحيث يقوم بمجموعة من العمليات المتتالية ويتحكم فيها شخص واحد أو كمبيوتر واحد‏,‏ وقد أطلق مصطلح الحشرة على هذه النوعية لأنها تؤدي عملا في غاية الدقة والإتقان ولما لهذا النوع من دور فاعل في عمليات التجسس.
ومن أغرب ما له علاقة بالروبوت ما نجح علماء يابانيون في تطويره متمثلا في نوع من الصراصير مزودة بكاميرات دقيقة ومايكروفونات خاصة لمهمات البحث عن ضحايا الكوارث تحت الحطام حيث يمكن التحكم في حركتها بواسطة رقاقة دقيقة تغرس بصورة جراحية في ظهرها وأقطاب كهربائية موصولة بأدمغتها. كما يمكن التحكم في هذه الصراصير عن بعد.
وقد قام الباحثون في هذا الصدد – بتمويل من الحكومة اليابانية – بإنتاج جيش من الصراصير الأمريكية التي تعرف باسمها العلمي "بيربلانيتا أمريكانا" ، القادر على حمل عشرين ضعف وزنها. كما ابتكر باحثون في جامعة رين الفرنسية روبوتا بهيئة حشرة صرصور يتحرك بفعل جهاز استشعار قصير المدى يعمل على الأشعة تحت الحمراء وله القدرة على تجنب الأجسام المعيقة.
أما أشهر الصراصير فيدعى “اينسبوت” وهو قادر على تقليد الصراصير الأخرى ويساعده على ذلك تلبيسه بقشرة من الجزئيات تولد إشارات كيماوية كهربائية تتبادلها الصراصير بينها، وذلك لتسهيل عملية التعارف والتفاعل بين الأخيرة والروبوت. وبفضل لوغاريتمات خاصة يتفاعل الروبوت "اينسبوت" مع إشارات الصراصير ويرد عليها بدوره ما يولد سلسلة من ردود الفعل والسلوك بين الحشرة الطبيعية والروبوت.

#3#

نقلها وتوطينها
في المملكة
ذكر المشرف على المركز بصدد مستوى إنجاز المدينة فيما يتعلق بتطبيقات الروبوت والأنظمة الذكية أنه من واقع الإدراك الكبير لأهمية تقنيات الروبوت والأنظمة الذكية في العالم وأهمية نقل تلك التقنيات إلى المملكة ضمن برامج نقل وتوطين التقنيات المهمة تم استحداث المركز الوطني للروبوت والأنظمة الذكية في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، الذي يهدف إلى تطوير منظومة معرفية تحت مظلة البحث والتطوير، مستفيدا من مشاريع نقل وتوطين التقنية بما يسهم في ارتقاء وإثراء الاقتصاد الوطني وذلك من خلال بناء القوى البشرية المدرَّبة الفاعلة وتدعيم قاعدة العلوم والتقنية في المملكة. يهدف البرنامج إلى تأسيس بيئة بحثية في مجال الروبوت والأنظمة الذكية من خلال إجراء المشاريع البحثية ذات العلاقة، وبناء الأنظمة وتنفيذ عمليات المحاكاة وإجراء التجارب المعملية المساندة والاستفادة من الخبرات المحلية وفرق البحث العالمية في هذا المجال.
وتنقسم أهداف المركز إلى أهداف قصيرة المدى، وأخرى بعيدة المدى، حيث تعتمد المراحل الأولى في تأسيس المركز على الاستفادة من القدرات الوطنية والقاعدة العلمية المحلية كما تعتمد على الخبرات التقنية المتقدمة، التي يمكن الحصول عليها من خلال مشاريع نقل وتوطين التقنية لمنتجات تشمل تحت مظلتها التقنيات الحديثة في مجال الروبوت والأنظمة الذكية. وباكتساب تلك الخبرات والتقنيات يكون البرنامج قد كوّن البنية التحتية لمشاريع مستقبلية استراتيجية ومتطورة وإعطاء هذا البرنامج الأحقية في بناء نظم منافسة جديدة على أساس احتياجات الجهات ذات العلاقة.
وبين الدكتورالدكان أن من أهداف البرنامج: نقل وتوطين تقنية الروبوت والأنظمة الذكية في المملكة؛ وإجراء الأبحاث العلمية والتقنية لكل ما هو متعلق بتقنيه الروبوت والأنظمة الذكية بما يخدم التطبيقات في المملكة؛ وتشجيع التعاون بين البرنامج والجامعات المحلية والعالمية.
وأضاف أن من جملة الأهداف دعم المواهب العلمية المحلية بالمملكة وجذبها وصقلها في مجال الروبوت؛ وتكريس الأبحاث والتطوير في مجال الروبوت والأنظمة الذكية وابتكار أجهزة لحل التحديات المحلية بما يتناسب مع طبيعة المنطقة البيئية؛ تنظيم مؤتمرات وندوات محلية لبحث القضايا المتعلقة بالروبوت والأنظمة الذكية؛ وعقد دورات تدريبية وإنشاء قاعدة معلومات تشتمل على المختصين في هذا المجال من الكوادر الوطنية.

#4#

أهم مشاريع المركز
بشأن أهم مشاريع المركز الوطني للروبوت والأنظمة الذكية؛ ذكر الدكتور الدكان أن مشاريعهم تعتمد على موافقة احتياجات القطاعات المختلفة والمهمة في المملكة سواء كانت الاحتياجات حالية أو المستقبلية في مجال تطبيقات الروبوت والأنظمة الذكية فمن مشاريع المركز الحيوية باختصار، ما يلي:
1 - تصميم ذراع روبوتي للقيام بمهام محددة سلفا، مشروع تطوير تطبيقات خاصة بعمليات التعبئة في المصانع، يهدف هذا المشروع إلى زيادة فعالية الأذرع الآلية للتعرف على شريحة كبيرة من المنتجات والتعامل معها في آن واحد وتوزيعها في الصناديق الخاصة بشكل ذكي مع الأخذ بالاعتبار حجم المنتج وشكله ووزنه ولونه.
2 - تصميم وإنشاء معمل روبوت تعليمي ويهدف إلى تقديم خدمات تعليمية خاصة بالروبوت والأنظمة الذكية لجميع شرائح المجتمع، خاصة طلاب المدارس وقد ساهمت "المدينة" في تدريب بعض طلاب المدارس للمشاركة في مسابقة كرة القدم الروبوتية، كما ساهمت مع مؤسسة الملك عبد العزيز ورجاله لرعاية الموهوبين في دعم مثل تلك التقنيات والنشاطات.
3 - مشروع كرسي إعاقة متحرك ذكي ويهدف إلى تطوير كرسي إعاقة قادر على قراءة الخرائط والانتقال من موقع إلى آخر وتجاوز العقبات والقدرة على تنبيه المعوق إلى وضعه الصحي من خلال بعض المجسات، ويهدف المشروع إلى تطوير نظام روبوتي ذكي لخدمة المعوقين وتسهيل مهامهم الحياتية.
4 - تطوير وبناء أنظمة متطورة لعربة أطفال ذكية حيث تكمن أهمية المشروع في بناء نظام آمن لترفيه الأطفال يمكنه تفادي العوائق والمخاطر في الأماكن المفتوحة، ويهدف المشروع إلى بناء قاعدة علمية وبحثية في مجال تطوير الأنظمة الروبوتية الذكية وتوفير وسائل ترفيه آمنة للأطفال.
5 - تصميم عربة روبوتية تحت الماء لدعم أبحاث العلوم البحرية وأنشطة تطوير الثروة السمكية ومراقبة الشواطئ ومتابعة التجهيزات المغمورة تحت الماء، ويهدف المشروع إلى بناء قاعدة علمية وبحثية في مجال تطوير الأنظمة الروبوتية والوفاء باحتياجات الجهات ذات العلاقة.
6 - تصميم وتصنيع منظومة البنية الحركية الذكية لعربة الروبوت المتحركة بغرض تحسس ونقل المواد والتعامل معها عن طريق إدماج نظام متطور معتمد على تمييز الأجسام والأصوات وقادرة على تجاوز العقبات في سبيل الوصول للهدف المحدد.
7 - نمذجة حركة الأقدام لمحاولة تفادي بعض مشاكل الحركة لضعف المفاصل أو نتيجة عيوب خلقية. يهدف هذا المشروع إلى بناء قاعدة علمية وبحثية في مجال تطوير الأنظمة الروبوتية الذكية وتوفير نظم اختبار حركة الأقدام وديناميكيتها.

#5#

الجهات المستفيدة
من الروبوت
أوضح الدكتور الدكان المشرف على المركز أن الجهات المستفيدة تتعدد من هذا المركز لتشمل جهات مدنية وصحية وتعليمية وما ذلك إلا لأهمية تلك التطبيقات وشيوع استخدامها. ومن أهم الجهات ذات العلاقة بالبرنامج ما يلي:
المديرية العامة للدفاع المدني: فمن تطبيقات الروبوت والأنظمة الذكية المهمة في الدفاع المدني مكافحة الحريق من خارج المباني وداخلها وإنقاذ المصابين والمحتجزين وتحديد أمكان تواجدهم وإسعافهم أو إخراجهم إلى أماكن آمنة أو تتبع مصدر الحريق والتعامل معه. كما أن من الأنظمة ما يمنح مهام أساسية في مكافحة الحريق وتحديد أماكن المصابين عن طريق التحكم الآلي بالمجسات ومولدات العزوم والكاميرات المحمولة والنظم السمعية المتطورة. الهيئات البيئية الحكومية والأهلية: للمحافظة على البيئة الأثر الإيجابي في الحياة، ويعتبر أهم عناصر الدراسات البيئية جمع المعلومات البيئية المطلوبة، وتمكن أجهزة الروبوت وأنظمته الذكية من توفير البيانات المطلوبة سواء على اليابسة أو في أعماق المياه باستخدام التصاميم والمجسات ومولدات العزوم المتوافقة للبيئة المراد دراستها أو مراقبتها.
الإعاقات الصحية وإعادة التأهيل: تعكف بعض الجهات البحثية والمراكز الخيرية على إيجاد قاعدة راسخة للتعامل مع الإعاقات الجسمانية وبرامج إعادة التأهيل، فالأطراف الصناعية أو الكراسي المتحركة تعتبر مثالاً حيوياً لأنظمة الروبوت في هذا المجال.
الجامعات والكليات: تعتبر الجامعات والكليات المتخصصة العنصر النشط الذي يزود المجتمع بالكفاءات العلمية. وتسخر الدول المتقدمة في مجال الروبوت والأنظمة الذكية جزءا من مواردها لتنمية تلك القدرة البشرية الفذة عن طريق تفعيل التطبيقات التعليمية لأنظمة الروبوت.
القطاع الصناعي والتجاري: إن من أكثر التطبيقات شيوعاً في المجال التجاري أتمتة عمليات نقل البضائع والفحص الآلي تبعاً للمواصفات المطلوبة، ومن الأهمية بمكان لوزارة التجارة والصناعة كجهة رقابية ومشرعة تطوير أنظمة المدن الصناعية فيما يتعلق بالخدمات وحث المصانع القائمة على الارتقاء بخطوط الإنتاج لمجاراة الدول المتقدمة كل في مجاله.

#6#

كما يتصدر القطاع الصناعي أكثر المجالات أهمية من الناحية الاقتصادية، فشركات مثل أرامكو وسابك لديها كثير من المعوقات المؤخرة لسير العمل، ففحص أنابيب النفط مثلاً من المهام المستهلكة للوقت والجهد، وهنا يأتي دور الروبوت في فحص الأنابيب من الداخل مهما كان حجمها أو طولها. إن التعامل مع درجات حرارة صهر الحديد واستخلاص المركبات البتروكيماوية يعتبر من الأعمال الخطيرة والمتعبة، ولذا فإن أنظمة الأذرع الآلية كفيلة بإعطاء قراءات كافية والقيام بالمهام الموكلة لها بكل يسر وسهولة. كما أن أنظمة المصانع وخطوط الإنتاج المتوسطة والصغيرة وتواضع أدائها واعتمادها على العنصر البشري في شتى مراحلها ليؤدي إلى تقليل الإنتاج وارتفاعٍ الأخطاء، تتميز نظم الأتمتة لخطوط الإنتاج بالدقة المتناهية ومستوى لا يضاهى في تطابق النتائج.
خدمة المجتمع: إن من محاسن تطبيقات الروبوت والأنظمة الذكية قربها من الحياة العامة كما هو في حال كراسي المقعدين المتحركة أو الأطراف الصناعية، كما يفيد الروبوت في مجال حمل الأوزان والتنزيل وله القدرة على إيجاد أكثر الطرق قصراً أو سلاسة.