باحث مصري يطور منظومة روبوتية للتعامل مع النظائر المشعة

ابتكر الباحث الدكتور مجدي رؤوف مرزوق، المدرس بقسم هندسة الميكاترونيات والروبوتات في كلية الهندسة بالجامعة المصرية الروسية، تطويراً جديداً للطريقة التقليدية للتعامل مع النظائر المشعة باستخدام منظومة روبوتية تعمل بتقنية الواقع المعززـ ويأتي هذا البحث بالتعاون المشترك بين كل من، "الدكتور حسن إبراهيم صالح، والدكتور أحمد إسلام سليمان بقسم الهندسة الإشعاعية بهيئة الطاقة الذرية، والدكتور مصطفى رستم عطية، والمهندس خالد محمد إبراهيم بقسم الهندسة الميكانيكية بالأكاديمية العربية للعلوم والتكنولوجيا والنقل البحري".

 

 

 

أكد الدكتور مجدى رؤوف مرزوق، أن إنتاج النظائر المشعة يُعد أمراً حيوياً فى المجالين "الطبي، والصناعي"، وبسبب أهميته المتزايدة انتشرت المصانع المنتجة لها والتي تحتوي على خلايا إنتاج مجهزة تجهيزاً خاصاً لأداء تلك العملية الخطرة، ويتم التحكم فى الخلية عادةً عن طريق النظام التقليدي "Master-and-slave"، ويتطلب هذا النظام عدداً من المشغلين المدربين تدريباً جيداً لتحقيق هذا الغرض، موضحاً أننا نجد أن بعض المهام في ظروف استثنائية تتطلب وقتا طويلاً، ما يعني إمكانية زيادة معدل الجرعة الإشعاعية المكتسبة للمشغلين عن المعدل الطبيعي.

أضاف المدرس بقسم هندسة الميكاترونيات والروبوتات فى كلية الهندسة بالجامعة المصرية الروسية، أن طول فترة مهام العمل يعرض المشغلين لعدم التركيز والإجهاد وما يترتب عليه من إمكانية حدوث أخطاء بشرية، ومن هنا جاءت فكرة البحث باقتراح منظومة روبوتية لمساعدة المشغلين على أداء مهامهم عن بُعد؛ وبالتالي حمايتهم من الجرعات الزائدة وتقليل الأخطاء البشرية.

أشار الدكتور مجدي رؤوف مرزوق، إلى أن الهدف العام للبحث هو تمكين المستخدم من التواصل عن بُعد مع "الروبوت"، داخل خلية إنتاج النظائر بطريقة بسيطة وبديهية ومعززة بواسطة نظام رؤية مجسم "stereo-vision"، ويعتمد النهج المقترح على استخدام قدرات الحاسوب في حساب المسافات والمساحات المتاحة لتفادى الاصطدام بالعوائق المحتملة أثناء إجراء التحضير داخل الخلية، لافتا إلى تحذير المشغل للحوادث المتوقعة ومساعدته لأداء مهمته وإدارتها بأمان وبالطريقة الصحيحة.

وأضاف المدرس بقسم هندسة الميكاترونيات والروبوتات بالكلية، أن للنظام المقترح عدة أنماط تشغيل، فيوجد نمط التشغيل المباشر حيث يتم التحكم فى حركة الروبوت بواسطة مستشعرات حركة مُركبة على ذراع المشغل، بالإضافة إلى مستشعرات الحركة Kinect الموجودة فى نظام الرؤية.. كاشفاً عن أنه يتم دمج المعلومات من خوارزميات الرؤية وبديهية الإنسان لإجراء التحكم الفعال في ذراع الروبوت.

ولفت الدكتور مجدي رؤوف مرزوق، إلى أنه نمط التشغيل غير المباشر يتم إعداد مسار الروبوت أولا من خلال الرؤية المجسمة لبيئة الروبوت باستخدام تقنية الواقع المعزز "Augmented Reality"، ثم عمل محاكاة لمسار الروبوت للتأكد من سلامة المهمة المراد تحقيقها قبل تنفيذها على ذراع الروبوت، مشيراً إلى أن دور تقنية الواقع المعزز هنا هو تزويد المشغل بالمعلومات المهمة أثناء تنفيذها مثل التعرف على الأجسام داخل الخلية وإحداثياتها وتجنب الاصطدام بالعوائق وتحديد منطقة عمل الروبوت، وقد استخدم لذلك مجموعة من الصور للأجسام شائعة الإستخدام داخل خلية إنتاج النظائر لتدريب شبكة عصبية اصطناعية من النوع "SNN".

ومن جانبه نوه المدرس بقسم هندسة الميكاترونيات والروبوتات فى كلية الهندسة بالجامعة المصرية الروسية، إلى أن البحث تم نشره فى مجلة" International Journal of Innovative Computing, Information and Control" وهي مجلة دولية مدرجة في تصنيف سكوبوس العالمي.

الجدير بالذكر، أن الباحث له عدة أبحاث أخرى في مجال التحكم وبرمجة الروبوتات في التطبيقات النووية، وقد حصل على جائزة أحسن عرض فى المؤتمر الدولى التاسع عشر لهندسة الميكاترونيات "ICME 2017".