قایق خودران MIT کارش را از آمستردام شروع می‌کند

قایق خودران ملقب به ربوقایق (Robaot)  که به کوشش دانشگاه MIT ساخته شده سفر خود را از کانال‌های آبی آمستردام آغاز می‌کند. اگر جزء آن دسته از افرادی هستید که دچار دریازدگی نمی‌شوند، شاید قایق خودران وسیله مناسبی برای رفت و آمد شما باشد.

دانشمندانی از آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL)، آزمایشگاه Senseable City دانشگاه MIT با همکاری مؤسسه راهکارهای پیشرفته کلان‌شهری آمستردام (AMS) واقع در هلند آخرین پروژه از سیستم‌های خودناوبری سه‌گانه خود را ساختند. این پروژه مربوط به قایق خودران، یک ربوقایق تمام خودکار در اندازه واقعی است و آماده است تا به آب‌های آمستردام انداخته شود.

قایق خودران ربوقایق یا همان Roboat برای رسیدن به جایگاه کنونی راه زیادی پیموده است. این تیم پژوهشی اواخر سال 2015 شروع به ساخت نمونه‌های کوچکی از این قایق خودران کردند و آن‌ها را در استخر دانشگاه MIT آزمایش کردند. سال گذشته، این تیم قایقی با ابعادی نصف قایق واقعی و دو متر طول عرضه کردند که قابلیت مسیریابی فوق‌العاده‌ای داشت.

امسال، این تیم دو قایق خودران با اندازه واقعی عرضه کردند و نشان دادند که پیاده‌سازی این ایده در عمل امکان‌پذیر است: ظرفیت این قایق خودران 5 نفر است و می‌تواند زبانه‌ها را جمع‌آوری کنند، بسته‌ها را تحویل دهند و در صورت نیاز زیرساخت‌هایی ایجاد کنند.

ظاهر مدرن قایق خودران

این قایق خودران ظاهری فوق مدرن دارد و به رنگ مشکی و نقره‌ای براق است، دو صندلی دارد که رو به روی هم قرار گرفته‌اند و نام سازندگان آن با رنگ نارنجی بر روی دو طرف بدنه نقش بسته است. این قایق تمام برقی دارای یک باتری به اندازه یک جعبه کوچک است که با تکیه بر آن می‌تواند تا ده ساعت به کار خود ادامه دهد و به صورت بی‌سیم شارژ شود.

به گفته دانیلا راس، استاد مهندسی الکترونیک و علوم کامپیوتر و مدیر CSAIL، «دقت و قدرت سیستم‌های کنترل، ناوبری و ادراک مدل جدید افزایش یافته است. افزون بر این، قابلیت‌های جدیدی، از جمله حالت مجاورتی Close-proximity approach برای متصل شدن به روبوقایق دیگر و قابلیت موقعیت‌یابی، به مدل جدید اضافه شده است و بدین ترتیب می‌تواند در آبراه‌های دنیای واقعی تردد کند. سیستم کنترل ربوقایق با تعداد افرادی که در قایق خودران قرار دارند، تطبیق پیدا می‌کند.»

ربوقایق برای اینکه بتواند به سرعت در آبراهه‌های شلوغ آمستردام تردد کند به نرم‌افزارهای کنترل، ادراک و ناوبری مناسبی نیاز دارد. این ربوقایق با استفاده از GPS به صورت خودکار ایمن‌ترین مسیر برای رفتن از نقطه A به B را انتخاب می‌کند و همزمان محیط پیرامون را برای ممانعت از برخورد با اشیاء اسکن می‌کند.

ربوقایق برای انتخاب مسیری خلوت و ممانعت از برخورد با اشیاء از لیدار (lidar) و تعدادی دوربین استفاده می‌کند و دیدِ 360 درجه به محیط دارد. به این مجموعه حسگرها «کیت ادارکی Perception kit» گفته می‌شود. زمانی که این کیت ادراکی شی‌ای ناشناخته را، برای مثال یک کانو، را تشخیص می‌دهد، الگوریتم آن را با عنوان شی «ناشناخته» نشان‌گذاری (flag) می‌کند. در پایان روز و در هنگام بررسی داده‌های جمع‌آوری شده، اعضای تیم می‌توانند به صورت دستی شی مذکور را انتخاب کرده و آن را با برچسب «کانو» تگ کنند.

الگوریتم‌های کنترل

الگوریتم‌های کنترل – که مشابه الگوریتم‌های به کار رفته در اتومبیل‌های خودران هستند– تا حدودی شبیه به سکان‌دار کشتی عمل می‌کنند که دستوراتی به پاروزن‌ها می‌دهد. این الگوریتم‌ها مسیر مورد نظر رو به مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها تبدیل می‌کنند. سپس این دستورالعمل‌ها به «پیش‌ران‌ها» منتقل می‌شوند. پیش‌ران‌ها همان پروانه‌هایی هستند که به حرکت قایق کمک می‌کنند.

همان‌طور که پیش از این نیز گفتیم، این قایق خودران ظاهری فوق‌مدرن دارد و یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های آن مکانیزم چِفت‌ کردن است. دوربین‌های کوچکی که بر روی بدنه قایق نصب شده‌اند در صورت مشاهده کدهای QR قایق را به سمت ایستگاه لنگراندازی و یا قایق‌های دیگر هدایت می‌کنند. طبق توضیحات کارلو راتی، مربی در گروه مطالعات و برنامه‌ریزی شهری (DUSP) دانشگاه MIT و مدیر آزمایشگاه Senseanble City، «این سیستم ربوقایق را قادر می‌سازد که به ربات‌های دیگر و ایستگاه لنگراندازی متصل شود و به منظور کاهش ترافیک پل‌های موقتی، سطوح و میدان‌های شناور ایجاد کند که در مدل قبلی امکان‌پذیر نبود.»

در ضمن این قایق خودران چندمنظوره است. این تیم پژوهشی طرحی چندمنظوره برای «بدنه» این قایق در نظر گرفته‌اند؛ بدنه به قسمتی از قایق گفته می‌شود که هم در داخل آب و هم بر روی آب شناور است. قایق‌های معمولی بدنه‌های خاصی دارند که برای اهداف خاصی طراحی شده‌اند، اما ربوقایق بدنه‌ای چند منظوره دارد، به نحوی که کف آن همانند قایق‌های معمولی است، اما بسته به موقعیت می‌توان عرشه آن را عوض کرد.

اهمیت ربوقایق

به گفته فابیو دوآرت، یکی از پژوهشگران ارشد در DUSP و پژوهشگر مسئول در این پروژه، « اینکه ربوقایق می‌تواند به صورت تمام وقت (7/24) و بدون نیاز به حضور ناخدا به فعالیت خود ادامه دهد، اهمیت زیادی برای شهر دارد. با این حال، با توجه به نکات ایمنی، اینکه این ربوقایق به سطح A خودمختاری برسد، هنوز جای بحث دارد. اپراتوری که در خشکی قرار دارد درست همانند نگهبانان پل، از راه دور و از مرکز کنترل بر عملکرد ربوقایق نظارت دارد. یک اپراتور می‌تواند بر 50 ربوقایق نظارت داشته باشند و از عملکرد صحیح آن‌ها مطمئن شود.»

این تیم پژوهشی قصد دارند در گام بعدی خود، قایق خودران را به صورت عمومی آزمایش کنند. به گفته استفان ون دایک، مدیر نوآوری در مؤسسه AMS، «بخش تاریخی آمستردام که شبکه‌ای از آبراهه‌های باریک دارد و با چالش‌هایی از جمله حمل و نقل و لجستیک دست و پنجه نرم می‌کند، مکان مناسبی برای شروع است.»

نمونه‌های اولیه ربوقایق در کنفرانس بین‌المللی رباتیک و اتوماسیون IEEE معرفی شدند. روز بیست و هشتم اکتبر در آب‌های آمستردام از این قایق‌ها رونمایی خواهد شد.

راتی، راس، دوآرت و دایک با اندرو ویتل ، استاد مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه MIT، دنیس فرنچ‌من، استاد مطالعات و برنامه‌ریزی شهری در دانشگاه MIT، اینسه دینما از مؤسسه AMS در این پروژه همکاری داشتند. برای آشنایی بیشتر با اعضای تیم به وب‌سایت Roboat مراجعه کنید. این پروژه با همکاری مؤسسه AMS انجام شده است. شهر آمستردام یکی از شرکای این پروژه است.

جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید