باحث فى الجامعة المصرية الروسية يطور منظومة روبوتية للتعامل مع النظائر المشعة

ابتكر الباحث الدكتور مجدى رؤوف مرزوق، المدرس بقسم هندسة الميكاترونيات والروبوتات فى كلية الهندسة بالجامعة المصرية الروسية، تطويراً جديداً للطريقة التقليدية للتعامل مع النظائر المشعة باستخدام منظومة روبوتية تعمل بتقنية الواقع المعزز.. ويأتى 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 البحرى".

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

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؛ وبالتالى حمايتهم من الجرعات الزائدة وتقليل الأخطاء البشرية. 

أشار الدكتور مجدى 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 فى حساب المسافات والمساحات المتاحة لتفادى الإصطدام بالعوائق المحتملة أثناء إجراء التحضير داخل الخلية.. مشيراً إلى تحذير المشغل للحوادث المتوقعة ومساعدته لأداء مهمته وإدارتها بأمان وبالطريقة الصحيحة. 

وفى سياق متصل، أفاد 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 فى ذراع الروبوت.

 لفت الدكتور مجدى رؤوف مرزوق، إلى إنه نمط التشغيل غير المباشر يتم إعداد مسار الروبوت أولا من خلال الرؤية المجسمة لبيئة الروبوت بإستخدام 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 الإصطدام 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" وهى مجلة دولية مدرجة فى تصنيف سكوبوس العالمى.

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