ما توانستیم

سیستم رباتیک ابداعی دکتر « بهرخ خوشنویس »، استاد ایرانی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در بین 4300 طرح رباتیک ابتکاری که از سوی داوران جایزه ملی ابتکارات (National Invention Prize) ‌آمریکا مورد بررسی‌ قرار گرفته‌اند، به همراه 24 طرح دیگر به مرحله نهایی این رقابت فشرده علمی راه یافت. دکتر « بهرخ خوشنویس » رباتی را طراحی کرده و ساخته است که می‌تواند در مدت ‌24 ساعت ساختمانی به مساحت ‌200 متر مربع را بدون دخالت هرگونه نیروی انسانی از پایه بنا کند و به زعم دانشمندان، صنعت ساختمان‌سازی جهان را در آستانه انقلابی نوین قرار داده است. این اختراع استثنائی به همراه سایر ابتکارات رباتیک راه یافته به مرحله نهایی این رقابت مهم علمی موسوم به Modern Marvels Invent Now ® Challenge، تا دهم اردیبهشت ماه جاری در موزه علوم و صنایع آمریکا در کالیفرنیا به نمایش گذاشته شده است. این نمایشگاه پیش از این در مرکز علوم کالیفرنیا (California Science Center) برپا شده بود. هیأت داوران که شامل مخترعان، کارشناسان تکنولوژیست و متخصصان رشته‌های مختلف داوری این مسابقه را برعهده دارند. برگزارکنندگان این رقابت نوآورانه در حوزه فن‌آوری، راه‌یافتگان به مرحله نهایی مسابقه را طراحان مبتکری خوانده‌اند که با پافشاری بر طرح‌های خاص خود هم‌چون گذشتگانی نظیر « بن فرانکلین » و « توماس ادیسون » به دنبال ایجاد تغییرات شگرف در شیوه زندگی مردم هستند. خوشنویس خود از این فناوری به عنوان بزرگترین دستاورد بشری در زمینه ساخت‌وساز پس از احداث دیوار بزرگ چین یاد می‌کند؛ البته شاید بهتر باشد، نظر گزارشگر نشریه آلمانی «اشپیگل» را بپذیریم که واژه «ساختن» تعبیر چندان مناسبی برای توصیف تکنیک ابداعی نیست، زیرا کاری که ماشین خوشنویس می‌کند، هیچ شباهتی با آنچه امروزه در محل کار ساختمان می‌گذرد، ندارد. ماشین ساخته شده، 550 سال پس از اختراع صنعت چاپ کتاب، آغاز عصر چاپ «خانه» را نوید می‌دهد. دکتر خوشنویس اظهار کرد که ‌هدف نهایی این تحقیقات، دستیابی به توان ساخت خانه‌ای به مساحت ‌200 متر مربع، طی مدت یک روز، بدون دخالت هرگونه نیروی انسانی است که امیدوار است طی یک سال آینده به این هدف دست یابد. در همین خصوص « جیمز مور » رییس مدرسه USC Viterbi School Daniel J. Epstein در سازمان مهندسی سیستم‌ها و صنایع آمریکا (Department of Industrial and Systems Engineering) از پرفسور خوشنویس به عنوان ادیسون این دپارتمان یاد کرد و گفت:

« پرفسور خوشنویس به جای آنکه تنها با پرسه‌زدن به دور برخی نظریه‌ها و برهانها خود را راضی کند،‌ درک تکنولوژیکی پالایش یافته‌، صبر و حتی خطا و پایداری مافوق انسانی را با یکدیگر ترکیب می‌کند تا به تحولی پس از تحول دیگر نایل شود. » وی در ادامه گفت: « اختراع پروفسور خوشنویس از نوع اختراعات ابتکاری است و جذبه ذاتی دارد زیرا این ابتکار به همه مردم شانسی برای لذت بردن از تجربه‌های خیال‌انگیز می‌دهد. » پروفسور خوشنویس که در حال حاضر در خصوص این اختراع ابتکاری با موسسه Viterbi School's Information Sciences Institute همکاری دارد، با اشاره به اعلام آمادگی یکی از موسسات تحقیقات معماری کالیفرنیا در ساخت یک سازه خشتی با استفاده از این تکنیک به ایسنا گفت: نمونه آزمایشگاهی کوچک این ربات می‌تواند به تنهایی و بدون دخالت هرگونه عامل خارجی یک قطعه دیوار کاملا صاف با ابعاد ‌30×150 سانتیمتر و به ضخامت ‌30 سانتیمتر تولید کند و هیچ دلیلی وجود ندارد که نمونه بزرگتر این ربات نتواند سازه‌هایی با مقیاس خانه‌های موجود ایجاد کند. نکته جالب توجه، اعطای جایزه 25 هزار دلاری به برنده این رقابت جالب توجه رباتیک است. در جریان برگزاری این نمایشگاه بازدیدکنندگان این شانس را دارند تا به آثار برگزیده از دید خود رأی دهند. نحوه عملکرد ربات به این صورت است که ابتدا بتن مخصوص خود را که می‌تواند ترکیب مایعی از گچ، خشت، بتن معمولی،‌ پلاستیک یا حتی ذرات چوب با ترکیبی چسبنده باشد، به صورت خمیری مایع در می‌آورد؛ سپس براساس فرمان رایانه، این خمیر را از طریق دریچه نازل خود در نقاط تعیین شده قرار می‌دهد. این لایه بتنی به سرعت سخت می‌شود و بدین ترتیب ساختمان لایه به لایه بالا می‌آید. در این پروسه، ابتدا سطوح خارجی شکل می‌گیرد و سپس داخل آنها پر می‌شود. به بیان دیگر ابتدا محیط شکل هندسی چاپ شده و سپس بخش داخل آن با بتن انباشته می‌شود. محل‌های مربوط به کابل‌ها و کانال‌ها نیز خالی می‌ماند. ربات ابداعی قادر است تمام اجسام سه بعدی را با هر شکل دلخواه از جمله مکعب‌ها، جعبه‌ها، بطری‌ها، سیلندرها، حلقه‌ها یا دیسک‌ها ایجاد کند. البته ربات همان چیزی را می‌سازد که آرشیتکت قبلاً در برنامه رایانه‌یی ساختمان (CAD) طراحی کرده است. این فرآیند جدید تلاشی جاه‌طلبانه است تا فرآیندی هم‌چون ساخت یک خانه بسیار کوتاه‌تر و راحت‌تر شود. از جمله حامیان این جایزه مجله معتبر تایم (TIME)، اداره علامت تجاری و انحصاری آمریکا (United States Patent and Trademark Office)، جامعه آمریکایی مهندسان شهری، شرکت DeLorme Publishing، انجمن Intellectual Property Owners Association آمریکا و جامعه Licensing Executives Society هستند.

Behrokh Khoshnevis
Professor
Industrial and Systems Engineering
Phone: (213) 740-4889
Email: khoshnev@usc.edu
Web: http://www-rcf.usc.edu/~khoshnev/

• Yeh, Z. and B. Khoshnevis, Geometric Conformity Analysis for Automated Fabrication Processes Generating Ruled Surfaces-Demonstration for Contour Crafting, Rapid Prototyping Journal, Vol 15, No 5, pp 361-369, 2009
• Rahimi, M., A. Arhami and B. Khoshnevis, “Crafting Technologies”, Time Journal of Construction and Design, pp 30-32, April 2009 (invited editor-refereed article)
• Di Carlo, T., B. Khoshnevis, and F. Udwadia, “Whole-Brain Thinking in Creative Systems Architecting”, ENCOSE Journal of Systems Engineering, DOI 10.1002/sys, 1-9, 2008
• Asef-Vaziri, A., Khoshnevis, B., Rahimi, M. Design and analysis of an automated container handling system in seaports. Int. J. of Agile Systems and Management, Vol 3. No. 1/2, 112-126, 2008
• Shen, W.-M., P. Will, B. Khoshnevis, “Autonomous Docking in Self-Reconfigurable Robots”, IEEE Transactions on Mechatronics, in review
• Khoshnevis, B. D. Hwang, K. Yao and Z. Yeh, “Mega-Scale Fabrication using Contour Crafting,” International Journal of Industrial & Systems Engineering., Vol 1, No. 3, pp 301-320, 2006.
• Asiabanpour, B., Khoshnevis, B., Palmer, K., "Advancements in the Selective Inhibition Sintering Process