طلاب هندسة كفر الشيخ يخترعون "روبوت" للتخلص من الأعشاب الضارة

تشهد كليات جامعة كفر الشيخ، نشاطًا ملحوظًا في اختراع الروبوتات في كافة المجالات لخدمة المجتمع، وتتعدد مشاريع التخرج لطلاب كليات الذكاء الاصطناعي، والهندسة والحاسبات والمعلومات ومن بين تلك المشاريع الهامة المشروعات روبوت ذاتي الحركة ودفع الطلاب لاختراعه لتسخير التكنولوجيا من أجل البيئة وصحة الإنسان؛ حيث يعمل المشروع على التخلص من الأعشاب الضارة باستخدام جرعة صغيرة جدًا من مبيدات الأعشاب دون المساس بالمحصول الرئيسي. كما أنه يحد من انتشار الكيماويات الضارة في الجو ويمنع تسربها للتربة.
شارك فى مشروع التخرج إبراهيم السيد العباسى، وأحمد إبراهيم السعيد، ومحمد أسامة أبو سعدة، وزياد محمد النشرتاوى، ومحمد أسامه كامل، وأحمد رجب مسعد، وآيه حسام شريف، وإسراء خالد الشريف، ومحمد محمود النواصره، ومحمد منتصر الشناوى، وإبراهيم خالد الجندي.
قال الدكتور عبدالفتاح هليل، عميد كلية الهندسة، تعددت مشاريع التخرج للطلاب، وتميزت بخدماتها للبيئة في كافة القطاعات والمجالات ومن بينها اختراع روبوت ذاتي الحركة ويقوم بعملية مستقلة تمامًا، مؤكداً أنه يشيد بهذا الابتكار والطلاب يستحقون التكريم.
وأضاف إبراهيم السيد العباسى: الروبوت مزود بكاميرا تمكنه من تحديد الأعشاب الضارة بدقة عالية باستخدام تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية (Computer Vision)، وهو مصمم لمتابعة صفوف المحاصيل والكشف عن وجود الأعشاب الضارة بين الصفوف، ومن ثم يستهدف تلك الأعشاب ويقوم برشها بجرعة ضئيلة من مبيدات الأعشاب؛ مما يساعد على الحد من التكاليف، فضلًا عن الأثر البيئي، كما أن الروبوت مزود بلوح شمسي يعمل على شحن البطاريات بالطاقة الشمسية؛ وهذا يعمل على توفير الطاقة ويمكن الروبوت من العمل لفترات أطول.
وتابع العباسي: "لكي نقوم بتصميم الروبوت بدأنا بتحديد الوظيفة اللتي نريد تحقيقها وستكون عن طريق الحاجة إلى روبوت يتحرك في الأرض الزراعية خلال المحاصيل و روبوت ثانوي يقوم بعملية رش المبيدات على الأعشاب الضارة، وبالتالي وقع اختيارنا على mobile robot مزود بآلية حركة rocker-bogie mechanism وهي تستخدم في الأساس لرحلات استكشاف الفضاء وكانت مناسبة جدا للأرض الزراعية وسهلت حركة الروبوت بشكل كبير ، أما الروبوت الثانوي كان Delta Robot واختيارنا له كان بسبب خفة وزنه وسرعته في الحركة وبالتالي مناسبته للتطبيق الزراعي ، أما عن أماكن توزيع الأجزاء الكهربائية ،تمت مراعاتها بحيث تناسب التطبيق وتحقق معايير السلامة وتجعل التحكم والتعديل عليها أسهل.
وأضاف أحمد إبراهيم السعيد: بالنسبة للجزء الخاص بالبرمجة والتحكم ،يعمل الروبوت على تحديد الأعشاب الضارة عن طريق كاميرا متصلة بالراسبيرباى عن طريق computer vision وبدورها تقوم بمقارنة الصور التى يتم اخذها من الكاميرا بالdataset المدخلة في الsoftware ونتيجة هذه المقارنة يتم تحديد أماكن العشب الضار، وبالتالي يقوم الذراع (delta) بالذهاب للاحداثيات المدخلة له، ثم يقوم برش الأعشاب الضارة ويعود لوضعه الرئيسي مرة أخرى وهذه العملية تتم بالتزامن مع عملية تحديد المسارات التى يقوم بها الراسبيرباى المستخدم فى جزء Mobile robot عن طريق الكاميرا المثبتة فى الوجه الامامى مما تجعل الحركه ذاتيه بالكامل بدون تدخل العامل البشرى حيث انا الجزئين وهما delta robot و mobile robot يعملان بشكل متزامن حيث اذا تم تحديد عشب ضار يتوقف الروبوت ليتم عمليه الرش لمدة ثانية واحدة ثم يقوم الروبوت بالعمل مرة أخرى.
قال محمد أسامه ابو سعدة:هدفنا الأساسى من المشروع هو تسخير التكنولوجيا من أجل البيئة وصحة الإنسان؛ ويعمل المشروع على التخلص من الأعشاب الضارة باستخدام جرعة صغيرة جدًا من مبيدات الأعشاب دون المساس بالمحصول الرئيسي، كما أنه يحد من انتشار الكيماويات الضارة فى الجو ويمنع تسربها للتربة.
وأضاف ومحمد أسامه كامل: الروبوت ذاتى الحركة ويقوم بعملية مستقلة تمامًا؛ فهو مزود بكاميرا تمكنه من تحديد الأعشاب الضارة بدقة عالية باستخدام تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية (Computer Vision)، وهو مصمم لمتابعة صفوف المحاصيل والكشف عن وجود الأعشاب الضارة بين الصفوف، ومن ثم يستهدف تلك الأعشاب ويقوم برشها بجرعة ضئيلة من مبيدات الأعشاب؛ مما يساعد على الحد من التكاليف، فضلًا عن الأثر البيئي، كما أن الروبوت مزود بلوح شمسي يعمل على شحن البطاريات بالطاقة الشمسية؛ وهذا يعمل على توفير الطاقة ويمكن الروبوت من العمل لفترات أطول.
وقال زياد محمد النشرتاوى، أن الروبوت يتكون من الأنظمة التالية، نظام ميكانيكي يربط بين الروبوت ذو العجلات (Mobile Robot) الذى يعمل ويتحرك على الأراضي الزراعي، و ذراع الروبوت (Delta) الذى يعمل على توفير مرونة في الحركة للوصول إلى الأعشاب ورشها بدقة.
وأضاف ومحمد محمود النواصره: يتكون من نظام كهربائي يربط بين المحركات والبطاريات والمضخة ونظام الطاقة الشمسية، نظام مدمج (Embedded) يربط بين الراسبيرى باي والكاميرا الأولى التي سيتم استخدامها لتمكين الروبوت ذو العجلات من التحرك على الأرض الزراعية وتجنب العقبات، والكاميرا الثانية التي من شأنها الكشف عن موقع الأعشاب التى سوف يتحرك لها ذراع الروبوت بدقة ويقوم برشها. بالإضافة إلى نظام الرش حيث تقوم المضخة بتسليم مبيدات الأعشاب من الخزان إلى الحاقن.
الطلاب المبتكرون


الطلاب وعميد كلية الهندسة