الملخص تمكّن مجموعة طلاب في المرحلة الثانوية من تنفيذ وتصميم مشروع طائرة رباعية المراوح من دون طيار، بالطريقة البحثية العلمية الصحيحة. ولم يكن الهدف من التصميم التحضير لمنتج يباع في السوق، بل رغبة منهم بتوطين مثل هذه الأفكار.
مدونة وطن "eSyria" تواصلت بتاريخ 22 كانون الثاني 2016، مع "ساره حبيب" من خريجي مركز المتميزين، التي تحدثت عن هذا المشروع منذ بدايته، فقالت: «استغرق العمل على المشروع مدة سنتين؛ في السنة الأولى درسنا آلية عمل هذا النوع من الطائرات، وكيف تتم برمجتها للتحكم بها، كما قمنا بتصميم نظام تحكم كنموذج مبدئي لآلية حركتها. في السنة الثانية قمنا بتصميم ونمذجة نظام تحكم خاص بالاعتماد على معادلات الحركة الخاصة بالطائرة، كما عملنا على بناء جسمين أحدهما من "الألياف الزجاجية"، وعملنا على تصميمه في "المعهد العالي للعلوم التطبيقية والتكنولوجيا" في "دمشق"، والآخر من "البلاستيك الشفاف"، إضافة إلى منصة العمل المصنوعة من "الألمنيوم"، وتمت جميع اختبارات التوازن والطيران بالاعتماد عليها».
عملية تجميع قطع الطائرة من المتحكم الأساسي وجسم المحركات والحساسات، إضافة إلى نظام الاتصال، وكذلك تجارب الطيران تمت ضمن مخبر "الروبوتيك" في "المركز الوطني للمتميزين" الذي احتضن هذه التجربة. ومهمتي كانت برمجة نظام الاتصال مع الطائرة للتحكم بها عن بعد، لأن هذا النوع من الطائرات إما أن نرفقه بخوارزمية تسمح له أن يؤدي مهمته ذاتياً، أو أن نتحكم به عبر إرسال الأوامر من محطة أرضية، وما قمنا بتنفيذه هو الخيار الثاني
تضيف عن طريقة تجريب الطائرة: «عملية تجميع قطع الطائرة من المتحكم الأساسي وجسم المحركات والحساسات، إضافة إلى نظام الاتصال، وكذلك تجارب الطيران تمت ضمن مخبر "الروبوتيك" في "المركز الوطني للمتميزين" الذي احتضن هذه التجربة. ومهمتي كانت برمجة نظام الاتصال مع الطائرة للتحكم بها عن بعد، لأن هذا النوع من الطائرات إما أن نرفقه بخوارزمية تسمح له أن يؤدي مهمته ذاتياً، أو أن نتحكم به عبر إرسال الأوامر من محطة أرضية، وما قمنا بتنفيذه هو الخيار الثاني».
وعن المشروع وتطوراته وما وصل إليه، حدثنا المشارك بالمشروع، وخريج مركز المتميزين "عدنان سعود"، فقال: «تعلمنا بالمركز الوطني للمتميزين كيفية إعداد بحث علمي وورقة علمية، وهذا كان سبباً رئيساً لنصل إلى مرحلة تطوير نظام التحكم ليكون أقرب ما يمكن إلى الأهداف الموضوعة. وما ميز المشروع هو تنفيذ فكرته من قبل طلاب في المرحلة الثانوية، الخطوة التي قام بها الفريق هي البدء في هذا المجال بطريقة علمية والسعي لدراسة هذا النوع من الروبوتات، بهدف معرفة آلية العمل وتطبيقها وتطويرها. في السنة الأولى عملنا نظام تحكم بالطائرة، ولم تكن الطائرة تطير بعد، لكن أداء النظام كان مقبولاً نسبياً. في السنة الثانية طورنا نظام التحكم أكثر؛ إذ بدأت العملية استخراج "الموديل" الديناميكي للروبوت، وتابعنا تصميم نظام تحكم ملائم باستخدام الحاسوب، كما قمنا بعمليات أمثلة للنظام.
الخطوة الثانية كانت دارة التحكم، وتتكون من متحكم وحساس تتصل مع الطائرة باستخدام البلوتوث، حيث يمكن التحكم إما باستخدام "اللابتوب أو الموبايل أو التابلت". وقد طورنا النظام في الصيف، حيث تم تصنيع طائرة صغيرة بقطر 14سم، ومن الصعب سماع صوتها، لكن التحكم فيها أصعب، واستخدمنا متحكمين صغيرين يعملان معاً بشكل مزدوج، مع استخدام نظامي اتصال منفصلين تماماً».
المشاركة بالمشروع "ندى سلمان" من خريجي مركز المتميزين، قالت عن أهمية الفكرة: «تعدّ هذه الفكرة تحدياً مهماً جداً لطلاب المرحلة الثانوية تبعاً لتقدم المعلومات والخبرات اللازمة، حيث إنه يشمل بوجه أساسي علوم الميكانيك والبرمجة والتحكم لبناء مثل هذه الروبوتات. وسبب اختيارنا للفكرة هو تطبيقاتها الواسعة حول العالم والشاملة لكل مجالات الحياة من الطب إلى الإعلام إلى المجالات العسكرية. استغرق المشروع عامين لاكتساب الخبرات اللازمة، وتم العمل في مخبر الروبوتيك في المركز الوطني للمتميزين، وقد تكفل المركز بكافة تكاليف المشروع، إضافة إلى توفير خبرات خارجية، مثل زيارة المعهد العالي للعلوم التطبيقية والتكنولوجيا للاستعانة بمخابرهم في بناء جسم الطائرة. العمل التعاوني أساس مهم في نجاح المشروع، فقد قسّمنا المهمات والمشكلات، وعملنا على حلها لجمع المنتج النهائي، ومساهمتي تركزت على تحويل نظام التحكم المدروس إلى كود برمجي يمكن حقنه بمتحكم الطائرة».
الدكتور "نائل داؤود" المشرف على المشروع، قال: «قام الطلاب في "المركز الوطني للمتميزين" باقتراح المشروع وتنفيذه وإجراء الدراسات النظرية، واقتراح عدة تصاميم لطائرة تعمل على ارتفاعات متوسطة، وبعدها تم العمل لإعداد "الموديل" الرياضي لحركة الطائرة، وإجراء محاكاة ثلاثية الأبعاد، وتصميم نظام التحكم بها.
بعد الانتهاء من مرحلة الدراسات، بدأت عملية التنفيذ، وكانت العقبة الأكبر تتمثل بتوفير القطع الإلكترونية والمحركات التي يصعب الحصول عليها، خصوصاً في ظل العقوبات الاقتصادية المفروضة على بلدنا "سورية". أما بالنسبة للعمل، فقد تم تقسيمه بين الطلاب الأربعة المشاركين في المشروع، حيث يكون كل طالب على دراية بآلية العمل العامة، ومتخصصاً بجزء واحد منه. وقد تم دعم المشروع بالتنسيق مع المشرفين ورعاية إدارة المركز التي أعطت اهتماماً كبيراً لهذا المشروع، لرغبتها في توطين هذه التكنولوجيا في المركز، وعملنا على توفير القطع والمتطلبات الضرورية لتنفيذه.
وتعدّ الطائرات من دون طيار أو ما يسمى "الدرون" أحد أنواع الروبوتات ذاتية الحركة، ولها تطبيقات مدنية وعسكرية لا تعد ولا تحصى، وتتمثل أهميتها في قدرتها على الإقلاع والهبوط في مساحات ضيقة جداً، وقدرتها على التصوير، ونقل المعدات، والمراقبة، والإنذار المبكر. إن هذا المشروع الذي تم تحقيقه يعدّ منصة لتطوير أبحاث أخرى تعتمد عليه، وتسمح لطلابنا بالبقاء على اطلاع على أحدث ما توصل إليه العلم، وتمكنهم من تطبيق أفكارهم البحثية عليه ليكونوا فاعلين في سوق العمل، ويساهموا في بناء وطنهم عندما يحين الوقت المناسب».
يذكر أنّ "علي الرياحي" من مواليد "اللاذقية" 1998، و"عدنان سعود" من مدينة "حمص" عام 1998، و"ساره حبيب" من مواليد "السعودية" 1998، و"ندى سلمان" من مواليد "اللاذقية" عام 1998، وهم يدرسون في جامعة "تشرين" ضمن برنامج هندسة "الميكاترونيك" الخاص بالمتميزين.