. لطفاً تاریخچۀ کوتاهی دربارۀ فعالیت‌‌های علمی خودتان بفرمایید.

در ابتدا اگر بخواهم به تاریخچۀ کوتاهی فعالیت‌های گذشته‌ام اشاره کنم، من دورۀ دکتری خود را در کشور ژاپن گذراندم و در زمینۀ مدل‌سازی و کنترل سیستم‌های رباتیک زیرسطحی کار کردم. در آن سال‌ها ذهنیت خاصی از این ربات‌ها نداشتم و اینترنت و ابزار جست‌وجوی آنلاین هم به گستردگی امروز نبودند که بتوانم به‌راحتی به اطلاعات مربوط به آن‌ها دست پیدا کنم. زمانی که برای اولین بار به آزمایشگاهی که بنا بود در آن فعالیت کنم وارد شدم و این ربات‌ها را از نزدیک دیدم، شوکه شدم و مطمئن نبودم که در این زمینه چه کارهایی می‌توانم انجام دهم.

پس از مدتی توانستم جایگاه خودم را در آن آزمایشگاه پیدا کنم و تصمیم گرفتم به کار روی این ربات‌ها ادامه داده و با استفاده از دانش مهندسی که از دورۀ کارشناسی و کارشناسی ارشد داشتم و تجربۀ چندین ساله‌ای که از هیئت علمی‌ بودن در درجۀ مربی به‌دست آورده بودم، مسیر خودم را پیدا کنم.

با توجه به نوع ‌آموزش‌هایی که در ایران دیده بودم کارکردن با معادلات و شبیه‌سازی را ترجیح می‌دادم؛ پس پرس‌وجو کردم و متوجه شدم که این دستگاه‌ها به‌طور مستقیم معادلۀ حرکت خاصی ندارند و براساس تجربه و با انجام آزمایشات متنوع ساخته شده‌اند. همین موضوع باعث شد که تصمیم به مدل‌سازی حرکت هیدرودینامیک این ربات‌ها بگیرم.

· آیا در این مسیر با چالش خاصی مواجه نشدید؟

در مرحلۀ بعد شروع به خواندن تعدادی کتاب در این زمینه کردم و با توجه به اینکه در دوره‌های قبل در گرایش طراحی و جامدات از رشتۀ مکانیک متمرکز بودم، حس کردم که اطلاعاتم در این زمینه کافی نیست و نمی‌توانم آن‌طور که باید این زمینه را دنبال کنم. بعد از مشورتی که با استادم داشتم تصمیم گرفتم از روش‌های مبتنی بر تست و آزمایش کمک بگیرم و از روش‌هایی مبتنی بر سیستم‌های neural network استفاده کردم که در آن زمان نمی‌دانستم در آینده تحت عنوانartificial intelligence به دنیا معرفی می‌شوند.

این گونه شد که کارم در زمینۀ neural network را آغاز کردم و شبکه‌های هوشمند و ژنتیک الگوریتم را به کار گرفتم. در آن دوره جنس کارهایی که انجام می‌دادم عوض شده بود و با تصوری که از مهندسی مکانیک در آن زمان داشتم تفاوت زیادی داشت. پس از گذشت چهار سال از کار در آن آزمایشگاه علاوه بر مطالبی که در مهندسی مکانیک به‌صورت کلاسیک خوانده بودم، این توانایی را پیدا کردم که بتوانم مسائلی در حوزه‌های علمی، پژوهشی و حتی علوم اجتماعی را مبتنی بر داده تعریف کنم و با استفاده از یک شبکۀ هوشمند برای حل مسئله یا کنترل یک پدیده، راه‌حل ارائه دهم.

· پس از بازگشت به ایران چه کارهایی انجام دادید؟

پس از بازگشت به ایران درس‌هایی با همین عناوین را تعریف کردم و مشغول تدریس آن‌ها در دورۀ تحصیلات تکمیلی هستم. زمانی که در این دانشکده درس مبانی سیستم‌های هوشمند را تعریف نمودم و تدریس می‌کردم، همزمان برای دانشجویان مهندسی دریا هم درس مهندسی زیرسطحی که با نگاه به شبکه‌های هوشمند بود را توسعه دادم. تعداد زیادی از دانشجویانی که در آن زمان با آن‌ها کار می‌کردم، کارهای بزرگی در زمینۀ الگوریتم‌های مدرن و پیاده‌سازی کاربردهای متفاوت آن‌ها انجام دادند.

· لطفاً چند نمونه از پروژه‌هایی در سال‌های اخیر انجام داده‌اید را معرفی کنید.

پروژه‌ای که در حال حاضر به خاطر می‌آورم پروژۀ آقای دکتر محمدرضا ذاکرزاده است که در حال حاضر عضو هیئت علمی دانشگاه تهران هستند و در گذشته یکی از دانشجویان مقطع دکترای ما بودند. پروژۀ ایشان دربارۀ کنترل یک تیر طرّه (تیر یک سر درگیر) با استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار بود که موقعیت انتهای تیر به‌وسیلۀ تحریک دو سیم قابل کنترل بود. این پروژه از آن جهت برای من به‌یادماندنی بود که در آن هم از مواد هوشمند و هم از الگوریتم‌های هوشمند استفاده شده بود؛ در واقع هم سخت‌افزار و هم نرم‌افزار، هوشمند بودند. مدل‌سازی این مسئله به‌دلیل مدل غیرخطی آن بسیار پیچیده بود.

با وجود اینکه عملکرد آلیاژهای حافظه‌دار، به‌دلیل وجود حلقه‌های هیسترزیس در آن‌ها، با گذر زمان و اعمال بار غیرقابل پیش‌بینی است، اما این آلیاژها خواص خاصی از جمله تغییر شکل در مقابل بارگذاری و تغییر دما و یا تغییر ساختار کریستالوگرافی ماده در مقابل اعمال ولتاژ و تغییر دما را دارند که همین موضوع استفاده از آن را جذاب می‌کند.

از جمله کاربردهای این پروژه می‌توان به کنترل زاویۀ فلپ در ربات‌های پرنده کوچک و از طریق آلیاژهای حافظه‌دار اشاره کرد. فلپ‌های افقی روی بال هواپیما وظیفۀ کنترل مانور بالا و پایین را دارند و چرخش فلپ عمودی روی دم هواپیما، باعث گردش یاو می‌شود که غالباً توسط عملگرهای مکانیکی کار می‌کند. کوچک‌کردن اندازۀ این عملگرها با حفظ کارکرد مطلوب و برای استفاده در مکانیزم‌های پرندۀ کوچک، حدی دارد و اینجاست که استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار با قابلیت کنترل موقعیت انتهای فلپ به ما کمک می‌کند.

خوشبختانه مقالات بسیار درخشانی از کار ایشان نتیجه شد و همین بنیۀ علمی و کارهایی که انجام دادند توشه‎ای برای پذیرفته‌شدن ایشان به‌عنوان عضو هیئت علمی دانشکدۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تهران شد. معمولاً موضوعاتی که به‌عنوان پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد و دکترا و گاهی مقطع کارشناسی تعریف می‌شود، بیشتر معطوف به حوزۀ سیستم‌های هوشمند است که در آن‌ها هم از مواد هوشمند و هم از تکنیک‌ها و الگوریتم‌های هوشمند استفاده می‌شود.

یکی از پروژه‌هایی که در حال حاضر روی آن‌ کار می‌کنم، پروژۀ مهندس مختاری امیرمجدی است که مشغول کار روی ژیروسکوپ‌های MEMS هستند. ژیروسکوپ‌های مکانیکی ابعاد بزرگ‌تری دارند و شامل یک دیسک گردان و سه محور متعامد هستند که برای پلتفرم‌هایی مثل شبیه‌سازهای پرواز قابل استفاده است. میکروژیروسکوپ‌ها به‌وسیلۀ ساختار مکانیکی جزئی که دارند، می‌توانند با اعمال تحریکی که صورت می‌گیرد و تغییر مقاومت، جهت تحریک صورت‌گرفته را تشخیص دهند. این میکروژیروسکوپ یک میکروحلقه است که برای آن هشت پایه با لایۀ پیزوالکتریک در نظر گرفته‌ایم تا بتوانیم سخت شعاعی را برای شرایط مختلف کاری تنظیم کنیم. همچنین در این میکروژیروسکوپ از روش‌های یادگیری عمیق استفاده شده تا بتوانیم سیستم را مدل کنیم و در بخش بهینه‌سازی پارامترهای هندسی از آن استفاده کنیم.

· لطفاً دربارۀ نوع پروژه‌هایی که روی آن‌ها کار می‌کنید توضیح کوتاهی ارائه دهید.

معمولاً نوع پروژه‌ها، پایان‌نامه‌ها و رساله‌های دکترایی که برای دانشجویان تعریف می‌کنم، باتوجه به سابقۀ علمی و تخصصی که در سال‌های اخیر کسب کردم، در ارتباط با سیستم‌های دینامیکی و کنترلی و با بهره‌مندی از روش‌های مدرن است. البته این موضوع به این معنا نیست که در زمینۀ مکانیک کلاسیک و به‌عبارتی همان دید سنتی که از مهندسی مکانیک وجود دارد، کاری انجام نمی‌دهم بلکه باتوجه به علاقۀ دانشجویان آن‌ها را راهنمایی می‌کنم تا بتوانند در زمینه‌ای که به آن علاقه دارند کار کنند و من هم در این مسیر از به نتیجه‌رسیدن کارشان لذت می‌برم و با آن‌ها می‌آموزم.