“ब्रेनलेस” सॉफ्ट रोबोट जटिल वातावरण में नेविगेट करता है रोबोटिक्स में एक नए युग की शुरुआत

रोबोटिक्स के विकसित क्षेत्र में, शोधकर्ताओं ने एक नए युग की शुरुआत की है: एक सॉफ्ट रोबोट जो जटिल वातावरण में नेविगेट करने के लिए मानव या कंप्यूटर के निर्देशन की आवश्यकता नहीं है। यह नई खोज पिछले काम पर आधारित है जहां एक सॉफ्ट रोबोट ने सरल मेज़ में बुनियादी नेविगेशनल कौशल का प्रदर्शन किया था।

नेविगेशन के लिए भौतिक बुद्धिमत्ता का उपयोग

जी यिन, अध्ययन के सह-लेखक और नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर, इस प्रगति पर प्रकाश डालते हैं:

“हमारे पहले के काम में, हमने दिखाया कि हमारा सॉफ्ट रोबोट एक बहुत ही सरल बाधा पाठ्यक्रम के माध्यम से मोड़ और मोड़ सकता है। हालांकि, यह तब तक मुड़ नहीं सकता था जब तक कि यह एक बाधा का सामना नहीं करता था। यह सीमा यह थी कि रोबोट कभी-कभी फंस जाता था, समानांतर बाधाओं के बीच आगे और पीछे उछलता हुआ।”

उन्होंने जोड़ा, “हमने एक नया सॉफ्ट रोबोट विकसित किया है जो अपने आप मुड़ सकता है, जिससे यह ट्विस्टी मेज़ को पार कर सकता है, यहां तक कि चलती बाधाओं के चारों ओर घूम सकता है। यह सब भौतिक बुद्धिमत्ता का उपयोग करके किया जाता है, कंप्यूटर के मार्गदर्शन पर निर्भर नहीं है।”

“भौतिक बुद्धिमत्ता” शब्द गतिशील वस्तुओं, जैसे कि सॉफ्ट रोबोट, के अंतर्निहित व्यवहार को संदर्भित करता है, जो उनके संरचनात्मक डिजाइन और सामग्री द्वारा परिभाषित किया जाता है, बाहरी मानव या कंप्यूटर हस्तक्षेप के बजाय।

यह नई प्रजाति के सॉफ्ट रोबोट रिबन जैसे तरल क्रिस्टल इलास्टोमर का उपयोग करते हैं। जब वे एक सतह पर सेट किए जाते हैं जो आसपास की हवा से गर्म होती है, विशेष रूप से 55 डिग्री सेल्सियस (131 डिग्री फ़ारेनहाइट) से ऊपर, तो सतह के संपर्क में आने वाला रिबन सिकुड़ जाता है जबकि उजागर हिस्सा अपरिवर्तित रहता है। यह विसंगति एक रोलिंग गति को ट्रिगर करती है, जो सतह के तापमान के साथ तेज होती जाती है।

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असिममेट्री के माध्यम से नवाचार

इस रोबोट का विशिष्ट पहलू इसके डिजाइन में है। अपने पूर्ववर्ती के विपरीत, जो सममित था, नई संस्करण में दो विभिन्न आधे हिस्से हैं। एक खंड एक सीधी रेखा में फैलता है, जो एक मुड़े हुए रिबन की तरह दिखता है, जबकि दूसरा एक तंग घुमावदार रिबन की तरह एक सीढ़ी की तरह घूमता है।

इस डिजाइन में विचलन एक रोबोट के एक छोर पर दूसरे की तुलना में अधिक बल लगाने का कारण बनता है, जिससे एक गैर-रेखीय गति होती है। याओ झाओ, पेपर के पहले लेखक और एनसी स्टेट में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता, सिद्धांत की व्याख्या करते हैं: “एक प्लास्टिक कप के बारे में सोचें जिसका मुंह इसके आधार से चौड़ा है। जब आप इसे रोल करते हैं, तो यह एक सीधी траजेक्टरी का पालन नहीं करता है, लेकिन एक सतह पर एक चाप में चलता है। यह इसके असममित डिजाइन का प्रभाव है।”

झाओ आगे कहते हैं, “हमारे नए रोबोट की अवधारणा बहुत सरल है: इसके असममित डिजाइन के कारण, यह स्वतंत्र रूप से मुड़ता है बिना किसी वस्तु के संपर्क में। इसलिए, जबकि यह अभी भी एक वस्तु के साथ अपना मार्ग बदल सकता है – एक विशेषता जो इसे मेज़ को पार करने की अनुमति देती है – यह समानांतर बाधाओं के बीच फंस नहीं सकता है। इसकी चापाकार गति इसे प्रभावी ढंग से निकाल देती है।”

इस रोबोट पर परीक्षणों ने इसकी जटिल मेज़ के माध्यम से नेविगेट करने की क्षमता को प्रदर्शित किया, यहां तक कि वे जो दीवारों के साथ बदलते रहते हैं। प्रभावशाली ढंग से, यह अपने आकार से छोटे गैप से गुजर सकता था। ये परीक्षण विभिन्न भूभागों जैसे धातु की सतहों और रेत पर किए गए थे।

यह ग्राउंडब्रेकिंग काम सॉफ्ट रोबोट डिजाइनों के लिए एक नवाचारी दृष्टिकोण पेश करता है। जैसा कि यिन कहते हैं, “यह काम सॉफ्ट रोबोट डिजाइन के लिए नए दृष्टिकोण विकसित करने में हमारी मदद करने के लिए एक और कदम है – विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए जहां सॉफ्ट रोबोट पर्यावरणीय गर्मी ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं।”

जैसा कि रोबोटिक्स की दुनिया बढ़ती है, ऐसे “ब्रेनलेस” सॉफ्ट रोबोट की संभावना वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में लगती है बेहद व्यापक।