डॉ. डेविड ज़ारौक, बायोइंस्पायर्ड और मेडिकल रोबोटिक्स प्रयोगशाला के निदेशक - साक्षात्कार श्रृंखला

डेविड नेगेव के बेन गुरियन विश्वविद्यालय के एमई विभाग में एक वरिष्ठ व्याख्याता (सहायक प्रोफेसर) और निदेशक हैं बायोइंस्पायर्ड और मेडिकल रोबोटिक्स प्रयोगशाला. उनकी रुचि बायोमिमेटिक्स, मिलिसिस्टम्स, लघु रोबोटिक्स, लचीली और फिसलन वाली बातचीत, अंतरिक्ष रोबोटिक्स, कम सक्रिय और न्यूनतम सक्रिय तंत्र और सैद्धांतिक किनेमेटिक्स के क्षेत्र में है।

वह क्या चीज़ है जिसने आपको शुरुआत में रोबोटिक्स के क्षेत्र की ओर आकर्षित किया?

बचपन से ही मैं हमेशा मशीनों से आकर्षित रहा हूं। मैंने हमेशा उन्हें बनाने की कोशिश की और अंततः मैकेनिकल इंजीनियरिंग में बीएससी के साथ स्नातक होने के बाद, मैं नेगेव के बेन-गुरियन विश्वविद्यालय में ऐसे रोबोट विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करने में सक्षम होने के लिए रोमांचित हूं जो शरीर के अंदर रेंग सकते हैं।

आपने पीएच.डी. मेडिकल रोबोटिक्स में. मेडिकल रोबोटिक अनुप्रयोगों के कुछ प्रकार कौन से हैं जिनसे आप सबसे अधिक उत्साहित हैं?

कोई भी एप्लिकेशन जिसमें सटीकता शामिल है जिसे प्रोग्राम किया जा सकता है, रोबोटिक समाधान के लिए एक संभावित उम्मीदवार है। जिन दो रोबोटों पर मैंने पहले काम किया था उनमें वे रोबोट शामिल थे जो शरीर के अंदर रेंगते थे और सुइयों का उपयोग करके मस्तिष्क की सर्जरी करते थे।

आपके द्वारा बनाए गए एक रोबोट को द फ़्लाइंग स्टार कहा जाता है जो एक हाइब्रिड क्रॉलिंग और फ़्लाइंग रोबोट है। इस रोबोट के पीछे क्या प्रेरणा थी?

स्टार रोबोट का फैलाव तंत्र कीड़ों से प्रेरित है लेकिन इसमें पहिए शामिल हैं जो जैव-प्रेरित प्राणियों और पहिए वाले वाहनों के फायदों को जोड़ते हैं।

द फ़्लाइंग स्टार के निर्माण के पीछे कुछ चुनौतियाँ क्या थीं?

फ्लाइंग स्टार एक नियमित क्वाडकॉप्टर नहीं है क्योंकि यह अपने पंखों के उन्मुखीकरण को बदलता है जो इसकी सामान्य नियंत्रण गतिशीलता को प्रभावित करता है। शुरुआत में अलग-अलग डिज़ाइन वैरिएबल चुनौतीपूर्ण थे और उड़ान से लेकर ड्राइविंग मोड तक के बदलाव के लिए अनूठे हिस्सों की आवश्यकता थी जिन्हें हमें स्वयं विकसित करना था।

मैं इस बात से प्रभावित हुआ कि फ्लाइंग स्टार कितना बहुमुखी है, यह सचमुच बाधाओं को चकमा दे सकता है, उनके नीचे रेंग सकता है, उनके ऊपर उड़ सकता है, आदि। क्या आप चर्चा कर सकते हैं कि फ्लाइंग स्टार परिवहन के किस प्रकार का उपयोग करने का निर्णय लेता है? यह कैसे चुनता है कि किसी वस्तु के नीचे से रेंगना है या ऊपर से उड़ना है?

फ्लाइंग स्टार को शुरू में खोज और बचाव उद्देश्यों और अंतिम मील पैकेज डिलीवरी के लिए डिज़ाइन किया गया है। हम दूरी और ऊर्जा आवश्यकताओं के साथ-साथ बाधा के आकार के आधार पर यह निर्धारित करने के लिए एल्गोरिदम विकसित कर रहे हैं कि कब उड़ान भरनी है या गाड़ी चलानी है। निर्णय एल्गोरिदम, जो अभी भी विकसित किया जा रहा है, आसपास के कैमरा मैपिंग पर आधारित होगा। यदि कोई खुला स्थान उसके नीचे रेंगने के लिए पर्याप्त ऊंचा है, तो FSTAR आसानी से उसमें से निकल जाएगा। नहीं तो उड़ जायेगा. चुनौतीपूर्ण सीमित स्थानों (जैसे मलबे) में अभी भी एक मानव ऑपरेटर की आवश्यकता हो सकती है।

जब मैंने मिनिमली एक्टीवेटेड रीकॉन्फिगरेबल कंटीन्यूअस ट्रैक रोबोट का वीडियो देखा तो मेरी पहली धारणा यह थी कि इसके शीर्ष पर एक कैमरा होने से यह खोज और बचाव के लिए एकदम सही होगा। ऐसे रोबोट के लिए आप किन उपयोग के मामलों की कल्पना करते हैं?

पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य निरंतर ट्रैक रोबोट मुख्य रूप से मलबे जैसे कठिन इलाके में खोज और बचाव उद्देश्यों के लिए विकसित किया गया है। लेकिन इसका उपयोग अन्य अनुप्रयोगों जैसे खुदाई, कृषि और औद्योगिक रखरखाव के लिए पाइपों के अंदर रेंगने के लिए भी किया जा सकता है।

आपकी पिछली परियोजनाओं में से एक SAW है, जो एक न्यूनतम सक्रिय पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य सतत ट्रैक रोबोट है। इस रोबोट के पीछे क्या प्रेरणा थी?

SAW (सिंगल एक्चुएटर वेव) रोबोट मूल रूप से लघु जैविक जीवों से प्रेरित था जो अपनी पूंछ हिलाकर तैरते हैं। इस रोबोट को बनाना बेहद चुनौतीपूर्ण था. हालाँकि समीकरणों से पता चला कि तरंग गति को विकसित करने के लिए एक एकल मोटर की आवश्यकता होती है, लेकिन यांत्रिक रूप से इस गति को महसूस करना आसान नहीं था। मुझे इसका समाधान तब मिला जब मैं मैकेनिकल डिज़ाइन पाठ्यक्रम पढ़ा रहा था और मुझे एहसास हुआ कि स्प्रिंग का पार्श्व प्रक्षेपण एक साइन फ़ंक्शन है जो स्प्रिंग को घुमाने पर आगे बढ़ता है

आख़िरकार आप SAW को कितना छोटा बना सकते हैं? क्या भविष्य में इसी आकार का रोबोट बनना संभव है जिसका उपयोग मानव शरीर के अंदर यात्रा करने के लिए किया जा सके?

SAW रोबोट का मुख्य उद्देश्य शरीर के अंदर रेंगना है। हमारा नवीनतम डिज़ाइन 1.5 सेमी से कम चौड़ा है और यह सुअर की आंत (एक्स-विवो) के अंदर रेंगने में सक्षम है। वर्तमान में, हम पाचन तंत्र के अंदर रेंगने के लिए छोटे रोबोट विकसित करने के लिए धन की मांग कर रहे हैं। हमारा मानना ​​है कि यह बहुत संभव है.

आपके रोबोटों से मैंने जो अवलोकन किया उनमें से एक यह है कि उनमें से कई सरलता पर आधारित हैं। जब किसी रोबोट में काम करने वाले घटकों की संख्या की बात आती है तो क्या आप जानबूझकर न्यूनतम होने का प्रयास करते हैं?

हम सरलता के तर्क का पालन करते हैं। अल्बर्ट आइंस्टीन के बारे में एक कहावत है, "हर चीज़ यथासंभव सरल होनी चाहिए लेकिन इससे अधिक सरल नहीं होनी चाहिए"। घटकों की कम संख्या का अर्थ है बेहतर विश्वसनीयता, लंबे समय तक कार्यशील जीवन, उच्च शक्ति घनत्व और रोबोट के आकार को कम करना बहुत आसान हो जाता है।

फ़िलहाल आप किस पर काम कर रहे हो?

मेरी बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी लैब में, हम वर्तमान में कई परियोजनाओं पर काम कर रहे हैं जिसमें एक रोबोट का मॉडलिंग शामिल है जो शरीर के अंदर रेंग सकता है, कृषि अनुप्रयोगों के लिए सीरियल रोबोट और कुछ छोटे खोज और बचाव रोबोट।

कुछ और जो आप हमारे पाठकों के साथ साझा करना चाहेंगे?

मैं माता-पिता और बच्चों को मेक्ट्रोनिक्स/रोबोटिक्स में संलग्न होने के लिए दृढ़ता से प्रोत्साहित करता हूं। आज की तकनीक के साथ, कम कीमत पर उपयोगकर्ता के अनुकूल घटकों (3 डी प्रिंटर, आर्डिनो नियंत्रक, मोटर, सेंसर इत्यादि) खरीदना और उन्हें उपलब्ध घरेलू संसाधनों के साथ प्रोग्राम करना संभव है। यह पूरे परिवार के लिए एक मनोरंजक गतिविधि हो सकती है (विशेषकर इस अवधि में जब हम ज्यादातर घर पर होते हैं)। मैं बच्चों को विज्ञान में संलग्न होने और शैक्षिक उद्देश्यों (सिर्फ गेमिंग के लिए नहीं) के लिए कंप्यूटर के उपयोग के लिए भी प्रोत्साहित करता हूं।

बातचीत के लिए शुक्रिया। मुझे वास्तव में नवोन्मेषी रोबोटिक्स डिजाइन करने के आपके अनूठे दृष्टिकोण के बारे में सीखने में आनंद आया। जो पाठक अधिक जानना चाहते हैं उन्हें यहां आना चाहिए बायोइंस्पायर्ड और मेडिकल रोबोटिक्स प्रयोगशाला.