इंजीनियर ने मल्टी-लेग्ड स्वार्म रोबोट्स का निर्माण किया

नोट्रे डेम विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ने मल्टी-लेग्ड रोबोट्स विकसित किए हैं जो कठिन वातावरण में नेविगेट कर सकते हैं और एक स्वार्म के रूप में जटिल कार्यों को पूरा कर सकते हैं।

इस शोध को साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किया गया है।

यासेमिन ओज़कान-आयडिन विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की सहायक प्रोफेसर हैं। वह नई रोबोट बनाने के लिए जिम्मेदार हैं।

“लेग्ड रोबोट कठिन वातावरण जैसे कि खुरदरी जमीन और तंग स्थानों में नेविगेट कर सकते हैं, और अंगों का उपयोग शरीर के समर्थन, तेजी से गतिशीलता और बाधा पार करने में मदद करता है,” ओज़कान-आयडिन ने कहा। “हालांकि, लेग्ड रोबोट जमीनी वातावरण में अद्वितीय गतिशीलता चुनौतियों का सामना करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लोकोमोटर प्रदर्शन में कमी आती है।”

गतिशीलता में सुधार

ओज़कान-आयडिन ने अनुमान लगाया कि व्यक्तिगत रोबोटों के बीच एक भौतिक कनेक्शन एक जमीनी लेग्ड सामूहिक प्रणाली की गतिशीलता में सुधार कर सकता है। व्यक्तिगत रोबोटों को एक दूसरे से जोड़कर एक मल्टी-लेग्ड प्रणाली बनाने से, वे छोटे कार्यों को पूरा करने वाले एकल रोबोट की तुलना में बेहतर ढंग से चुनौतियों का सामना कर सकते हैं।

“जब चींटियां वस्तुओं को इकट्ठा करती हैं या परिवहन करती हैं, तो यदि एक बाधा का सामना करती है, तो समूह सामूहिक रूप से उस बाधा का सामना करने के लिए काम करता है। यदि मार्ग में एक अंतर है, तो वे एक पुल बनाएंगे ताकि अन्य चींटियां पार कर सकें – और यह इस अध्ययन के लिए प्रेरणा है,” उन्होंने कहा। “रोबोटिक्स के माध्यम से हम इन जैविक प्रणालियों के गतिविधियों और सामूहिक व्यवहार को बेहतर ढंग से समझने में सक्षम हैं और अन्वेषण कर सकते हैं कि हम इस प्रकार की प्रौद्योगिकी का भविष्य में कैसे उपयोग कर सकते हैं।”

रोबोट्स का निर्माण

ओज़कान-आयडिन ने रोबोटों के निर्माण के लिए 3डी प्रिंटर पर भरोसा किया, जो 15 से 20 सेंटीमीटर लंबे हैं। प्रत्येक में एक लिथियम पॉलिमर बैटरी, माइक्रोकंट्रोलर और तीन सेंसर हैं। सामने एक प्रकाश सेंसर और सामने और पीछे दो चुंबकीय स्पर्श सेंसर हैं, जो उन्हें एक दूसरे से जोड़ने में सक्षम बनाता है।

चार लचीले पैरों के साथ, रोबोटों को इतने सारे सेंसर और भागों की आवश्यकता नहीं होती है, और यह उन्हें खुरदरी या असमान जमीन के साथ बातचीत करने में मदद करता है।

“आप बाधाओं का पता लगाने के लिए अतिरिक्त सेंसरों की आवश्यकता नहीं है क्योंकि पैरों में लचीलापन रोबोट को उनसे गुजरने में मदद करता है,” ओज़कान-आयडिन ने कहा। “वे मार्ग में अंतरों का परीक्षण कर सकते हैं, अपने शरीर के साथ एक पुल बना सकते हैं; व्यक्तिगत रूप से वस्तुओं को स्थानांतरित कर सकते हैं; या विभिन्न प्रकार के वातावरण में सामूहिक रूप से वस्तुओं को स्थानांतरित करने के लिए जुड़ सकते हैं, जो चींटियों के समान नहीं है।”

रोबोटों का परीक्षण विभिन्न सतहों पर किया गया, जैसे कि घास, मल्च, पत्तियां और ओक के फल। समतल जमीन के प्रयोग में कणबोर्ड और स्टायरोफोम के साथ सीढ़ियां शामिल थीं, और अन्य परीक्षणों में शैग कार्पेटिंग और आयताकार लकड़ी के ब्लॉक शामिल थे।

यदि एक व्यक्तिगत इकाई फंस गई, तो यह अन्य रोबोटों को एक संकेत भेजता था। फिर वे रोबोट एक दूसरे का समर्थन करने के लिए जुड़ते हुए बाधाओं का सामना करते हुए सामूहिक रूप से काम करते थे।

ओज़कान-आयडिन के अनुसार, नए शोध से कम लागत वाले लेग्ड स्वार्म के डिजाइन में मदद मिल सकती है जो अप्रत्याशित स्थितियों के अनुकूल हो सकते हैं और सामूहिक कार्यों जैसे कि खोज और बचाव मिशन, सामूहिक वस्तु परिवहन और अंतरिक्ष अन्वेषण को पूरा कर सकते हैं। वह अब प्रणालियों की नियंत्रण, संवेदन और शक्ति क्षमताओं में सुधार पर ध्यान केंद्रित करेगी।

“कार्यात्मक स्वार्म प्रणालियों के लिए, बैटरी प्रौद्योगिकी में सुधार की आवश्यकता है,” उन्होंने कहा। “हमें अधिक शक्ति प्रदान करने वाली छोटी बैटरियों की आवश्यकता है, जो आदर्श रूप से 10 घंटे से अधिक समय तक चलें। अन्यथा, इस प्रकार की प्रणाली का उपयोग वास्तविक दुनिया में नहीं किया जा सकता है।” अन्य सीमाओं में अधिक सेंसर और अधिक शक्तिशाली मोटरों की आवश्यकता शामिल है – जबकि रोबोटों का आकार छोटा रखा जाता है।

“आपको यह सोचने की जरूरत है कि रोबोट वास्तविक दुनिया में कैसे काम करेंगे, इसलिए आपको यह सोचने की जरूरत है कि कितनी शक्ति की आवश्यकता है, आप किस आकार की बैटरी का उपयोग करते हैं। सब कुछ सीमित है, इसलिए आपको मशीन के हर हिस्से के साथ निर्णय लेने की जरूरत है।”