इंजीनियर्स ने निंटेंडो खेलने में सक्षम सॉफ्ट रोबोटिक हाथ विकसित किया

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं और इंजीनियरों ने एक 3डी-प्रिंटेड सॉफ्ट-रोबोटिक हाथ बनाया है जो निंटेंडो के सुपर मारियो ब्रोस को खेलने में सक्षम है।

सॉफ्ट रोबोटिक हाथों की चपलता में यह एक अद्भुत प्रगति है, और यह शोध साइंस एडवांसेज में प्रस्तुत किया गया है।

सॉफ्ट रोबोटिक्स के क्षेत्र में लचीले और फुलने वाले रोबोट शामिल होते हैं जो पानी या हवा से संचालित होते हैं, जबकि पारंपरिक रोबोट बिजली से संचालित होते हैं। सॉफ्ट रोबोटिक्स में रुचि बढ़ी है क्योंकि वे सुरक्षित और अनुकूलनीय होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर उन्हें प्रोस्थेटिक्स और चिकित्सा उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, नए शोध से पहले, रोबोट को मोड़ने और हिलाने में सक्षम तरल पदार्थों को नियंत्रित करना मुश्किल था।

शोध टीम का नेतृत्व मैरीलैंड विश्वविद्यालय के यांत्रिक इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर रयान डी सोचोल ने किया था। टीम की बड़ी सफलता तब मिली जब उन्होंने एक ही चरण में पूरी तरह से असेंबल किए गए सॉफ्ट रोबोट को 3डी प्रिंट करने में सक्षम हुए, जिनमें एकीकृत तरल पदार्थ परिपथ शामिल थे।

जोशुआ हबार्ड सह-पहले लेखक हैं।

“पहले, एक सॉफ्ट रोबोटिक हाथ की हर उंगली को आमतौर पर अपनी नियंत्रण रेखा की आवश्यकता होती थी, जो इसकी पोर्टेबिलिटी और उपयोगिता को सीमित कर सकती थी,” हबार्ड ने समझाया। “लेकिन हमारे एकीकृत तरल पदार्थ ट्रांजिस्टर के साथ 3डी प्रिंटेड सॉफ्ट रोबोटिक हाथ को एक ही दबाव इनपुट पर निंटेंडो खेलने में सक्षम बनाता है।”

[कैप्शन id=”attachment_176749″ align=”aligncenter” width=”398″] छवि: मैरीलैंड विश्वविद्यालय

रोबोट का प्रदर्शन

टीम ने रोबोट का प्रदर्शन एक एकीकृत तरल पदार्थ परिपथ को डिज़ाइन करके किया जो एक ही नियंत्रण दबाव के प्रति प्रतिक्रिया करने में सक्षम था। कम दबाव लगाने से, टीम पहली उंगली को निंटेंडो कंट्रोलर पर दबाने में सक्षम बना सकती थी ताकि मारियो चल सके। उच्च दबाव लगाने से, मारियो कूद सकता था।

हाथ एक निर्धारित कार्यक्रम पर निर्भर करता था जो स्वचालित रूप से बंद, कम, मध्यम और उच्च दबाव के बीच स्विच करता था, और यह निंटेंडो कंट्रोलर को सफलतापूर्वक संचालित करने में सक्षम था और 90 सेकंड से कम समय में गेम के पहले स्तर को पूरा कर सकता था।

रूबेन एसेवेडो एक हालिया पीएचडी स्नातक और अध्ययन के सह-पहले लेखक हैं।

“हाल ही में, कई समूहों ने सॉफ्ट रोबोट की स्वायत्तता को बढ़ाने के लिए तरल पदार्थ परिपथ का उपयोग करने की कोशिश की है,” एसेवेडो ने कहा, “लेकिन रोबोट के साथ तरल पदार्थ परिपथ बनाने और एकीकृत करने के तरीके दिनों से लेकर हफ्तों तक का समय ले सकते हैं, जिसमें बहुत अधिक मैनुअल श्रम और तकनीकी कौशल की आवश्यकता होती है।”

3डी प्रिंटिंग

टीम ने “पॉलीजेट 3डी प्रिंटिंग” पर भरोसा किया, जिसमें कई परतों में मल्टी-मटीरियल ‘स्याही’ एक दूसरे के ऊपर ढेर की गई थीं।

क्रिस्टन एडवर्ड्स अध्ययन के सह-लेखक हैं।

“एक दिन की अवधि में और कम श्रम के साथ, शोधकर्ता अब 3डी प्रिंटर पर शुरू करने से लेकर पूरी तरह से तैयार सॉफ्ट रोबोट प्राप्त करने तक पहुंच सकते हैं – जिसमें सभी सॉफ्ट एक्ट्यूएटर, तरल पदार्थ परिपथ तत्व और शरीर की विशेषताएं शामिल हैं,” एडवर्ड्स ने कहा।

मारियो का चयन केवल मज़े के लिए नहीं किया गया था, बल्कि यह वास्तव में हाथ की चपलता को मापने का एक सटीक तरीका था। वीडियो गेम का समय और स्तर पहले से ही स्थापित था, जिसमें एक ही गलती गेम को समाप्त कर देती थी। यह रोबोट का मूल्यांकन करने का एक नया तरीका प्रदान करता था।

अन्य शोध प्रगति और खुला पहुंच

टीम के शोध पत्र में टेरापिन कछुए से प्रेरित सॉफ्ट रोबोट का भी विवरण दिया गया है, जिन्हें यूएमडी के टेरापिन वर्क्स 3डी प्रिंटिंग हब में प्रिंट किया गया था।

टीम की रणनीति भी खुली है, और पत्र किसी के लिए भी पढ़ने के लिए खुला है। टीम ने अपने पूरक सामग्री को गिटहब से जोड़ा, जिसमें सभी इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन फ़ाइलें शामिल हैं।

“हम अपने सभी डिज़ाइन फ़ाइलों को स्वतंत्र रूप से साझा कर रहे हैं ताकि कोई भी उन्हें आसानी से डाउनलोड कर सके, मांग पर संशोधित कर सके और 3डी प्रिंट कर सके – चाहे अपने स्वयं के प्रिंटर के साथ या हम जैसी प्रिंटिंग सेवा के माध्यम से,” सोचोल ने कहा। “यह हमारी आशा है कि यह खुली 3डी प्रिंटिंग रणनीति सॉफ्ट रोबोट के साथ एकीकृत तरल पदार्थ परिपथ की पहुंच, प्रसार, पुनरुत्पादन और अपनाने को बढ़ावा देगी और इस क्षेत्र में प्रगति को तेज करेगी।”

टीम अब देख रही है कि उनकी तकनीक का उपयोग पुनर्वास उपकरणों, सर्जिकल उपकरणों और अनुकूलन योग्य प्रोस्थेटिक्स जैसे जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए कैसे किया जा सकता है।