रोबोटिक्स और भौतिक एआई
इंजीनियर सॉफ्ट रोबोट को दिल देते हैं
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कॉर्नेल और यूएस आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं की एक सहयोगी टीम ने हाइड्रोडायनामिक और चुंबकीय बलों का उपयोग करके रबड़ जैसे लचीले और आकार बदल सकने वाले पंप को चलाया है, जो सॉफ्ट रोबोट्स को एक परिसंचरण प्रणाली प्रदान करता है। यह प्रणाली प्रकृति में पाए जाने वाले जानवरों के जीवविज्ञान की नकल करती है।
शोध पत्र “मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक लेविटेशन फॉर हाई-परफॉर्मेंस फ्लेक्सिबल पंप्स” को प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित किया गया था।
जीवंत मशीनें
रोब शेपर्ड कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग में मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर हैं। उन्होंने कॉर्नेल में शोधकर्ताओं की टीम का नेतृत्व किया, जिसमें लीड ऑथर योआव माटिया भी शामिल थे।
“ये वितरित सॉफ्ट पंप मानव हृदय और उन धमनियों की तरह अधिक काम करते हैं जिनसे रक्त पहुंचाया जाता है,” शेपर्ड ने कहा। “हमारे समूह ने रोबोट के रक्त पर शोध प्रकाशित किया है, और अब हमारे पास रोबोट हृदय हैं। दोनों का संयोजन अधिक जीवंत मशीनों को बनाएगा।”
शेपर्ड द्वारा नेतृत्व वाले ऑर्गेनिक रोबोटिक्स लैब ने पहले सॉफ्ट मैटेरियल कंपोजिट्स का उपयोग करके विभिन्न प्रौद्योगिकियों को डिज़ाइन किया था, जैसे कि खींचकर फैल सकने वाली सेंसरयुक्त ”त्वचा” और दहन से चलने वाले ब्रेल डिस्प्ले और एथलेटिक प्रदर्शन की निगरानी करने वाले कपड़े। उन्होंने चलने, रेंगने, तैरने और पसीना बहाने वाले सॉफ्ट रोबोट्स भी विकसित किए हैं। टीम के अनुसार, इनमें से कई निर्माणों को रोगी देखभाल और पुनर्वास के क्षेत्र में लागू किया जा सकता है।
परिसंचरण प्रणाली बनाना
सॉफ्ट रोबोट्स को ऊर्जा संग्रहीत करने और उनके अंगों और गतिविधियों को शक्ति प्रदान करने के लिए एक परिसंचरण प्रणाली की आवश्यकता होती है, जो उन्हें जटिल कार्यों को पूरा करने की अनुमति देती है।
नव विकसित एलास्टोमेरिक पंप में एक नरम सिलिकोन ट्यूब होती है, जिसमें सोलेनॉइड्स नामक तार के कॉइल्स होते हैं। ये सोलेनॉइड्स एलास्टोमेरिक पंप के बाहरी हिस्से में रखे जाते हैं, और कॉइल्स के बीच की खाली जगह ट्यूब को मोड़ने और खींचने की अनुमति देती है। ट्यूब के अंदर एक ठोस कोर चुंबक होता है, जो मैग्नेटोरियोलॉजिकल तरल से घिरा होता है, जो चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर कठोर हो जाता है। यह कोर को केंद्रित रखता है और एक सील बनाता है। चुंबकीय क्षेत्र को विभिन्न तरीकों से लागू करके, कोर चुंबक को आगे और पीछे ले जाया जा सकता है, जिससे पानी और कम चिपचिपा तेल जैसे तरल पदार्थों को निरंतर बल के साथ आगे बढ़ाया जा सकता है।
शेपर्ड ने यूएस आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी के नाथन लाजरस के साथ शोध के सह-सीनियर लेखक के रूप में काम किया।
“हम 100 गुना अधिक दबाव और प्रवाह दर पर काम कर रहे हैं जो अन्य सॉफ्ट पंप्स में किया गया है,” शेपर्ड ने कहा। “कठोर पंप्स की तुलना में हम अभी भी लगभग 10 गुना कम प्रदर्शन पर हैं। इसलिए इसका मतलब है कि हम बहुत चिपचिपे तेल को बहुत उच्च प्रवाह दर पर पंप नहीं कर सकते हैं।”
शोधकर्ताओं ने एक प्रयोग किया ताकि यह प्रदर्शित किया जा सके कि पंप प्रणाली बड़े विरूपणों के तहत निरंतर प्रदर्शन बनाए रख सकती है। उन्होंने प्रदर्शन मापदंडों पर भी नज़र रखी, ताकि भविष्य के संस्करणों को रोबोट के अनुसार अनुकूलित किया जा सके।
“हमें लगता है कि पंप के विभिन्न पैरामीटरों के लिए स्केलिंग संबंध होना महत्वपूर्ण है, ताकि जब हम कुछ नया डिज़ाइन करें, जिसमें विभिन्न ट्यूब व्यास और विभिन्न लंबाई हों, तो हमें पता हो कि हमें वांछित प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए पंप को कैसे समायोजित करना चाहिए,” शेपर्ड ने कहा।
