रोबोटिक्स और भौतिक एआई
धातु-खाने वाला रोबोट कंप्यूटर या बैटरी के बिना धातु मार्ग का अनुसरण कर सकता है
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एक नया विकसित ‘धातु-खाने वाला’ रोबोट कंप्यूटर या बैटरी की आवश्यकता के बिना एक धातु मार्ग का अनुसरण कर सकता है। रोबोट स्वतंत्र रूप से एल्युमिनियम सतहों की ओर और खतरों से दूर जा सकता है, धन्यवाद शक्ति-आपूर्ति इकाइयों को विपरीत दिशा में पहियों से जोड़ा जा सकता है।
बैटरियां रोबोटिक्स के क्षेत्र में एक प्रमुख बाधा हैं। जितनी अधिक ऊर्जा वे रखते हैं, उतना ही अधिक वजन होता है। यह वजन का अर्थ है कि रोबोट को भी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है ताकि वह चल सके, और जबकि कुछ शक्ति स्रोत जैसे सौर पैनल कुछ अनुप्रयोगों में उपयोगी होते हैं, एक अधिक सुसंगत, तेज़ और टिकाऊ तरीके की आवश्यकता है।
जेम्स पिकुल पेन इंजीनियरिंग के मैकेनिकल इंजीनियरिंग और एप्लाइड मैकेनिक्स विभाग में एक सहायक प्रोफेसर हैं। वह वर्तमान में नई प्रौद्योगिकी विकसित कर रहे हैं जो एक बैटरी के बजाय एक पर्यावरण नियंत्रित वोल्टेज स्रोत, या ईसीवीएस पर निर्भर करती है।
एक ईसीवीएस के साथ, ऊर्जा रासायनिक बंधनों को तोड़कर और बनाकर उत्पन्न होती है, और यह वजन को कम रखने में सक्षम है क्योंकि यह रोबोट के पर्यावरण में रासायनिक बंधनों को खोजता है। ईसीवीएस इकाई एक धातु सतह के संपर्क में आने पर आसपास की हवा के साथ एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करती है, और यही रोबोट को शक्ति प्रदान करती है।
पिकुल ने प्रेरणा प्रकृति से ली, विशेष रूप से यह देखकर कि जानवर कैसे रासायनिक बंधनों को बनाते हैं जो भोजन के रूप में शक्ति का स्रोत हैं। भले ही उन्हें ‘मस्तिष्क’ न हो, ये नए ईसीवीएस-संचालित रोबोट भी अपने भोजन स्रोत की तलाश में हैं।
नई अध्ययन को एडवांस्ड इंटेलिजेंट सिस्टम्स में प्रकाशित किया गया था।
पिकुल को लैब के सदस्य मिन वांग और यू गAO ने जॉइन किया, और टीम ने प्रदर्शित किया कि ईसीवीएस-संचालित रोबोट कंप्यूटर की आवश्यकता के बिना पर्यावरण में नेविगेट कर सकते हैं। रोबोट के बाएं और दाएं पहियों को अलग-अलग ईसीवीएस इकाइयों द्वारा संचालित किया जाता है, और वे मूल नेविगेशन और फोरेजिंग क्षमता प्रदर्शित करते हैं क्योंकि रोबोट स्वचालित रूप से धातु सतहों की ओर और ‘खाता’ है।
अध्ययन ने बस इतना ही नहीं रोका, क्योंकि यह यह भी दिखाया गया कि कैसे अधिक जटिल व्यवहार को एक केंद्रीय प्रोसेसर के बिना प्राप्त किया जा सकता है। रोबोट अपने भोजन स्रोत के आधार पर अलग-अलग तर्क संचालन कर सकता है, जो ईसीवीएस इकाइयों के विभिन्न स्थानिक और क्रमिक व्यवस्था द्वारा प्राप्त किया जाता है।
“बैक्टीरिया एक प्रक्रिया के माध्यम से स्वतंत्र रूप से पोषक तत्वों की ओर नेविगेट कर सकते हैं जिसे केमोटैक्सिस कहा जाता है, जहां वे रासायनिक सांद्रता में परिवर्तन का पता लगाते हैं और प्रतिक्रिया करते हैं,” पिकुल कहते हैं। “छोटे रोबोटों में माइक्रोओर्गनिज्मों के समान प्रतिबंध हैं, क्योंकि वे बड़ी बैटरियों या जटिल कंप्यूटरों को ले जाने में सक्षम नहीं हैं, इसलिए हम यह देखना चाहते थे कि हमारी ईसीवीएस प्रौद्योगिकी कैसे उस तरह के व्यवहार को दोहरा सकती है।”
रोबोट का परीक्षण
शोधकर्ताओं ने रोबोट का परीक्षण करके देखा कि यह एक एल्युमिनियम सतह पर रखा जा सकता है जो इसकी ईसीवीएस इकाइयों को शक्ति प्रदान कर सकता है, और फिर उन्होंने “खतरों” जोड़े जो रोबोट और धातु के बीच संपर्क तोड़ सकते हैं। प्रयोगों में, ईसीवीएस इकाइयों ने रोबोट को संचालित करने और ऊर्जा-संपन्न स्रोतों की ओर नेविगेट करने में सक्षम थीं।
“कुछ तरीकों से,” पिकुल कहते हैं, “वे एक जीभ की तरह हैं क्योंकि वे दोनों ऊर्जा का पता लगाते हैं और उसे पचाने में मदद करते हैं।”
टीम द्वारा उपयोग किए जाने वाले खतरों में से एक एक घुमावदार पथ था जो बिजली का संचालन नहीं करता था, और ईसीवीएस इकाइयों को विपरीत दिशा में पहियों से जोड़कर, रोबोट स्वतंत्र रूप से धातु लेन में टेप के बीच चल सकता था। उदाहरण के लिए, यदि लेन बाएं मुड़ता है, तो दाएं ईसीवीएस पहले शक्ति खो देगा, जिससे रोबोट के बाएं पहिये धीमे हो जाएंगे और खतरे से दूर हो जाएंगे।
टीम ने एक चिपचिपा बिजली का संचालन नहीं करने वाला जेल भी उपयोग किया, और रोबोट इसे धीरे-धीरे दूर करने में सक्षम था जब यह इसके ऊपर चल रहा था। रोबोट का डिज़ाइन अब बेहतर हो सकता है क्योंकि शोधकर्ता यह जानते हैं कि ईसीवीएस क्या उठा सकता है, और वे इसे इसके डिज़ाइन में शामिल कर सकते हैं।
“ईसीवीएस इकाइयों को विपरीत मोटर्स से जोड़ने से रोबोट उन सतहों से बचने में सक्षम होता है जिन्हें वे पसंद नहीं करते हैं,” पिकुल कहते हैं। “लेकिन जब ईसीवीएस इकाइयों को दोनों मोटर्स के समानांतर में रखा जाता है, तो वे एक ‘या’ गेट की तरह काम करते हैं, जिसमें वे एक ही शक्ति स्रोत के तहत होने वाले रासायनिक या भौतिक परिवर्तनों को अनदेखा करते हैं।”
“हम इस तरह के तारों का उपयोग जैविक प्राथमिकताओं को मिलाने के लिए कर सकते हैं,” वे कहते हैं। “यह महत्वपूर्ण है कि हम खतरनाक वातावरण और उन लोगों के बीच अंतर बता सकें जिन्हें टाला जा सकता है लेकिन जरूरी नहीं है।”
स्वतंत्र और कंप्यूटर-रहित रोबोट ईसीवीएस प्रौद्योगिकी के विकसित होने के साथ अधिक जटिल व्यवहार करेंगे, और आसपास का वातावरण ईसीवीएस डिज़ाइन में एक बड़ी भूमिका निभाएगा। उदाहरण के लिए, छोटे रोबोट विकसित किए जा सकते हैं जो खतरनाक और तंग वातावरण में नेविगेट कर सकते हैं।
“यदि हमारे पास विभिन्न रसायन विज्ञान के लिए ट्यून किए गए विभिन्न ईसीवीएस हैं, तो हम उन रोबोटों को बना सकते हैं जो खतरनाक सतहों से बचते हैं लेकिन जो रास्ते में आते हैं उन्हें पार कर जाते हैं,” पिकुल कहते हैं।
