नवीनतम खोजे गए भौतिकी के नियम से रोबोटिक्स पर काफी प्रभाव पड़ने की संभावना है

नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने भौतिकी का एक नया नियम खोजा है जो रोबोटिक प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र के लिए बड़े पैमाने पर परिणाम होने चाहिए। यह नया नियम कुछ मुद्दों को हल करने में मदद करता है जो आमतौर पर कई अलग-अलग क्षेत्रों में एक रोबोट की पकड़ पर निर्भर करते हैं। ये रोबोट विशेष रूप से गीले वातावरण में वस्तुओं को पकड़ने के दौरान होने वाले घर्षण के लिए खाते में लेने के साथ संघर्ष करते हैं।

लिलियन ह्सियाओ नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में रासायनिक और जैव-आणविक इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर हैं और पेपर के सह-लेखक हैं। यह नया सिद्धांत ह्सियाओ और स्नातक छात्र यून्हू पेंग द्वारा विकसित किया गया था, जो पहले लेखक हैं।

“हमारा काम यहाँ अधिक विश्वसनीय और कार्यात्मक हैप्टिक और रोबोटिक उपकरणों को बनाने के लिए दरवाजा खोलता है जैसे कि टेलसर्जरी और विनिर्माण जैसे अनुप्रयोगों में,” ह्सियाओ कहते हैं।

ईएचएल घर्षण

इस क्षेत्र में मुख्य समस्या इलास्टोहाइड्रोडायनामिक ल्यूब्रिकेशन (ईएचएल) घर्षण है। ईएचएल घर्षण तब होता है जब दो ठोस सतहों के बीच एक पतली तरल परत आती है। यह अक्सर तब होता है जब दो उंगलियों को एक साथ रगड़ा जाता है, जिसमें तरल एक पतली परत में स्वाभाविक रूप से होने वाला तेल होता है।

ईएचएल घर्षण तब भी हो सकता है जब एक रोबोटिक पंजा तेल-लेपित वस्तु को उठाता है या एक सर्जिकल उपकरण का उपयोग शरीर के अंदर किया जाता है। घर्षण हमें चीजों को पकड़ने और उन्हें गिराए बिना पकड़ने की अनुमति देता है।

“घर्षण को समझना मानवों के लिए स्वाभाविक है – यहां तक कि जब हम साबुन वाले बर्तनों को संभालते हैं,” ह्सियाओ कहते हैं। “लेकिन रोबोटों में पकड़ने की क्षमता को नियंत्रित करने वाले सामग्री में ईएचएल घर्षण के लिए खाता होना बहुत मुश्किल है।”

इंजीनियरों को ईएचएल घर्षण को कुछ हद तक नियंत्रित करने के लिए विभिन्न पैटर्न, सामग्रियों और गतिशील संचालन स्थितियों पर लागू किए जाने वाले एक ढांचे की आवश्यकता होती है।

“यह नियम ईएचएल घर्षण के लिए उपयोग किया जा सकता है, और कई अलग-अलग नरम प्रणालियों पर लागू किया जा सकता है – जब तक कि वस्तुओं की सतहों पर पैटर्न होते हैं,” ह्सियाओ कहते हैं।

सतह पैटर्न में हमारी उंगलियों के सिरों पर थोड़ा उठी हुई सतहें शामिल हैं, या रोबोटिक उपकरण की सतह पर मौजूद खांचे।

नया सिद्धांत ईएचएल घर्षण में मौजूद सभी भौतिक बलों के लिए चार समीकरणों पर निर्भर करता है। शोध दल ने मानव उंगलियों, एक जैव-प्रेरित रोबोटिक उंगली और एक ट्राइबो-रहेमोमीटर टूल के तीन प्रणालियों का प्रदर्शन किया, जो घर्षण बल को माप सकता है।

“इन परिणामों का उपयोग रोबोटिक हाथों में किया जा सकता है जो विनिर्माण प्रक्रियाओं को विश्वसनीय रूप से संभालने के लिए अधिक सूक्ष्म नियंत्रण प्रदान करते हैं,” ह्सियाओ कहते हैं। “और इसके तेलसर्जरी के क्षेत्र में स्पष्ट अनुप्रयोग हैं, जहां सर्जन दूरस्थ रूप से रोबोटिक उपकरणों को नियंत्रित करते हैं ताकि सर्जिकल प्रक्रियाओं को पूरा किया जा सके। हम इसे सिंथेटिक प्रणालियों में स्पर्श को समझने और नियंत्रित करने के लिए एक मूलभूत प्रगति के रूप में देखते हैं।”