नवीन खोजे गए भौतिकी के नियम से रोबोटिक्स पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ने की संभावना है

उत्तरी कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक नए भौतिकी के नियम की खोज की है जो रोबोटिक प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर परिणाम होने चाहिए। यह नया नियम कुछ मुद्दों को हल करने में मदद करता है जो एक रोबोट के पकड़ने के साथ जुड़े हुए हैं, जो आमतौर पर कई अलग-अलग क्षेत्रों में निर्भर होते हैं। ये रोबोट वस्तुओं को पकड़ने के दौरान होने वाले घर्षण के लिए खाते में नहीं लेते हैं, विशेष रूप से गीले वातावरण में।

लिलियन ह्सियाओ उत्तरी कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में रासायनिक और जैव-आणविक इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर हैं और कागज़ के सह-लेखक हैं। इस नए सिद्धांत को ह्सियाओ और स्नातक छात्र यूनहु पेंग द्वारा विकसित किया गया था, जो पहले लेखक हैं।

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

ईएचएल घर्षण

इस क्षेत्र में मुख्य समस्या एलास्टोहाइड्रोडायनामिक ल्यूब्रिकेशन (ईएचएल) घर्षण है। ईएचएल घर्षण तब होता है जब दो ठोस सतहों के बीच एक पतली तरल परत होती है। यह अक्सर तब होता है जब दो उंगलियों को एक साथ रगड़ा जाता है, जिसमें तरल एक पतली परत होती है जो प्राकृतिक 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 वाली प्लेटों को संभालते हैं,” ह्सियाओ कहते हैं। “लेकिन यह बहुत मुश्किल है जब रोबोटों में पकड़ने की क्षमता को नियंत्रित करने वाले सामग्री विकसित की जाती है।”

इंजीनियरों को एक फ्रेमवर्क की आवश्यकता होती है जो विभिन्न पैटर्न, सामग्रियों और गतिशील संचालन स्थितियों पर लागू किया जा सके, यदि वे ईएचएल घर्षण को कुछ हद तक नियंत्रित करना चाहते हैं।

“यह नियम ईएचएल घर्षण के लिए उपयोग किया जा सकता है, और यह 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 उठे हुए सतह शामिल हैं, या रोबोटिक उपकरण की सतह में मौजूद दरारें।

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

“इन परिणामों का उपयोग रोबोटिक हाथों में अधिक सूक्ष्म नियंत्रण के साथ विनिर्माण प्रक्रियाओं को संभालने के लिए किया जा सकता है,” ह्सियाओ कहते हैं। “और इसके टेलसर्जरी के क्षेत्र में स्पष्ट अनुप्रयोग हैं, जहां सर्जन दूरस्थ रूप से रोबोटिक उपकरणों को नियंत्रित करते हैं ताकि सर्जिकल प्रक्रियाएं की जा सकें। हम इसे सिंथेटिक प्रणालियों में स्पर्श और स्पर्श को नियंत्रित करने के लिए एक मौलिक प्रगति के रूप में देखते हैं।”