रोबोटिक्स और भौतिक एआई
अगली पीढ़ी के सॉफ्ट रोबोटिक्स में शोधकर्ता आगे बढ़ रहे हैं
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हार्वर्ड जॉन ए पॉलसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग और एप्लाइड साइंस (एसईएएस) के शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रिकALLY-ड्राइवन सॉफ्ट वाल्व विकसित किए हैं जो हाइड्रोलिक सॉफ्ट एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित कर सकते हैं। टीम के अनुसार, इन वाल्वों का उपयोग सहायक और चिकित्सा उपकरणों, सॉफ्ट ग्रिपर्स, जैव-प्रेरित सॉफ्ट रोबोटों, सर्जिकल रोबोटों और बहुत कुछ में किया जा सकता है।
सॉफ्ट रोबोट्स के निर्माण की चुनौती
शोधकर्ता अभी भी पूरी तरह से सॉफ्ट रोबोट्स बनाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं क्योंकि उन्हें उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए कई घटकों की आवश्यकता होती है, और ये उपकरण कठोर होते हैं। दबाव वाले द्रवों द्वारा संचालित सॉफ्ट रोबोट नाजुक वस्तुओं के साथ बातचीत करने के नए अवसर प्रदान करते हैं, जो पारंपरिक कठोर रोबोट नहीं कर सकते हैं। यही कारण है कि यह नई विकास इतनी महत्वपूर्ण है।
इस शोध को प्रकाशित किया गया थानेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज (पीएनएएस) की कार्यवाही में।यह राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन और राष्ट्रीय रोबोटिक्स पहल द्वारा समर्थित था।
रॉबर्ट जे वुड एसईएएस में हैरी लुईस और मार्लिन मैकग्राथ प्रोफेसर ऑफ इंजीनियरिंग और एप्लाइड साइंसेज हैं और शोध के वरिष्ठ लेखक हैं।
“आज की कठोर नियमन प्रणाली द्रव-संचालित सॉफ्ट रोबोटों की अनुकूलन और गतिशीलता को काफी सीमित करती है,” वुड ने कहा। “यहाँ, हमने सॉफ्ट और हल्के वाल्व विकसित किए हैं जो सॉफ्ट हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित कर सकते हैं जो भविष्य के द्रविक सॉफ्ट रोबोटों के लिए सॉफ्ट ऑन-बोर्ड नियंत्रण की संभावनाओं को खोलते हैं।”
सॉफ्ट वाल्व
सॉफ्ट वाल्व पहले से ही आसपास रहे हैं, लेकिन अब तक कोई भी आवश्यक दबाव या प्रवाह दर प्राप्त करने में सक्षम नहीं हुआ है जो मौजूदा हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स के लिए आवश्यक है। इसे पार करने के लिए, टीम ने नए इलेक्ट्रिक पावर्ड डायनामिक डायलेक्ट्रिक इलास्टोमर एक्ट्यूएटर्स, या डीईए विकसित किए। एक अल्ट्रा-हाई पावर घनत्व और हल्के के साथ, ये सॉफ्ट एक्ट्यूएटर सैकड़ों हजारों चक्रों के लिए चल सकते हैं।
इसके बाद, टीम ने नए डायलेक्ट्रिक इलास्टोमर एक्ट्यूएटर्स को एक सॉफ्ट चैनल के साथ जोड़ा, जिससे द्रव नियंत्रण के लिए एक सॉफ्ट वाल्व बना।
सियी शू एसईएएस में एक स्नातक छात्र हैं और पत्र के पहले लेखक हैं।
“इन सॉफ्ट वाल्वों में तेजी से प्रतिक्रिया समय है और वे हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स की आवश्यकताओं के अनुसार द्रव दबाव और प्रवाह दर को नियंत्रित करने में सक्षम हैं,” शू ने कहा। “इन वाल्वों से हमें मैक्रो- और छोटे पैमाने पर हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स का तेज़ और शक्तिशाली नियंत्रण मिलता है, जिनका आंतरिक आयतन सैकड़ों माइक्रोलिटर से लेकर कई मिलीलीटर तक हो सकता है।”
शोधकर्ताओं ने डीईए सॉफ्ट वाल्वों का उपयोग विभिन्न आयतनों के हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया। उन्होंने एक ही दबाव स्रोत द्वारा संचालित कई एक्ट्यूएटर्स का स्वतंत्र नियंत्रण प्राप्त किया।
“यह कompact और हल्का डीईए वाल्व हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स के अविश्वसनीय इलेक्ट्रिकल नियंत्रण में सक्षम है, जो भविष्य के द्रविक सॉफ्ट रोबोटों के लिए ऑन-बोर्ड गति नियंत्रण की संभावना दिखा रहा है,” शू ने कहा।
शोध के अन्य सह-लेखकों में युफेंग चेन, नाक-सुंग पैट्रिक ह्यून और कैटलिन बेकर शामिल थे।
