शोधकर्ता ने एक नरम रोबोट बनाया जो आकार बदल सकता है और घूम सकता है

नरम रोबोटिक्स के आसपास एक चुनौती यह है कि अधिकांश को एक हवा कंप्रेसर से जोड़ा जाना चाहिए या दीवार में प्लग किया जाना चाहिए। स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं ने इस चुनौती को पार करने का प्रयास किया।

नाथन यूसेविच स्टैनफोर्ड में मैकेनिकल इंजीनियरिंग में स्नातक छात्र हैं।

“अधिकांश नरम रोबोटों की एक महत्वपूर्ण सीमा यह है कि उन्हें एक भारी हवा कंप्रेसर से जोड़ा जाना चाहिए या दीवार में प्लग किया जाना चाहिए, जो उन्हें चलने से रोकता है,” यूसेविच ने कहा। “तो हमने सोचा: अगर हम रोबोट के भीतर हवा की मात्रा को हर समय समान रखें?”

टीम एक मानव-स्तर के नरम रोबोट विकसित करने में सक्षम थी जो अपना आकार बदल सकता है। ऐसा करके, नरम रोबोट वस्तुओं को पकड़ सकता है और संभाल सकता है, और यह नियंत्रित दिशाओं में रोल कर सकता है।

शोध 18 मार्च को साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किया गया था।

“इस रोबोट का जो मैं लोगों को एक अनौपचारिक विवरण देता हूं, वह बिग हीरो 6 फिल्म से बायमैक्स मिश्रित ट्रांसफॉर्मर है। अर्थात्, एक नरम, मानव-सुरक्षित रोबोट जो अपना आकार बदल सकता है,” यूसेविच ने कहा।

सरल संस्करण

इस नरम रोबोट को तीन अलग-अलग प्रकार के रोबोटों को मिलाकर विकसित किया गया था। टीम के आविष्कार का सरल संस्करण एक “आइसोपेरिमेट्रिक रोबोट” कहा जाता है, क्योंकि आकार बदलता है जबकि किनारों की कुल लंबाई और अंदर हवा की मात्रा समान रहती है।

आइसोपेरिमेट्रिक रोबोट नरम रोबोट, ट्रस रोबोट और सामूहिक रोबोट से विकसित किया गया था। प्रत्येक रोबोट श्रेणी ने एक अलग लाभ लाया: नरम रोबोट हल्के और अनुकूल होते हैं, ट्रस रोबोट आकार बदल सकते हैं, और सामूहिक रोबोट छोटे और सहयोगी होते हैं।

शॉन फोल्मर मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर और पेपर के सह-सीनियर लेखक हैं।

“हम मोटरों के साथ एक नरम संरचना को मैनिपुलेट कर रहे हैं,” फोल्मर ने कहा। “यह नरम रोबोटों के कई लाभों को अधिक क्लासिक रोबोटों के साथ जोड़ती है।”

जटिल संस्करण

टीम ने कई त्रिभुजों को एक साथ जोड़कर रोबोट का एक अधिक जटिल संस्करण भी विकसित किया। उन्होंने विभिन्न मोटरों की गति को समन्वयित करने में सक्षम थे, जिससे रोबोट वांछित व्यवहार कर सकता था, जैसे कि एक गेंद उठाना।

एलियट हॉक्स कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर और पेपर के सह-सीनियर लेखक हैं।

“हमने जो एक महत्वपूर्ण समझ विकसित की है वह यह है कि एक बड़े, नरम प्न्यूमेटिक रोबोट के साथ गति बनाने के लिए, आपको वास्तव में हवा को अंदर और बाहर पंप करने की आवश्यकता नहीं है,” हॉक्स ने कहा। “आप पहले से मौजूद हवा का उपयोग कर सकते हैं और इसे सिर्फ इन सरल मोटरों के साथ घुमा सकते हैं; यह विधि अधिक कुशल है और हमारे रोबोट को बहुत तेजी से चलने देती है।”

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अंतरिक्ष अन्वेषण

स्टैनफोर्ड में मैकेनिकल इंजीनियरिंग में स्नातक छात्र और पेपर के सह-लीड लेखक ज़ैकेरी हैमंड के अनुसार, इस नरम रोबोट के लिए एक संभावित उपयोग अंतरिक्ष अन्वेषण है।

“यह रोबोट अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए वास्तव में उपयोगी हो सकता है – खासकर क्योंकि इसे एक छोटे पैकेज में परिवहन किया जा सकता है और फिर सूजन के बाद बिना किसी तार के काम कर सकता है,” हैमंड ने कहा। “एक अन्य ग्रह पर, यह अपनी आकार-परिवर्तन क्षमता का उपयोग जटिल वातावरण में घूमने के लिए कर सकता है, संकीर्ण स्थानों से गुजर सकता है और बाधाओं पर फैल सकता है।”

शोधकर्ता अब विभिन्न आकारों का परीक्षण कर रहे हैं, और वे रोबोट को पानी में परीक्षण करना चाहते हैं।

एलिसन ओकामुरा मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और पेपर के सह-लेखक हैं।

“यह शोध रोबोटों को नए तरीकों से डिज़ाइन और निर्माण करने के बारे में सोचने की शक्ति को उजागर करता है,” ओकामुरा ने कहा। “रोबोट डिज़ाइन की रचनात्मकता इस प्रकार की प्रणाली के साथ विस्तारित हो रही है और यह कुछ ऐसा है जिसे हम रोबोटिक्स क्षेत्र में प्रोत्साहित करना चाहेंगे।”