शोधकर्ताओं ने ऑक्टोपस से प्रेरित सॉफ्ट रोबोटिक आर्म विकसित की

हार्वर्ड जॉन ए पॉलसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंसेज (एसईएएस) और बेइहांग यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने ऑक्टोपस पर आधारित एक सॉफ्ट रोबोटिक आर्म विकसित की है। यह अपने लचीले और टेपर्ड डिज़ाइन के साथ विभिन्न वस्तुओं को पकड़ सकता है, हिला सकता है और उन्हें नियंत्रित कर सकता है। रोबोट आर्म में चूसने वाले कप होते हैं जो वस्तुओं को पकड़ते समय उन्हें मजबूत पकड़ में मदद करते हैं।

यह नई खोज प्रकृति पर आधारित रोबोटिक्स का एक और उदाहरण है। एक ऑक्टोपस में, दो-तिहाई न्यूरॉन्स इसकी बाहों में स्थित होते हैं, जिससे प्रत्येक बाह लगभग स्वतंत्र होती है। ऑक्टोपस की बाहें विभिन्न आकारों और आकृतियों की वस्तुओं को पकड़ने में सक्षम होती हैं, जैसे कि गांठें खोलना, बालों को खोलना और शिकार को पकड़ना। बाहों की सबसे प्रभावशाली विशेषता चूसने वाले होते हैं, जो जल में खुरदरी सतहों पर मजबूत सील बना सकते हैं।

अगस्त डोमेल हार्वर्ड के हालिया पीएचडी स्नातक और पेपर के सह-पहले लेखक हैं।

“अधिकांश पिछले शोध ऑक्टोपस-प्रेरित रोबोटिक्स पर केंद्रित थे जो या तो चूसने या बाहों की गति की नकल करते थे, लेकिन दोनों नहीं,” डोमेल ने कहा। “हमारा शोध पहला है जो बाहों के टेपरिंग कोणों और मुड़ने और चूसने के संयुक्त कार्यों को मापता है, जो एक विस्तृत श्रृंखला के लिए एक छोटे से ग्रिपर का उपयोग करने की अनुमति देता है जो अन्यथा कई ग्रिपर्स का उपयोग करने की आवश्यकता होगी।”

शोध सॉफ्ट रोबोटिक्स में प्रकाशित किया गया था।

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शोधकर्ताओं द्वारा उठाया गया पहला कदम वास्तविक ऑक्टोपस बाहों के टेपर्ड कोण का अध्ययन करना था। उन्होंने तब यह पता लगाने का फैसला किया कि एक सॉफ्ट रोबोट के लिए सबसे अच्छा डिज़ाइन क्या होगा जो वस्तुओं को मोड़ सकता है और पकड़ सकता है। टीम ने चूसने वालों की व्यवस्था और संरचना का अध्ययन किया और नए डिज़ाइन में उन्हें शामिल करने का तरीका खोजा।

ज़हेक्सिन ज़ी को-पहले लेखक और बेइहांग यूनिवर्सिटी में पीएचडी छात्र हैं। वह फेस्टो टेंटेकल ग्रिपर के सह-आविष्कारक हैं, जो इसके प्रकार का पहला पूरी तरह से एकीकृत कार्यान्वयन है।

“हमने अपने सॉफ्ट एक्ट्यूएटर्स के लिए इन चूसने वालों की सामान्य संरचना और वितरण की नकल की,” ज़ी ने कहा। “हालांकि हमारा डिज़ाइन जैविक समकक्ष की तुलना में बहुत सरल है, ये वैक्यूम-आधारित जैविक चूसने वाले लगभग किसी भी वस्तु से जुड़ सकते हैं।”

सॉफ्ट रोबोटिक आर्म को शोधकर्ताओं द्वारा दो वाल्वों के साथ नियंत्रित किया जाता है। एक वाल्व बाह को मोड़ने के लिए दबाव लगाने के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा वैक्यूम के लिए है जो चूसने वालों को सक्रिय करता है। शोधकर्ता दबाव और वैक्यूम को बदलकर आर्म को वस्तु से जोड़ने, उसे लपेटने और छोड़ने के लिए प्राप्त कर सकते हैं।

उपकरण का सफलतापूर्वक परीक्षण शोधकर्ताओं द्वारा विभिन्न वस्तुओं पर किया गया था, जिनमें पतली प्लास्टिक शीट, कॉफी मग, टेस्ट ट्यूब, अंडे और जीवित केकड़े शामिल थे। टेपर्ड डिज़ाइन के कारण, सॉफ्ट रोबोटिक आर्म संलग्न स्थानों में काम कर सकती थी और वस्तुओं को पुनः प्राप्त कर सकती थी।

कैटिया बेर्टोल्डी अध्ययन के सह-सीनियर लेखक और विलियम और एमी कुआन डैनॉफ प्रोफेसर ऑफ एप्लाइड मैकेनिक्स और एसईएएस हैं।

“हमारे अध्ययन के परिणाम न केवल अगली पीढ़ी के सॉफ्ट रोबोटिक एक्ट्यूएटर्स के निर्माण में नए दृष्टिकोण प्रदान करते हैं जो विभिन्न आकारों और आकृतियों की वस्तुओं को पकड़ सकते हैं, बल्कि ऑक्टोपस प्रजातियों में बाह के टेपरिंग कोण की कार्यात्मक महत्ता की हमारी समझ में भी योगदान करते हैं,” बेर्टोल्डी ने कहा।