क्रांतिकारी रोबोटिक्स: एक 3डी प्रिंटेड ग्रिपर जो इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना काम करता है

रोबोटिक्स के लिए एक महत्वपूर्ण छलांग में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो (यूसीएसडी) के इंजीनियरों की एक टीम ने बीएएसएफ निगम के शोधकर्ताओं के सहयोग से, ने एक 3डी-प्रिंटेड रोबोटिक ग्रिपर विकसित किया है जो इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता के बिना संचालित होता है। यह अभिनव उपकरण, जो वस्तुओं को उठा सकता है, पकड़ सकता है और छोड़ सकता है, रोबोटिक्स के क्षेत्र में 3डी प्रिंटिंग की क्षमता का एक प्रमाण है।

स्पर्श-आधारित रोबोटिक्स का एक नया युग

रोबोटिक ग्रिपर, जो एक बार में मुद्रित होता है, अंतर्निर्मित गुरुत्वाकर्षण और स्पर्श सेंसर से सुसज्जित है। यह अद्वितीय डिज़ाइन ग्रिपर को केवल स्पर्श के आधार पर वस्तुओं के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है, एक ऐसी सुविधा जो इस विकास से पहले अस्तित्वहीन थी। यूसीएसडी में बायोइंस्पायर्ड रोबोटिक्स एंड डिज़ाइन लैब में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता यिचेन झाई ने कहा, "हमने फ़ंक्शन डिज़ाइन किए हैं ताकि वाल्वों की एक श्रृंखला ग्रिपर को संपर्क पर पकड़ने और सही समय पर छोड़ने की अनुमति दे सके।"

ग्रिपर यह याद रखने के लिए तरल तर्क का उपयोग करता है कि उसने कब किसी वस्तु को पकड़ लिया है और उसे पकड़ रखा है। जब यह किनारे की ओर धकेलने वाली वस्तु के वजन का पता लगाता है, क्योंकि यह क्षैतिज की ओर घूम रहा है, तो यह वस्तु को छोड़ देता है। ऑब्जेक्ट हेरफेर के लिए यह स्पर्श-आधारित दृष्टिकोण पारंपरिक रोबोटिक सिस्टम से एक महत्वपूर्ण प्रस्थान का प्रतीक है जो दृश्य इनपुट पर भारी निर्भर करता है।

3डी-मुद्रित ग्रिपर के संभावित अनुप्रयोग

3डी-मुद्रित ग्रिपर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अपार संभावनाएं रखता है। इसे औद्योगिक विनिर्माण अनुप्रयोगों, खाद्य उत्पादन और फलों और सब्जियों के प्रबंधन के लिए रोबोटिक बांह पर लगाया जा सकता है। इसे अनुसंधान और अन्वेषण कार्यों के लिए रोबोट पर भी लगाया जा सकता है। इसके अलावा, यह अपने एकमात्र शक्ति स्रोत के रूप में उच्च दबाव वाली गैस की एक बोतल के साथ, बिना बंधे काम कर सकता है।

टीम ने एक नई 3डी प्रिंटिंग विधि विकसित करके 3डी प्रिंटिंग सॉफ्ट रोबोट से जुड़ी आम चुनौतियों, जैसे कठोरता और लीक, पर काबू पा लिया। इस पद्धति में प्रिंटर नोजल मुद्रित प्रत्येक परत के पूरे पैटर्न के माध्यम से एक सतत पथ का पता लगाता है, जिससे मुद्रित टुकड़े में लीक और दोषों की संभावना कम हो जाती है। यूसीएसडी के एसोसिएट प्रोफेसर माइकल टी. टॉली ने कहा, "यह पन्ने से पेंसिल हटाए बिना चित्र बनाने जैसा है।"

यह विकास रोबोटिक्स के क्षेत्र में क्रांति लाने में 3डी प्रिंटिंग की क्षमता का प्रमाण है। इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता को समाप्त करके, यूसीएसडी की टीम ने रोबोटिक सिस्टम के डिजाइन और कार्यक्षमता के लिए नई संभावनाएं खोल दी हैं।

3डी-मुद्रित रोबोटिक्स का भविष्य

3डी प्रिंटिंग के प्रति टीम के अभिनव दृष्टिकोण ने समग्र रूप से एक नरम संरचना के निर्माण की अनुमति दी है। नई विधि 0.5 मिलीमीटर तक की मोटाई वाली पतली दीवारों और जटिल, घुमावदार आकृतियों की छपाई को सक्षम बनाती है, जिससे विरूपण की एक उच्च श्रेणी की अनुमति मिलती है। शोधकर्ताओं ने अपनी पद्धति को यूलरियन पथ पर आधारित किया, ग्राफ सिद्धांत में एक अवधारणा जिसमें ग्राफ के प्रत्येक किनारे को एक बार और केवल एक बार छूना शामिल है। टॉली ने कहा, "जब हमने इन नियमों का पालन किया, तो हम एम्बेडेड कंट्रोल सर्किट के साथ कार्यात्मक वायवीय सॉफ्ट रोबोट को लगातार प्रिंट करने में सक्षम थे।"

इस 3डी-प्रिंटेड ग्रिपर का विकास रोबोटिक्स के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कदम है। इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता को समाप्त करके, टीम ने रोबोटिक सिस्टम के डिजाइन और कार्यक्षमता के लिए नई संभावनाएं खोल दी हैं। ऑब्जेक्ट हेरफेर के लिए स्पर्श-आधारित दृष्टिकोण पारंपरिक रोबोटिक प्रणालियों से एक महत्वपूर्ण प्रस्थान का प्रतीक है जो दृश्य इनपुट पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं।

भविष्य में, हम इस क्षेत्र में और अधिक प्रगति देखने की उम्मीद कर सकते हैं, जिसमें 3डी प्रिंटिंग नवीन और लागत प्रभावी रोबोटिक प्रणालियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी। यूसीएसडी में टीम का काम रोबोटिक्स के क्षेत्र में क्रांति लाने में 3डी प्रिंटिंग की क्षमता के प्रमाण के रूप में कार्य करता है।