इंजीनियरों की 'एक्ट्यूएटर' सौगात: जो मानव मांसपेशी की तरह सिकुड़ेगा - BREAKTHROUGH IN ROBOTICS

BREAK THROUGH IN ROBOTICS: नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों ने कमाल कर दिया है. उन्होंने एक ऐसा रोबोट बना दिया है, जो मानव शरीर की तरह व्यवहार करता है. पढ़ें पूरी खबर...

नई दिल्ली: नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों ने एक अग्रणी कम लागत वाला कृत्रिम एक्ट्यूएटर विकसित किया है, जो मानव मांसपेशियों की तरह ही फैलता और सिकुड़ता है. इस सफलता से सरल, कम लागत वाले उपकरणों के निर्माण की अनुमति मिलती है, जिससे रोबोट मानव संपर्क के लिए अधिक सक्षम और सुरक्षित बन जाते हैं. नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी में मैटेरियल साइंस, इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक डॉ. रयान ट्रुबी ने एक बयान में कहा कि रोबोटिस्ट रोबोट को सुरक्षित बनाने के लंबे समय से चले आ रहे लक्ष्य से प्रेरित हैं. अगर कोई नरम रोबोट किसी व्यक्ति से टकराता है, तो उसे उतना दर्द नहीं होगा जितना कि किसी कठोर, सख्त रोबोट से टकराने पर होता है. हमारे एक्ट्यूएटर का उपयोग उन रोबोट में किया जा सकता है जो मानव-केंद्रित वातावरण के लिए अधिक व्यावहारिक हैं.

नए एक्ट्यूएटर की क्षमताओं का प्रदर्शन
एडवांस्ड इंटेलिजेंट सिस्टम्स नामक पत्रिका में हाल ही में प्रकाशित एक शोधपत्र में, डॉ. ट्रुबी और नॉर्थवेस्टर्न के उनके सहयोगियों ने अपने नए एक्ट्यूएटर की क्षमताओं का प्रदर्शन किया. ऊर्जा को शारीरिक गति में परिवर्तित करने वाले इस उपकरण को एक सिलिंड्रिकल, 'कीड़े जैसा' सॉफ्ट रोबोट और एक आर्टिफिशियल बाइसेप बनाकर सत्यापित किया गया. सिलिंड्रिकल रोबोट ने पतला, पाइप जैसे वातावरण के तंग मोड़ों को कुशलता से नेविगेट किया, जबकि कृत्रिम बाइसेप ने बिना किसी विफलता के 500 ग्राम वजन को 5,000 बार सफलतापूर्वक उठाया. एक मानक रबर और 3D प्रिंटर की मदद से बनाए गए रोबोट की सामग्रियों की लागत लगभग $3 है, जिसमें मोटर शामिल नहीं है, जो उन्हें पारंपरिक कठोर एक्ट्यूएटर की तुलना में काफी सस्ता बनाता है.

ऐसे ढूंढा रास्ता
इस सामग्री के विकल्प ने एक्ट्यूएटर्स को नरम लेकिन टिकाऊ बना दिया, जिससे पिछली कठोरता और उच्च-लागत की सीमाओं पर काबू पा लिया गया. पहले के संस्करणों में, हैंडेड शियरिंग ऑक्सेटिक्स (HSA) से बने एक्ट्यूएटर्स को प्रभावी ढंग से काम करने के लिए कई मोटरों की आवश्यकता होती थी, जिससे उनका डिजाइन जटिल हो जाता था और लचीलापन कम हो जाता था. हालांकि, नॉर्थवेस्टर्न इंजीनियरों ने नरम, विस्तार योग्य रबर बेलो को शामिल करके प्रक्रिया को सरल बनाया जो एक घूमने वाले शाफ्ट की तरह काम करता था. इस नवाचार ने एक एकल सर्वो मोटर को HSA को मोड़ने और विस्तारित करने की अनुमति दी, जिससे मांसपेशियों जैसी गति अधिक आसानी से और कुशलता से हो गई. यह छोटा सिलिंड्रिकल, 'कीड़े जैसा रोबोट', जिसकी लंबाई मात्र 26 सेंटीमीटर है, 32 सेंटीमीटर प्रति मिनट की गति से आगे और पीछे दोनों ओर रेंग सकता है.

पहले की तुलना में ज्यादा सुरक्षित
इंजीनियरों ने इस बात पर प्रकाश डाला कि जब एक्ट्यूएटर को पूरी तरह से फैलाया गया तो कृमि जैसे रोबोट और कृत्रिम बाइसेप दोनों ने कठोरता में वृद्धि की. यह कठोरता गुण पिछले सॉफ्ट रोबोट की तुलना में एक उन्नति को दर्शाता है, जिसमें यह क्षमता नहीं थी. इन सॉफ्ट एक्ट्यूएटर के लिए संभावित अनुप्रयोग विशाल और परिवर्तनकारी हैं. एक तत्काल लाभ मानव वातावरण में काम करने वाले रोबोट की बढ़ी हुई सुरक्षा है. पारंपरिक कठोर रोबोट के विपरीत, जो चोट के जोखिम पैदा करते हैं, सॉफ्ट रोबोट लोगों के साथ अधिक सुरक्षित रूप से बातचीत कर सकते हैं, जिससे वे स्वास्थ्य सेवा, बुजुर्गों की देखभाल और सेवा उद्योगों में भूमिकाओं के लिए आदर्श बन जाते हैं.

औद्योगिक सेटिंग्स में, ये लचीले एक्ट्यूएटर अधिक अनुकूलनीय रोबोटिक भुजाओं के विकास की ओर ले जा सकते हैं जो नाजुक कार्यों को संभालने में सक्षम हैं. जिनके लिए कोमल स्पर्श की आवश्यकता होती है. उदाहरण के लिए, असेंबली लाइनों में, ऐसे रोबोट नाजुक घटकों को नुकसान पहुंचाए बिना उनका प्रबंधन कर सकते हैं, दक्षता में सुधार कर सकते हैं और अपशिष्ट को कम कर सकते हैं.

स्वास्थ्य सेवा क्षेत्र इस तकनीक से काफी लाभ
स्वास्थ्य सेवा क्षेत्र को इस तकनीक से काफी लाभ होगा. इन एक्ट्यूएटर्स से लैस सॉफ्ट रोबोट सर्जरी में सहायता कर सकते हैं, अनजाने में नुकसान पहुंचाने के जोखिम के बिना सटीक हरकतें प्रदान कर सकते हैं. इसके अतिरिक्त, उनका उपयोग भौतिक चिकित्सा में किया जा सकता है, जो पुनर्वास के दौर से गुजर रहे रोगियों के लिए अनुकूलन योग्य प्रतिरोध और सहायता प्रदान करता है. इन नए एक्ट्यूएटर्स की सादगी और कम लागत शैक्षिक उद्देश्यों के लिए भी संभावनाएं खोलती है. स्कूल और विश्वविद्यालय अपने पाठ्यक्रम में सॉफ्ट रोबोटिक्स को शामिल कर सकते हैं, जो आमतौर पर उन्नत रोबोटिक्स से जुड़े वित्तीय बोझ के बिना अत्याधुनिक तकनीक के साथ व्यावहारिक अनुभव प्रदान करते हैं. यह सफलता जैव प्रेरित रोबोटिक्स में आगे के शोध और विकास का मार्ग प्रशस्त करती है, जो संभावित रूप से ऐसे नवाचारों की ओर ले जाती है, जो प्राकृतिक वातावरण और मानवीय गतिविधियों के साथ सहज रूप से मिश्रित होते हैं.

इसके अलावा, इन एक्ट्यूएटर्स की अनूठी विशेषता, जो पूरी तरह से विस्तारित होने पर कठोर हो जाती है, कार्यक्षमता की एक और परत जोड़ती है जो पहले सॉफ्ट रोबोटिक्स में गायब थी. यह विशेषता मानव मांसपेशियों को दर्शाती है, जो कार्य करने के लिए कड़ी और कठोर हो जाती है, जिससे विभिन्न अनुप्रयोगों में बेहतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता मिलती है. उदाहरण के लिए, यदि आपने कभी किसी जार का ढक्कन घुमाया है, तो आप जानते हैं कि बल संचारित करने के लिए आपकी मांसपेशियां कड़ी हो जाती हैं और सख्त हो जाती हैं. इस तरह आपकी मांसपेशियां आपके शरीर को काम करने में मदद करती हैं. वैसे ही सॉफ्ट रोबोटिक्स में यह एक अनदेखी विशेषता है. कई सॉफ्ट एक्चुएटर उपयोग के दौरान नरम हो जाते हैं, लेकिन हमारे लचीले एक्चुएटर काम करते समय सख्त हो जाते हैं.