सॉफ्ट रोबोटिक्स में एक लंबे समय से चला आ रहा बाधा-स्थल
सॉफ्ट रोबोटिक्स ने सामग्री और गति के क्षेत्र में प्रभावशाली प्रगति की है, लेकिन एक मूल समस्या अब तक जिद्दी रूप से अनसुलझी रही है: लचीली मशीनों को कठोर, बड़े आकार की पंपिंग प्रणालियों से बांधे बिना उन्हें कैसे शक्ति दी जाए। ब्रिस्टल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने इसका एक संभावित उत्तर एक सूक्ष्म सॉफ्ट पंप के रूप में विकसित किया है, जिसे लिक्विड मेटल मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक एक्टुएटर, या LIMA पंप, कहा जाता है.
यह उपकरण बहुत छोटा है, इसका वजन लगभग 0.2 ग्राम है और दिए गए स्रोत पाठ में इसे मोटे तौर पर मटर के आकार का बताया गया है। इतनी छोटी आकृति के बावजूद, यह सॉफ्ट रोबोटिक प्रणालियों को चलाने के लिए पर्याप्त हाइड्रोलिक दबाव उत्पन्न कर सकता है। यदि यह प्रदर्शन प्रदर्शनों से आगे बढ़कर विश्वसनीय रूप से काम करता है, तो यह इस क्षेत्र के सबसे महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग विरोधाभासों में से एक को दूर कर सकता है: ऐसे सॉफ्ट ढांचे जो फिर भी कठोर, भारी ढांचे पर निर्भर रहते हैं.
पंप अब तक इतनी बड़ी समस्या क्यों रहे हैं
सॉफ्ट रोबोट ऐसे बनाए जाते हैं कि वे मुड़ें, खिंचें और विकृत हों, उन तरीकों से जो पारंपरिक मशीनों की तुलना में जीवित जीवों से अधिक मेल खाते हैं। यही उन्हें पहनने योग्य सहायक उपकरणों, चिकित्सीय इम्प्लांट्स, हैप्टिक प्रणालियों, सूक्ष्म निरीक्षण उपकरणों और खोज एवं बचाव अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बनाता है, जहां अनुकूलनशीलता महत्वपूर्ण होती है। लेकिन इनमें से अधिकांश रोबोट अब भी हाइड्रोलिक या न्यूमैटिक एक्टुएशन के जरिए चलते हैं, जिसका अर्थ है कि द्रव को कृत्रिम मांसपेशियों और लचीली नलिकाओं से होकर धकेला जाना चाहिए.
समस्या यह है कि यह काम करने वाले पंप आम तौर पर बड़े, कठोर या दोनों होते हैं। कई मामलों में, पावर सिस्टम स्वयं रोबोट से भारी या बड़े आकार का होता है। इससे डिज़ाइनों को ट्यूबों और केबलों के जरिए स्थिर उपकरणों से जुड़े रहना पड़ता है, जिससे उनकी पोर्टेबिलिटी और वास्तविक दुनिया में उपयोग की क्षमता काफी सीमित हो जाती है। नतीजा यह होता है कि सॉफ्ट रोबोट्स जो वादा करते हैं और जो वे प्रयोगशाला के बाहर वास्तव में कर सकते हैं, उनके बीच एक असमानता बनी रहती है.
LIMA पंप को अलग क्या बनाता है
ब्रिस्टल टीम का समाधान सीधे इसी असमानता को संबोधित करता है। स्रोत पाठ में LIMA पंप को एक सूक्ष्म सॉफ्ट पंप के रूप में वर्णित किया गया है, जिसका उद्देश्य आज की सॉफ्ट रोबोटिक तकनीकों को सीमित करने वाले कंप्रेसरों और कठोर पंपिंग प्रणालियों की जगह लेना है। अब तक के छोटे आकार वाले प्रयासों में अक्सर समझौते करने पड़े हैं, जैसे कठोर हिस्से, उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज, जटिल निर्माण प्रक्रिया या कमजोर पंपिंग प्रदर्शन। नया डिज़ाइन इन समझौतों से बचने का एक तरीका प्रस्तुत किया गया है.
इसका महत्व केवल पंप के आकार में नहीं है। महत्वपूर्ण यह है कि यह घटक सॉफ्ट प्रणालियों में इस तरह एकीकृत होने के लिए बनाया गया है कि उनकी लचीलापन प्रभावित न हो। दूसरे शब्दों में, यह पंप केवल सॉफ्ट रोबोट से जुड़ा हुआ छोटा हार्डवेयर नहीं है; यह सॉफ्ट रोबोटिक्स के डिज़ाइन तर्क के लिए अधिक उपयुक्त घटक है.
प्रारंभिक प्रदर्शन व्यापक उपयोग की ओर संकेत करते हैं
दिए गए स्रोत पाठ में नए पंप के साथ उपयोग किए गए दो उदाहरणों का उल्लेख है: पंख फड़फड़ाने वाली एक सॉफ्ट रोबोटिक तितली और रंग बदलने वाला एक ब्रेसलेट। ये प्रदर्शन दिखाते हैं कि यह पंप कॉम्पैक्ट उपकरणों में गति और अन्य द्रव-चालित कार्यात्मक बदलाव दोनों को सहारा दे सकता है। हालांकि ये अभी व्यापक व्यावसायिक तैयारी का प्रमाण नहीं हैं, फिर भी वे उस संभावित उपयोग-क्षेत्र को दिखाते हैं जिसे सॉफ्ट एक्टुएशन छू सकती है, जब पावर सिस्टम इतना छोटा हो जाए कि वह उपकरण के साथ चल सके.
यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि सॉफ्ट रोबोट्स के सबसे आकर्षक भविष्य के उपयोग टेथर-रहित होने पर निर्भर करते हैं। ऐसा सॉफ्ट वियरेबल जिसे अब भी बड़े बाहरी कंप्रेसर की जरूरत हो, उसे व्यावहारिक उत्पाद मानना कठिन है। एक सूक्ष्म निरीक्षण रोबोट जो भारी सपोर्ट रिग से जुड़ा हो, अपनी नेविगेशनल उपयोगिता का बड़ा हिस्सा खो देता है। सॉफ्ट मेडिकल या सहायक प्रणालियाँ विशेष रूप से तब लाभान्वित होती हैं जब एक्टुएशन, पावर और फॉर्म फैक्टर शरीर के पैमाने के करीब आ जाएँ.
टेथर-रहित सॉफ्ट प्रणालियों का रणनीतिक महत्व
यदि सॉफ्ट रोबोटिक्स को विशेष प्रयोगशालाओं से आगे बढ़कर रोज़मर्रा के उपयोग में लाना है, तो पंपिंग तकनीक उन सहायक परतों में से एक है जिसे बेहतर होना ही होगा। केवल सामग्री विज्ञान पर्याप्त नहीं है। एक रोबोट में उत्कृष्ट लचीलापन और जैव-प्रेरित गति हो सकती है, लेकिन यदि सहायक हार्डवेयर अटपटा या स्थिर है, तो पूरी प्रणाली सीमित ही रहती है.
LIMA पंप उसी संक्रमण-बिंदु को संबोधित करता है। उपयोगी हाइड्रोलिक आउटपुट बनाए रखते हुए वजन और आकार घटाकर, यह क्षेत्र को प्रदर्शन-आधारित प्रोटोटाइपों से अधिक आत्मनिर्भर मशीनों की ओर ले जाने में मदद कर सकता है। स्रोत पाठ वर्तमान अंतर को स्पष्ट रूप से पोर्टेबिलिटी और उपयोगिता की समस्या के रूप में प्रस्तुत करता है, और यह आकलन उचित है। वास्तविक दुनिया के रोबोटों को ऐसे एक्टुएटर चाहिए जो उन शरीरों के लाभों को निष्प्रभावी न कर दें जिन्हें वे चलाते हैं.
आगे क्या
उपलब्ध स्रोत सामग्री हर प्रदर्शन-मानक या व्यावसायीकरण तक के पूरे मार्ग को स्पष्ट नहीं करती। लेकिन यह ध्यान देने के लिए पर्याप्त आधार देती है: शोधकर्ताओं ने एक बहुत छोटा सॉफ्ट पंप बनाया है, और इसका लक्ष्य इस क्षेत्र की केंद्रीय इंजीनियरिंग बाधाओं में से एक है। उभरती प्रौद्योगिकियों में, ऐसा सक्षम करने वाला घटक किसी ध्यान खींचने वाले रोबोट डेमो से भी अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है, क्योंकि यह तय करता है कि भविष्य के कौन-से डिज़ाइन संभव हो पाएँगे.
सॉफ्ट रोबोटिक्स को अक्सर अपनी लचीली शारीरिक रचना के अनुरूप एक प्रकार की रक्तसंचार प्रणाली की जरूरत वाली तकनीक के रूप में वर्णित किया गया है। ब्रिस्टल टीम का यह पंप उस चुनौती का अंतिम समाधान नहीं है। लेकिन यह अब तक के सबसे स्पष्ट संकेतों में से एक हो सकता है कि यह क्षेत्र अपनी आंतरिक मशीनरी को उतना ही सॉफ्ट, कॉम्पैक्ट और अनुकूलनीय बनाना सीख रहा है, जितने रोबोट वह बनाना चाहता है.
यह लेख New Atlas की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
Originally published on newatlas.com