NASA-இணைந்த ரோபோ அசெம்ப்ளி பணி விண்வெளியிலேயே செயற்கைக்கோள் கட்டுமானத்தை நோக்குகிறது

ஒரு பட்டமேற்படிப்பு ஆராய்ச்சி திட்டம் சுற்றுப்பாதை உற்பத்தியில் உள்ள முக்கிய தடையை சமாளிக்கிறது

விண்வெளியிலேயே அசெம்பிளி செய்வது நீண்ட காலமாக ரோபோடிக்ஸ் மற்றும் செயற்கைக்கோள் பொறியியலில் உள்ள மிகவும் முக்கியமான இலக்குகளில் ஒன்றாக இருந்து வருகிறது. ஏவுதலுக்குப் பிறகு வன்பொருளை கட்டமைப்பது, குறிப்பாக ஒரு ராக்கெட் ஃபேரிங்கிற்குள் பொருத்துவதற்கு கடினமான பெரிய அமைப்புகள் தேவைப்படும் பணிகளில், விண்கலங்கள் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன, எடுத்துச் செல்லப்படுகின்றன, மேம்படுத்தப்படுகின்றன என்பவற்றை மாற்றக்கூடும். IEEE Spectrum-இல் வெளியான ஒரு சுயவிவரம், அந்த எதிர்காலத்துக்கான ஒரு சிறிய ஆனால் பொருத்தமான படியைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது: விண்வெளியில் செயற்கைக்கோள்களில் ஆன்டெனாக்களை பொருத்த உதவும் வகையில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு ரோபோ அல்காரிதம்.

இந்தப் பணி IEEE பட்டமேற்படிப்பு மாணவர் உறுப்பினர் Sarah Downs அவர்களிடமிருந்து வருகிறது. அவர் NASA மற்றும் U.S. Air Force உடன் இணைந்து, சுற்றுப்பாதையில் செயற்கைக்கோள்களை அசெம்பிள் செய்யும் ஒரு ரோபோ, ஒரு ஆன்டெனாவை சரியான இடத்தில் செருக உதவும் அல்காரிதத்தை உருவாக்கினார். சுருக்கமாகச் சொன்னாலும், இந்தத் திட்டம் ஒரு தொலைதூரக் கருத்து முன்னோட்டத்தைவிட நடைமுறை அசெம்பிளி பிரச்சினையைத் தீர்க்கும் முயற்சி என்பதால் கவனம் பெறுகிறது. சுற்றுப்பாதை உற்பத்தி பரந்த பார்வைகளால் மட்டும் உண்மையாக மாறாது. கடுமையான சூழலில் இயந்திரங்கள் நம்பகமாக செய்யக்கூடிய துல்லியமான, மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படும் உடல் பணிகளின் மூலம் அது முன்னேறுகிறது.

அதனால்தான் ஆன்டெனா செருகும் பணி முக்கியமானது. செயற்கைக்கோள்கள் கவனமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கூறுகளின் மீது சார்ந்திருக்கின்றன, மேலும் பூமியில் சாதாரணமாகத் தோன்றும் ஒரு செயல் விண்வெளியில் தொலைநிலையாக செய்யப்படும் போது மிக அதிக சவாலானதாகிறது. ரோபோ மனிதக் கைகளிலிருந்து வெகு தொலைவில், நிலத்தடி உற்பத்தியின் வசதிகள் எதுவும் இல்லாமல் இயங்கும்போது, இடம்தேர்வு, ஒழுங்கமைப்பு, விசை கட்டுப்பாடு, மற்றும் சரிபார்ப்பு அனைத்தும் கடினமாகின்றன.

சுற்றுப்பாதையில் அசெம்பிளி ஏன் முக்கியம்

இன்றைய விண்கலங்கள் பொதுவாக பூமியில் கட்டப்பட்டு, ஏவுதலுக்காக மடக்கப்பட்டோ அல்லது தொகுத்தோ வைக்கப்பட்டு, பின்னர் சுற்றுப்பாதையை அடைந்ததும் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. அந்த மாதிரிக்கு தெளிவான கட்டுப்பாடுகள் உள்ளன. ஏவு வாகனங்கள் நிறை மற்றும் பருமனுக்கு கடுமையான வரம்புகளை விதிக்கின்றன, மேலும் அவை ஆன்டெனாவின் அளவிலிருந்து சூரிய பலகைகள் மற்றும் கட்டமைப்பு டிரஸ் அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு வரை அனைத்தையும் நிர்ணயிக்கின்றன. ஒரு விண்கலத்தின் அதிகமான பகுதிகளை சுற்றுப்பாதையிலேயே அசெம்பிள் செய்ய முடிந்தால், பொறியாளர்களுக்கு பெரிய அல்லது அதிக மாட்யூலர் அமைப்புகளை வடிவமைக்கும் சுதந்திரம் கிடைக்கும்.

நம்பகமான ரோபோடிக் அசெம்பிளி திறன் பழுது நீக்கம், விரிவாக்கம், மற்றும் மாற்றீட்டிற்கும் ஆதரவாக இருக்கும். ஒவ்வொரு செயற்கைக்கோளையும் ஏவுதலிலிருந்து அதன் பயன்பாட்டு கால முடிவுவரை தனியாக உயிர்வாழ வேண்டிய மூடப்பட்ட தயாரிப்பாகப் பார்க்காமல், எதிர்கால அமைப்புகள் மேலும் சேவை செய்யக்கூடியதாகவும், மாற்றத்துக்குத் தகுந்ததாகவும் மாறலாம். அந்தக் காட்சி தொடர்பாடல், பூமி பார்வை, பாதுகாப்பு பயன்பாடுகள், மற்றும் ஆழ்விண்வெளி உட்கட்டமைப்புக்கு பெரிய விளைவுகளை ஏற்படுத்தும்.

Downs அவர்களின் பணியின் சுயவிவரம் அந்த முடிவுகள் ஏற்கனவே வந்துவிட்டன என்று கூறவில்லை. ஆனால் அவற்றை சாத்தியமாக்க தேவையான அடிப்படை திறன்களை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கிக் கொண்டிருக்கிறார்கள் என்பதைக் காட்டுகிறது. ஒரு கூறை சரியாக இடமிட்டு செருகக்கூடிய ரோபோ முழு தீர்வு அல்ல; ஆனால் சுற்றுப்பாதை அசெம்பிளி சார்ந்திருக்கும் அடித்தளத் திறன் அதுவே.

துல்லியம்தான் சவால்

முடிந்த வரைபடத்தில் எளிமையாகத் தோன்றுவதால், அசெம்பிளி பணிகள் பெரும்பாலும் குறைவாக மதிப்பிடப்படுகின்றன. உண்மையில், ஒரு பகுதியை சரியான இடத்தில் செருக, அந்த கூறு எங்கே உள்ளது, அதைப் பெறும் அமைப்பு எங்கே உள்ளது, மோதல் அல்லது தவறான ஒழுங்கமைப்பின்றி எப்படி நகர வேண்டும் என்பவற்றை ரோபோ புரிந்துகொள்ள வேண்டும். விண்வெளியில், குறிப்பாக தவறான செயல் விலைமதிப்புள்ள வன்பொருளை சேதப்படுத்தவோ அல்லது கழிவுகளை உருவாக்கவோ நேரிடும் நிலையில், பிழைக்கு உள்ள இடைவெளி மிகக் குறைவு.

ஒரு ஆன்டெனா பொருத்தும் படி ஒரு பயனுள்ள எடுத்துக்காட்டு, ஏனெனில் அது கட்டமைப்பு முக்கியத்துவத்தையும் செயல்பாட்டு முக்கியத்துவத்தையும் இணைக்கிறது. கூறு துல்லியமாக வைக்கப்பட வேண்டும், மேலும் செருகல் சரியானதாக இருந்ததை அமைப்பு அடையாளம் காண வேண்டும். ரோபோ சுமாரான கணக்கீட்டை நம்ப முடியாது. உணர்தல் மற்றும் இயக்கத் திட்டமிடலை மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய இயந்திர முடிவாக மாற்றும் ஒரு முறையை அது தேவைப்படுத்துகிறது.

அதனால், இந்தப் பிரச்சினையின் அல்காரிதம் பக்கம் வன்பொருளைப் போலவே முக்கியமானதாகிறது. சுற்றுப்பாதை சூழல்களில் ரோபோ திறன் என்பது வெறும் மேனிப்புலேட்டர்கள் மற்றும் எண்ட் எஃபெக்டர்கள் பற்றியது மட்டும் அல்ல. காட்சியை விளக்கி, இயக்கத்தை வழிநடத்தி, உறுதிப்பாடற்ற தன்மையை நிர்வகிக்கும் நுண்ணறிவும் அதில் அடங்கும். IEEE Spectrum சுயவிவரம், Downs அவர்களின் பங்களிப்பு அந்த முக்கிய கட்டுப்பாட்டு அடுக்கில் இருப்பதாகக் காட்டுகிறது.

NASA மற்றும் U.S. Air Force தொடர்பு ஏன் குறிப்பிடத்தக்கது

NASA மற்றும் U.S. Air Force உடனான கூட்டணி, இந்தப் பணி கல்விசார் ஆர்வத்தைத் தாண்டிய முன்னுரிமைகளைத் தொடுகிறது என்பதைச் சுட்டுகிறது. இரு நிறுவனங்களுக்கும் தன்னாட்சி அசெம்பிளி மற்றும் சேவைத்திறன் தொழில்நுட்பங்களில் முதலீடு செய்ய வலுவான காரணங்கள் உள்ளன. NASA-வின் நீண்டகால பணித் தேவைகள், விண்வெளியில் மேலும் பெரியதும் திறமையானதும் அமைப்புகளை கட்டமைப்பதை உள்ளடக்குகின்றன. இராணுவ மற்றும் தேசிய பாதுகாப்பு சார்ந்த பங்குதாரர்களும் தாங்குதிறன், விரைவான பதில், மற்றும் சுற்றுப்பாதை சொத்துகளை பராமரிக்க அல்லது மறுவமைக்க இயலும் திறன் ஆகியவற்றில் ஆர்வம் கொண்டுள்ளனர்.

இதனால் ஒவ்வொரு ஆராய்ச்சி முடிவும் நேரடியாக செயல்பாட்டு பயன்பாட்டுக்கு சென்றுவிடும் என்பதில்லை. ஆனால் பிரச்சினையின் தன்மை மூலதன ரீதியாக முக்கியமானது என்பதை இது காட்டுகிறது. கடுமையான பணி தேவைகள் கொண்ட நிறுவனங்கள் பட்டமேற்படிப்பு மட்ட ரோபோடிக்ஸ் ஆராய்ச்சியில் ஈடுபடும்போது, அது வழக்கமாக அவர்கள் தேவைப்படுத்தும் திறன்களுடன் அந்த தொழில்நுட்ப சவால் தொடர்புடையதால் தான்.

இது பல்கலைக்கழக ஆய்வகங்களிலிருந்து செயல்பாட்டு விண்வெளித் தொழில்நுட்பத்துக்கு செல்லும், நாளுக்குநாள் கலந்துவிட்ட பாதையையும் வலியுறுத்துகிறது. பல முக்கிய முன்னேற்றங்கள் இப்போது மாணவர்கள், பொது நிறுவனங்கள், மற்றும் பணி-மைய பொறியியல் குழுக்களை இணைக்கும் கூட்டணிகளிலிருந்து உருவாகின்றன. அந்த மாதிரி முன்னேற்றத்தை வேகப்படுத்த முடியும், ஏனெனில் அது ஆராய்ச்சியை வெறும் அப்ஸ்ட்ராக்ட் பெஞ்ச்மார்க்குகள் அல்ல, உண்மையான பணித் தேவைகளில் நிலைநிறுத்துகிறது.

விண்வெளி ரோபோடிக்ஸில் ஒரு பரந்த மாற்றம்

Downs அவர்களின் திட்டம் விண்வெளியில் மேலும் தன்னாட்சி கொண்ட ரோபோடிக்ஸ் நோக்கி நடக்கும் பரந்த இயக்கத்தின் ஒரு பகுதியாக அமைகிறது. மனித மேற்பார்வை தொடர்ந்து முக்கியமானதாக இருக்கும், ஆனால் எதிர்கால சுற்றுப்பாதை செயல்பாடுகளில் இயந்திரங்கள் இன்னும் பல விரிவான பணிகளைச் செய்ய வேண்டியிருக்கும். தொடர்பு தாமதங்கள், பணி சிக்கல்கள், மற்றும் செலவு அழுத்தங்கள் அனைத்தும் அதிகமானவற்றை தாங்களே செய்யக்கூடிய அமைப்புகளுக்கு ஆதரவாகச் செயல்படுகின்றன.

அந்த மாற்றத்தின் முக்கியத்துவம் அசெம்பிளியைத் தாண்டிச் செல்கிறது. ரோபோக்கள் கூறுகளை நம்பகமாக கையாளவும் ஒருங்கிணைக்கவும் முடிந்தவுடன், பராமரிப்பு, ஆய்வு, மறுவமைப்பு ஆகியவற்றிலிருந்து தொடங்கி பல்வேறு நடவடிக்கைகளுக்கு வாய்ப்பு திறக்கப்படுகிறது. கூடும் ஒவ்வொரு திறனும், உட்கட்டமைப்பை முழுமையாக மாற்றிப்போடுவதற்குப் பதிலாக அதை சுற்றுப்பாதையில் செயல்பாட்டிலேயே வைத்திருப்பதன் மதிப்பை அதிகரிக்கிறது.

தற்போது, IEEE Spectrum சுயவிவரத்தின் உடனடி முக்கியத்துவம் குறுகியதும் தெளிவானதும் ஆகும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட பிரச்சினைக்காக உருவாக்கப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப பங்களிப்பை முன்னிறுத்துகிறது: விண்வெளியில் செயற்கைக்கோள் அசெம்பிளி செய்யும் போது ஒரு ரோபோ ஆன்டெனாவை சரியான இடத்தில் வைக்க உதவுவது. அதுவே பெரிய விண்வெளி உற்பத்தி யோசனைகள் பொறியியல் யதார்த்தமாக மாறத் தொடங்கும் இடமோ அல்லது வெறும் கோட்பாடாகவே இருக்கும் இடமோ ஆகும்.

• Sarah Downs, NASA மற்றும் U.S. Air Force உடன் இணைந்து இந்த அல்காரிதத்தை உருவாக்கினார்.
• இந்த அமைப்பு, விண்வெளியில் செயற்கைக்கோள்களை அசெம்பிள் செய்யும் ஒரு ரோபோக்கு ஆன்டெனாவை சரியான இடத்தில் செருக உதவ உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.
• இந்தப் பணி, எதிர்கால விண்வெளியிலேயே செய்யப்படும் அசெம்பிளி மற்றும் சேவைத்திறனுக்குத் தேவையான நடைமுறை ரோபோடிக்ஸ் திறன்களை சுட்டுகிறது.

சுற்றுப்பாதை உற்பத்தி இத்தகைய பல முன்னேற்றங்களின் மீது சார்ந்திருக்கும்; ஒவ்வொன்றும் குறுகிய ஆனால் முக்கியமான ஒரு பிரச்சினையைத் தீர்க்கும். அந்தப் பணிகளில் ஒன்றில் கவனம் செலுத்துவதன் மூலம், இந்த ஆராய்ச்சி பெரிய, மேலும் நெகிழ்வான விண்கலங்களின் எதிர்காலம் எப்படிக் கட்டமைக்கப்படலாம் என்பதை காட்டுகிறது: ஒரே பெரிய தாவலால் அல்ல, விண்வெளியில் அசெம்பிளி செய்வதை நாளுக்குநாள் சாத்தியமாக்கும் துல்லியமான ரோபோடிக் திறன்களின் தொடர்ச்சியான படிகளால்.

இந்தக் கட்டுரை IEEE Spectrum வெளியிட்ட செய்தியினை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.