பெரிய வடிவமைப்பு இலக்குடன் ஒரு சிறிய ரோபோ
சிங்கப்பூரில் உள்ள Nanyang Technological University-இன் ஆய்வாளர்கள், வழங்கப்பட்ட வேட்பாளர் மெட்டாடேட்டாவின்படி, விதை அளவிலான ஒரு காந்த அறுவை ரோபோவை உருவாக்கியுள்ளனர்; அது ஒரு வினாடிக்கும் குறைவான நேரத்தில் ஐந்து கருவிகளுக்கு இடையில் மாறக்கூடும். இந்த வரையறுக்கப்பட்ட ஆனால் தெளிவான விளக்கத்திலிருந்தே அதன் முக்கியத்துவம் எளிதில் புரிகிறது. அறுவை ரோபோடிக்ஸ் இதுவரை பெரும்பாலும் துல்லியம், காட்சிப்படுத்தல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துவதன் மூலம் முன்னேறியுள்ளது. ஆனால் இந்தப் பணியின் இலக்கு அதற்கு மாறாக, மிகச் சிறிய அளவுக்குள் கருவி பல்திறனை வழங்குவதாகத் தெரிகிறது.
இந்த சாதனம் விதை அளவுடையதாகவும் காந்தம் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுவதாகவும் விவரிக்கப்படுகிறது. இந்த இணைப்பு முக்கியமானது, ஏனெனில் இது ரோபோ பெரிதான onboard actuation hardware-ஐ எடுத்துச் செல்லாமல் நகரவும் செயல்படவும் முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது; இது சிறியமயமாக்கலை கடினமாக்கும். மெட்டாடேட்டா மேலும், இந்த தளம் திசுவை வெட்டவும், மருந்துகளை வழங்கவும், மாதிரிகளை சேகரிக்கவும் முடியும் என்றும், இவை அனைத்தும் காந்தப் புலங்கள் மூலம் wireless-ஆக கட்டுப்படுத்தப்படுவதாகவும் கூறுகிறது. அடுத்தடுத்த மேம்பாடுகளில் இந்த செயல்திறன் நிலைத்தால், இந்த ரோபோ ஒரு புதுமையான சாதனத்தை விட அதிகமானதாக இருக்கும். இது, தனித்தனி கருவிகளை மீண்டும் மீண்டும் நுழைத்து அகற்ற வேண்டாமல், பல்வேறு பணிகளைச் செய்யக்கூடிய ஒரு சுருக்கமான அறுவை தளத்தைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.
வேகமான கருவி மாற்றம் ஏன் முக்கியம்
அறுவையில் கருவிகளை மாற்றுவது வழக்கமானது, ஆனால் அது சிறிய விஷயம் அல்ல. ஒவ்வொரு மாற்றமும் நேரத்தைச் சேர்க்கிறது, நடைமுறை சிக்கலை அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஒருங்கிணைப்பு தேவைகளையும் உயர்த்துகிறது. குறைந்த ஊடுருவும் சூழல்களில், இத்தகைய மாற்றங்கள் அறுவை நிபுணர்கள் எங்கே, எப்படி செயல்பட முடியும் என்பதையும் கட்டுப்படுத்தலாம். ஒரு வினாடிக்குக் குறைவாக ஐந்து செயல்பாடுகளுக்கிடையில் மாறக்கூடிய ஒரு ரோபோ, வேறுபட்ட பணிச்சூழலைக் குறிக்கிறது: ஒரு சாதனம், ஒரு அணுகல் பாதை, பல செயல்கள்.
இந்த வடிவமைப்பு தர்க்கம் மிகச் சிறிய அளவுகளில் மேலும் கவர்ச்சிகரமாகிறது. விரிவான வழங்கப்பட்ட உரையில் குறிப்பிடப்பட்ட 4.4 மில்லிமீட்டர் ரோபோ, இடம் குறைவாகவும் துல்லியமே அனைத்தாகவும் இருக்கும் ஒரு வெளியில் இயங்குகிறது. அந்த அளவில், விரைவாக மறுவமைக்கக்கூடிய திறன் வெறும் வசதியானது அல்ல. அது ஒரு குறிப்பிட்ட நுண் பணியை மட்டும் செய்யும் அமைப்புக்கும், நுண்ணளவிலான தலையீட்டுக்கான பொது தளமாக மாறும் அமைப்புக்கும் இடையிலான வேறுபாடாக இருக்கலாம்.
மூல விவரங்கள் குறைந்திருந்தாலும், குறிப்பிடப்பட்ட திறன்கள் பலவற்றை வெளிப்படுத்துகின்றன. திசுவை வெட்டுவது நேரடி தலையீட்டைச் செயல்படுத்துகிறது. மருந்து வழங்குதல் இலக்கு சிகிச்சை வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது. மாதிரி சேகரிப்பு கண்டறியும் மதிப்பைச் சேர்க்கிறது. இவற்றை ஒன்றாகப் பார்க்கும்போது, இது நடைமுறையின் ஒரே ஒரு தருணத்திற்கே கட்டுப்பட்ட கருவி அல்ல என்பதைக் காட்டுகிறது. தனித்தனி கருவிகளை மாற்றாமல், அது கண்டறிதல், சிகிச்சை மற்றும் பின்தொடர்பு செயல்களுக்கிடையில் நகர முடியும்.
காந்தக் கட்டுப்பாடே செயலாக்கத்தை சாத்தியமாக்கும் அடுக்கு
மெட்டாடேட்டா வயர்லெஸ் காந்தக் கட்டுப்பாட்டை முக்கிய இயக்க முறையாக அடையாளப்படுத்துகிறது. இது முக்கியமானது, ஏனெனில் காந்த actuation, மருத்துவ microrobotics மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இடங்களில் செயல்பட வேண்டிய சிறிய சாதனங்களுக்கு ஈர்க்கக்கூடிய வழியாக மாறியுள்ளது. வெளிப்புற காந்தக் கட்டுப்பாடு onboard மோட்டார்கள் மற்றும் power systems-ன் தேவையை குறைத்து, வடிவமைப்பாளர்கள் இயக்கத் திறனைப் பாதுகாத்தபடி சாதனத்தைச் சிறிதாக்க உதவுகிறது.
நடைமுறை ரீதியாக, காந்தக் கட்டுப்பாடு tethered systems அல்லது பெரிய articulated tools சிரமமான பகுதிகளில் செயல்படுவதற்கான வழியையும் வழங்குகிறது. வெளிப்புறமாக வழிநடத்தப்பட்டு, தேவைக்கேற்ப மறுவமைக்கக்கூடிய ஒரு விதை-அளவிலான ரோபோ, மருத்துவ பொறியியலின் நீண்டகால இலக்குடன் பொருந்துகிறது: நுழைவு இடத்தில் குறைந்த பாதிப்புடன் உடலின் ஆழத்திற்குள் அதிக திறனைக் கொண்டுசெல்லுதல்.
ஒரு வினாடிக்குக் குறைவான switching குறித்தக் கூற்று தான் மிகுந்த கவனம் பெறக்கூடிய அம்சம், ஏனெனில் அது சிறியமயமாக்கலை செயல்பாட்டு பயனாக மாற்றுகிறது. பல சிறிய மருத்துவ ரோபோக்கள் இயக்கத்தையோ அல்லது ஒரு ஒற்றை பணியையோ காண்பிக்கின்றன. பல செயல்பாடுகளுக்கு இடையே வேகமான மாற்றத்தைக் குறிக்கும் அமைப்புகள் குறைவு. NTU அமைப்பு நேரடியாக அந்தத் தடையை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது போலத் தெரிகிறது.
இந்த வளர்ச்சி என்ன மாற்றக்கூடும்
இந்தக் கருத்து ஆய்வகத்தைத் தாண்டி சென்றால், மிக முக்கியமான தாக்கம் நடைமுறை திறனிலும் அணுகலிலும் இருக்கலாம். தலையீடு செய்யவும், பரிசோதிக்கவும் கூடிய சாதனங்கள், மருத்துவர்கள் குறைந்த குழப்பத்துடன் நெகிழ்வைத் தக்கவைக்க விரும்பும் சூழல்களில் கவர்ச்சிகரமானவை. வெட்டவும், மாதிரி எடுக்கவும், மருந்து வழங்கவும் கூடிய ஒரு நுண் ரோபோ, சில சந்தர்ப்பங்களில் குறைந்த ஊடுருவும் சிகிச்சை பாதைகளை ஆதரித்து, பல சிறப்பு கருவிகளின் தேவையைக் குறைக்கலாம்.
இதற்கு மேலும் ஒரு பரந்த துரிதநிலை அர்த்தமும் உள்ளது. மருத்துவ ரோபோடிக்ஸ் இப்போது இரண்டு பாதைகளாகப் பிரிகிறது: அறுவை அறைகளில் உள்ள பெரிய platform-based systems, மற்றும் உடலுக்குள் வழிசெல்லும் வகையில் உருவாக்கப்பட்ட மிகச் சிறிய சாதனங்கள். இந்தத் திட்டம் இரண்டாவது பாதையைச் சேர்ந்தது; இங்கு வடிவமைப்பு சிக்கல் நகர்வது எப்படி என்பதல்ல, நீங்கள் சென்ற பிறகு பயனுள்ளதாகத் தொடர்வது எப்படி என்பதே. கருவிகளுக்கு இடையிலான வேகமான switching அந்தச் சிக்கலை நேரடியாகச் சந்திக்கிறது.
அதனால் இந்த ரோபோ நாளையே அறுவையையே மாற்றிவிடத் தயாராக உள்ளது என்று அர்த்தமில்லை. வழங்கப்பட்ட தகவலில் trial data, regulatory milestones அல்லது deployment timelines இல்லை; எனவே அத்தகைய கூற்றுகள் ஆதாரத்தை மீறுவதாகும். ஆனால் மைய முன்னேற்றத்தை அடையாளம் காண இது போதுமானது: மிகச் சிறிய, காந்தம் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஒரு சாதனத்தில் பல்திறன் கொண்ட செயல்பாடு.
அறுவை ரோபோடிக்ஸ் எங்கு செல்கிறது என்பதற்கான அறிகுறி
இந்த வளர்ச்சியின் மிக வலுவான வாசிப்பு, ஒரு சிறிய ரோபோ microsurgery-யை தீர்த்துவிட்டது என்பதல்ல. அது அறுவை ரோபோடிக்ஸ் தொடர்ந்து சிறியதும், மேலும் தழுவக்கூடியதும் ஆகிய அமைப்புகளின் நோக்கி நகர்வதாகும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது ஒரு காரியத்தை மிகத் துல்லியமாகச் செய்யும் இயந்திரங்களை மட்டுமே உருவாக்கவில்லை. அவர்கள் பல காரியங்களை விரைவாகவும், பாரம்பரிய கருவிகள் செல்வதில் சிரமப்படும் இடங்களிலும் செய்யக்கூடிய தளங்களை உருவாக்க முயல்கிறார்கள்.
அதனால்தான் NTU திட்டம் தனித்து தெரிகிறது. ஐந்து மாறக்கூடிய கருவிகளைக் கொண்ட விதை-அளவிலான ரோபோ ஒரு பொறியியல் கதையும்தான், ஆனால் அது ஒரு பணிச்சூழல் கதையும்கூட. அறுவை நிபுணர்களுக்கு ஒவ்வொரு படிக்கும் தனித்தனி கருவி தேவையில்லாதபோது என்ன நடக்கும் என்று அது கேட்கிறது. அந்த பதில் மருத்துவ ரீதியாக முக்கியமானதாக நிரூபிக்கப்பட்டால், இந்த வகை சாதனம் வேறொரு வகையான குறைந்த ஊடுருவும் பராமரிப்புக்கான அடித்தளமாக மாறக்கூடும்.
இந்த கட்டுரை Interesting Engineering வெளியிட்ட செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on interestingengineering.com
