स्टैनफोर्ड इंजीनियरों ने एक इलेक्ट्रॉनिक दस्ताने विकसित किया है जो रोबोट को स्पर्श की भावना देता है: एक इलेक्ट्रॉनिक दस्ताना जो कुछ मानवीय निपुणता के साथ रोबोटिक हाथों को प्रदान करता है जिसका आनंद मनुष्य लेते हैं

स्टैनफोर्ड के इंजीनियरों ने एक इलेक्ट्रॉनिक दस्ताने विकसित किया है जिसमें सेंसर होते हैं जो एक दिन रोबोटिक हाथों को उस तरह की निपुणता दे सकते हैं जो इंसानों को दी जाती है. स्टैनफोर्ड के शोधकर्ताओं ने त्वचा की तरह स्पर्श संवेदक विकसित किए हैं जो इस रोबोटिक हाथ को बिना कुचले पिंगपोंग बॉल को उठाने और स्थानांतरित करने के लिए सही मात्रा में दबाव देने में सक्षम बनाता है।.

एक जलती हुई मोमबत्ती में ऊर्जा का कौन सा रूप परिवर्तित होता है कागज़ प्रकाशित नवंबर. 21 में विज्ञान रोबोटिक्स, रासायनिक इंजीनियर झेनन बाओ और उनकी टीम ने प्रदर्शित किया कि सेंसर काफी अच्छी तरह से काम करते हैं ताकि एक रोबोटिक हाथ एक नाजुक बेरी को छू सके और एक पिंगपोंग बॉल को बिना कुचले संभाल सके।.

"यह तकनीक हमें एक दिन रोबोट को मानव त्वचा में पाए जाने वाली संवेदन क्षमताओं को देने के रास्ते पर ले जाती है,"बाओ ने कहा.

बाओ ने कहा कि दस्ताने की उंगलियों में सेंसर एक साथ दबाव की तीव्रता और दिशा को मापते हैं, मानवीय निपुणता प्राप्त करने के लिए आवश्यक दो गुण. शोधकर्ताओं को अभी भी इन सेंसरों को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने के लिए तकनीक को सही करना चाहिए, लेकिन जब वे ऐसा करते हैं, दस्ताने पहनने वाले रोबोट में अंडे को अंगूठे और तर्जनी के बीच बिना तोड़े या फिसलने देने की निपुणता हो सकती है.

जीवन की नकल करने वाले इलेक्ट्रॉनिक्स

इलेक्ट्रॉनिक दस्ताने हमारे हाथों को उनकी असाधारण संवेदनशीलता देने के लिए मानव त्वचा की परतों के एक साथ काम करने के तरीके की नकल करते हैं.

दबाव का पता लगाने के लिए हमारी त्वचा की बाहरी परत सेंसर से ओत-प्रोत है, गर्मी और अन्य उत्तेजना. हमारी उंगलियां और हथेलियां स्पर्श संवेदकों में विशेष रूप से समृद्ध हैं. ये सेंसर स्पिनोसम नामक त्वचा की एक सबलेयर के साथ मिलकर काम करते हैं, पहाड़ियों और घाटियों का ऊबड़-खाबड़ सूक्ष्म इलाका.

वह ऊबड़-खाबड़पन महत्वपूर्ण है. जैसे हमारी उंगली किसी वस्तु को छूती है, त्वचा की बाहरी परत स्पिनोसम के करीब जाती है. एक हल्का स्पर्श मुख्य रूप से पहाड़ी की चोटी के करीब स्थित सेंसर द्वारा महसूस किया जाता है. अधिक तीव्र दबाव बाहरी त्वचा को स्पिनोसम की घाटियों में नीचे धकेलता है, अधिक तीव्र स्पर्श संवेदनाओं को ट्रिगर करना.

लेकिन दबाव की तीव्रता को मापना स्पिनोसम की क्षमता का ही एक हिस्सा है. यह ऊबड़-खाबड़ उपपरत दबाव की दिशा को प्रकट करने में भी मदद करती है, या कतरनी बल. उदाहरण के लिए उत्तर की ओर एक उंगली दबाना, उन सूक्ष्म पहाड़ियों के दक्षिणी ढलानों पर मजबूत संकेत बनाता है. कतरनी बल को महसूस करने की यह क्षमता उस चीज का हिस्सा है जो हमें धीरे से लेकिन मजबूती से अंगूठे और तर्जनी के बीच एक अंडे को पकड़ने में मदद करती है.

पोस्टडॉक्टरल विद्वान क्लेमेंटाइन बाउटरी और मास्टर के छात्र मार्क नेग्रे ने इस मानव तंत्र की नकल करने वाले इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के विकास का नेतृत्व किया. रोबोटिक दस्ताने की उंगलियों पर प्रत्येक सेंसर तीन लचीली परतों से बना होता है जो कंसर्ट में काम करती हैं. ऊपर और नीचे की परतें विद्युत रूप से सक्रिय हैं. शोधकर्ताओं ने दो सामना करने वाली सतहों में से प्रत्येक पर विद्युत लाइनों का एक ग्रिड रखा, एक क्षेत्र में पंक्तियों की तरह, और इन पंक्तियों को छोटे सेंसिंग पिक्सेल की सघन सरणी बनाने के लिए एक दूसरे के लंबवत कर दिया. उन्होंने निचली परत को भी स्पिनोसम की तरह ऊबड़-खाबड़ बना दिया.

बीच में रबर इंसुलेटर ने इलेक्ट्रोड की ऊपरी और निचली परतों को अलग रखा. लेकिन वह अलगाव महत्वपूर्ण था, क्योंकि इलेक्ट्रोड जो बिना छुए करीब हैं, विद्युत ऊर्जा को स्टोर कर सकते हैं. जैसे ही रोबोटिक उंगली नीचे दब गई, ऊपरी इलेक्ट्रोड को नीचे के करीब फैलाएंगे, संचित ऊर्जा में वृद्धि हुई. नीचे की परत की पहाड़ियों और घाटियों ने लंबवत ग्रिड पर विशिष्ट बिंदुओं पर दबाव की तीव्रता और दिशा को मैप करने का एक तरीका प्रदान किया।, मानव त्वचा की तरह.

नाजुक स्पर्श

अपनी तकनीक का परीक्षण करने के लिए शोधकर्ताओं ने अपने तीन-परत वाले सेंसर को रबर के दस्ताने की उंगलियों पर रखा, और दस्ताने को एक रोबोटिक हाथ पर रख दें. आखिरकार लक्ष्य सेंसर को सीधे रोबोटिक हाथों के लिए त्वचा जैसे आवरण में एम्बेड करना है. एक प्रयोग में, उन्होंने दस्ताने पहने हुए रोबोटिक हाथ को बिना नुकसान पहुंचाए एक बेरी को धीरे से छूने के लिए प्रोग्राम किया. उन्होंने एक पिंगपोंग गेंद को बिना कुचले उठाने और स्थानांतरित करने के लिए दस्ताने वाले हाथ को भी प्रोग्राम किया, गेंद को गिराए बिना पकड़ने के लिए उपयुक्त कतरनी बल का पता लगाने के लिए सेंसर का उपयोग करके.

बाओ ने कहा कि उचित प्रोग्रामिंग के साथ वर्तमान स्पर्श-संवेदी दस्ताने पहने हुए एक रोबोटिक हाथ एक दोहरावदार कार्य कर सकता है जैसे कि एक कन्वेयर बेल्ट से अंडे उठाना और उन्हें डिब्बों में रखना. तकनीक में रोबोट-सहायता प्राप्त सर्जरी में भी अनुप्रयोग हो सकते हैं, जहां सटीक स्पर्श नियंत्रण आवश्यक है. लेकिन बाओ का अंतिम लक्ष्य दस्ताने का एक उन्नत संस्करण विकसित करना है जो बिना पूर्व प्रोग्रामिंग के किसी वस्तु को सुरक्षित रूप से संभालने के लिए स्वचालित रूप से सही मात्रा में बल लागू करता है।.

"हम रास्पबेरी को कुचलने के बिना स्पर्श करने के लिए एक रोबोटिक हाथ प्रोग्राम कर सकते हैं, लेकिन हम स्पर्श करने और यह पता लगाने से बहुत दूर हैं कि यह रास्पबेरी है और रोबोट को इसे लेने में सक्षम बनाता है," उसने कहा.

स्रोत: news.stanford.edu, टॉम एबेट द्वारा