മിക്ക റോബോട്ടുകളും മോട്ടറൈസ്ഡ് മാർഗങ്ങളിലൂടെ ഗ്രാസ്പിംഗും സ്പർശന സെൻസിംഗും കൈവരിക്കുന്നു, അത് അമിതമായി വലുതും കർക്കശവുമായിരിക്കും. ഒരു കോർണൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഗ്രൂപ്പ് ഒരു സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിന് അതിൻ്റെ ചുറ്റുപാടുകൾ ആന്തരികമായി അനുഭവിക്കാൻ ഒരു മാർഗം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.
മെക്കാനിക്കൽ ആൻഡ് എയ്റോസ്പേസ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് അസിസ്റ്റൻ്റ് പ്രൊഫസറും പ്രിൻസിപ്പൽ ഇൻവെസ്റ്റിഗേറ്ററുമായ റോബർട്ട് ഷെപ്പേർഡിൻ്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള സംഘം ഓർഗാനിക് റോബോട്ടിക്സ് ലാബ്, സ്ട്രെച്ചബിൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡുകൾ മൃദുവായ റോബോട്ടിക് കൈയിൽ വക്രത, നീളം, ഫോഴ്സ് സെൻസറുകൾ എന്നിവയായി എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് വിവരിക്കുന്ന ഒരു പേപ്പർ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
ഡോക്ടറൽ വിദ്യാർത്ഥിയായ ഹുയിച്ചാൻ ഷാവോ ആണ് " എന്നതിൻ്റെ പ്രധാന രചയിതാവ്സ്ട്രെച്ചബിൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ് ഗൈഡുകൾ വഴി ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക്കലി ഇൻനവേറ്റഡ് സോഫ്റ്റ് പ്രൊസ്തെറ്റിക് ഹാൻഡ്,” ഇത് സയൻസ് റോബോട്ടിക്സിൻ്റെ ആദ്യ പതിപ്പിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പത്രം ഡിസംബർ 6-ന് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു; ഷെപ്പേർഡിൻ്റെ ലാബിലെ ഡോക്ടറൽ വിദ്യാർത്ഥികളായ കെവിൻ ഒബ്രിയാനും ഷുവോ ലിയും സംഭാവന നൽകി.
“ഇന്ന് മിക്ക റോബോട്ടുകൾക്കും ശരീരത്തിന് പുറത്ത് സെൻസറുകൾ ഉണ്ട്, അത് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് കാര്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു,” ഷാവോ പറഞ്ഞു. "ഞങ്ങളുടെ സെൻസറുകൾ ശരീരത്തിനുള്ളിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ അവയ്ക്ക് റോബോട്ടിൻ്റെ കനം വഴി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ശക്തികൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്, വേദന അനുഭവപ്പെടുമ്പോൾ നമ്മളും എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളും ചെയ്യുന്നതുപോലെ."
1970-കളുടെ തുടക്കം മുതൽ സ്പർശനം, സ്ഥാനം, ശബ്ദം എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി സെൻസിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡുകൾ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. ഫാബ്രിക്കേഷൻ യഥാർത്ഥത്തിൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു പ്രക്രിയയായിരുന്നു, എന്നാൽ കഴിഞ്ഞ 20 വർഷത്തെ സോഫ്റ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫിയുടെയും 3-ഡി പ്രിൻ്റിംഗിൻ്റെയും ആവിർഭാവം എലാസ്റ്റോമെറിക് സെൻസറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു, അത് എളുപ്പത്തിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെടുകയും ഒരു സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക് ആപ്ലിക്കേഷനിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
എൽഇഡിയും (ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡ്) ഫോട്ടോഡയോഡും ഉൾക്കൊള്ളുന്ന കോർ (ഇതിലൂടെ പ്രകാശം പ്രചരിപ്പിക്കുന്നു), ക്ലാഡിംഗും (വേവ്ഗൈഡിൻ്റെ പുറം ഉപരിതലം) നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഷെപ്പേർഡ് ഗ്രൂപ്പ് നാല്-ഘട്ട സോഫ്റ്റ് ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ചു.
കൃത്രിമ കൈ വികലമാകുന്തോറും കാമ്പിലൂടെ കൂടുതൽ പ്രകാശം നഷ്ടപ്പെടും. ഫോട്ടോഡയോഡ് കണ്ടെത്തുന്ന പ്രകാശത്തിൻ്റെ ആ വേരിയബിൾ നഷ്ടമാണ് പ്രോസ്റ്റസിസിനെ അതിൻ്റെ ചുറ്റുപാടുകളെ "അറിയാൻ" അനുവദിക്കുന്നത്.
"പ്രൊസ്തസിസ് വളയ്ക്കുമ്പോൾ പ്രകാശം നഷ്ടപ്പെട്ടില്ലെങ്കിൽ, സെൻസറിൻ്റെ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾക്ക് ഒരു വിവരവും ലഭിക്കില്ല," ഷെപ്പേർഡ് പറഞ്ഞു. "നഷ്ടത്തിൻ്റെ അളവ് അത് എങ്ങനെ വളയുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു."
ഗ്രൂപ്പ് അതിൻ്റെ ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് പ്രോസ്തസിസ് ഉപയോഗിച്ച് ആകൃതിയിലും ഘടനയിലും ഗ്രാസ്പിംഗ്, പ്രോബിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ ജോലികൾ ചെയ്തു. ഏറ്റവും ശ്രദ്ധേയമായ കാര്യം, കൈയ്ക്ക് മൂന്ന് തക്കാളി സ്കാൻ ചെയ്യാനും മൃദുത്വമനുസരിച്ച് ഏത് പഴുത്തതാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാനും കഴിഞ്ഞു.
ഷെപ്പേർഡ് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്ത ജൈവ-പ്രചോദിത റോബോട്ടുകൾ ഉൾപ്പെടെ, പ്രോസ്റ്റസിസുകൾക്കപ്പുറം ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ധാരാളം ഉപയോഗങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് ഷാവോ പറഞ്ഞു. മേസൺ പെക്ക്, മെക്കാനിക്കൽ ആൻഡ് എയ്റോസ്പേസ് എഞ്ചിനീയറിംഗിൻ്റെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ, ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്.
“ആ പ്രോജക്റ്റിന് സെൻസറി ഫീഡ്ബാക്ക് ഇല്ല,” പെക്കുമായുള്ള സഹകരണത്തെ പരാമർശിച്ച് ഷെപ്പേർഡ് പറഞ്ഞു, “ഞങ്ങൾക്ക് സെൻസറുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ജ്വലന സമയത്ത് രൂപമാറ്റം തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാനും [ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി] മികച്ച ആക്ച്വേഷൻ സീക്വൻസുകൾ വികസിപ്പിക്കാനും ഞങ്ങൾക്ക് കഴിയും. അത് വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്നു."
സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക്സിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡുകളുടെ ഭാവി പ്രവർത്തനങ്ങൾ വർദ്ധിച്ച സെൻസറി കഴിവുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കും, ഭാഗികമായി 3-ഡി പ്രിൻ്റിംഗ് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ സെൻസർ രൂപങ്ങൾ, കൂടാതെ വർദ്ധിച്ച എണ്ണം സെൻസറുകളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകൾ ഡീകൂപ്പ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗമായി മെഷീൻ ലേണിംഗ് ഉൾപ്പെടുത്തുക. “ഇപ്പോൾ, ഒരു സ്പർശനം എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്,” ഷെപ്പേർഡ് പറഞ്ഞു.
ഈ പ്രവർത്തനത്തെ എയർഫോഴ്സ് ഓഫീസ് ഓഫ് സയൻ്റിഫിക് റിസർച്ചിൽ നിന്നുള്ള ഗ്രാൻ്റ് പിന്തുണയ്ക്കുകയും അത് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്തു കോർണൽ നാനോസ്കെയിൽ സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി ഫെസിലിറ്റി ഒപ്പം കോർണൽ സെൻ്റർ ഫോർ മെറ്റീരിയൽസ് റിസർച്ച്, ഇവ രണ്ടിനും നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ്റെ പിന്തുണയുണ്ട്.
- ടോം ഫ്ലിഷ്മാൻ, കോർണൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റി