বেশিরভাগ রোবট মোটর চালিত উপায়ে উপলব্ধি এবং স্পর্শকাতর অনুভূতি অর্জন করে, যা অত্যধিক ভারী এবং কঠোর হতে পারে। কর্নেল ইউনিভার্সিটির একটি গোষ্ঠী একটি নরম রোবটের জন্য একটি উপায় তৈরি করেছে যাতে তারা তার চারপাশকে অভ্যন্তরীণভাবে অনুভব করতে পারে, যেমনটি মানুষ করে।
রবার্ট শেফার্ডের নেতৃত্বে একটি দল, যান্ত্রিক ও মহাকাশ প্রকৌশলের সহকারী অধ্যাপক এবং প্রধান তদন্তকারী জৈব রোবোটিক্স ল্যাব, একটি প্রসারিত অপটিক্যাল ওয়েভগাইড কিভাবে একটি নরম রোবোটিক হাতে বক্রতা, প্রসারণ এবং বল সেন্সর হিসাবে কাজ করে তা বর্ণনা করে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছে।
ডক্টরাল ছাত্র হুইচান ঝাও "এর প্রধান লেখকস্ট্রেচেবল অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের মাধ্যমে অপটোইলেক্ট্রনিকভাবে ইননারভেটেড নরম কৃত্রিম হাত,” যা বিজ্ঞান রোবোটিক্সের প্রথম সংস্করণে প্রদর্শিত হয়েছে৷ কাগজটি 6 ডিসেম্বর প্রকাশিত; ডক্টরেট ছাত্র কেভিন ও'ব্রায়েন এবং শুও লি, উভয়ই শেফার্ডের ল্যাবের অবদান রেখেছিলেন।
"অধিকাংশ রোবটের শরীরের বাইরের অংশে সেন্সর রয়েছে যা পৃষ্ঠ থেকে জিনিসগুলি সনাক্ত করে," ঝাও বলেছিলেন। "আমাদের সেন্সরগুলি শরীরের মধ্যে একত্রিত করা হয়েছে, তাই তারা আসলে রোবটের পুরুত্বের মাধ্যমে সঞ্চারিত শক্তিগুলি সনাক্ত করতে পারে, যেমন আমরা এবং সমস্ত জীবের মতো আমরা যখন ব্যথা অনুভব করি, উদাহরণস্বরূপ।"
অপটিক্যাল ওয়েভগাইড 1970 এর দশকের গোড়ার দিকে স্পর্শকাতর, অবস্থান এবং শাব্দ সহ অসংখ্য সেন্সিং ফাংশনের জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে। ফ্যাব্রিকেশনটি মূলত একটি জটিল প্রক্রিয়া ছিল, কিন্তু গত 20 বছরের নরম লিথোগ্রাফি এবং 3-ডি প্রিন্টিংয়ের আবির্ভাব ইলাস্টোমেরিক সেন্সরগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছে যা সহজেই উত্পাদিত এবং একটি নরম রোবোটিক অ্যাপ্লিকেশনে অন্তর্ভুক্ত করা যায়।
শেফার্ডস গ্রুপ একটি চার-পদক্ষেপের নরম লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়া নিযুক্ত করেছিল কোর (যার মাধ্যমে আলো প্রচার করে), এবং ক্ল্যাডিং (ওয়েভগাইডের বাইরের পৃষ্ঠ), যেটিতে LED (আলো-নির্গত ডায়োড) এবং ফটোডিওডও রয়েছে।
কৃত্রিম হাত যত বেশি বিকৃত হয়, কোর দিয়ে আলো তত বেশি নষ্ট হয়। আলোর পরিবর্তনশীল ক্ষতি, যেমন ফটোডিওড দ্বারা শনাক্ত করা হয়েছে, এটিই কৃত্রিম দেহকে তার চারপাশের "অনুভূতি" করতে দেয়।
শেফার্ড বলেন, "যদি আমরা প্রস্থেসিস বাঁকানোর সময় কোন আলো না হারিয়ে যেত, তাহলে আমরা সেন্সরের অবস্থা সম্পর্কে কোনো তথ্য পেতাম না"। "ক্ষতির পরিমাণ এটি কীভাবে বাঁকছে তার উপর নির্ভর করে।"
গোষ্ঠীটি তার অপটোইলেক্ট্রনিক প্রস্থেসিস ব্যবহার করে বিভিন্ন ধরনের কাজ সম্পাদন করে, যার মধ্যে আকৃতি এবং টেক্সচার উভয়ের জন্য উপলব্ধি করা এবং অনুসন্ধান করা। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে, হাত তিনটি টমেটো স্ক্যান করতে সক্ষম হয়েছিল এবং নরমতা দ্বারা নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছিল, কোনটি সবচেয়ে পাকা।
ঝাও বলেছিলেন যে এই প্রযুক্তির কৃত্রিম যন্ত্রের বাইরেও অনেক সম্ভাব্য ব্যবহার রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে জৈব-অনুপ্রাণিত রোবট, যা শেফার্ডের সাথে অন্বেষণ করেছে মেসন পেক, মেকানিক্যাল এবং এরোস্পেস ইঞ্জিনিয়ারিং এর সহযোগী অধ্যাপক, মহাকাশ অনুসন্ধানে ব্যবহারের জন্য.
"এই প্রকল্পের কোন সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া নেই," শেফার্ড বলেছেন, পেকের সাথে সহযোগিতার কথা উল্লেখ করে, "কিন্তু আমাদের যদি সেন্সর থাকে তবে আমরা দহনের সময় আকৃতির পরিবর্তনটি বাস্তব সময়ে নিরীক্ষণ করতে পারতাম [জল তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে] এবং আরও ভাল অ্যাকচুয়েশন সিকোয়েন্স তৈরি করতে পারতাম। এটি দ্রুত সরে যায়।"
সফ্ট রোবোটিক্সে অপটিক্যাল ওয়েভগাইডের ভবিষ্যত কাজ বর্ধিত সংবেদনশীল ক্ষমতার উপর ফোকাস করবে, আংশিকভাবে 3-ডি প্রিন্টিং আরও জটিল সেন্সর আকারে, এবং বর্ধিত সংখ্যক সেন্সর থেকে সংকেতগুলিকে ডিকপলিং করার উপায় হিসাবে মেশিন লার্নিংকে অন্তর্ভুক্ত করে। "এখনই," শেফার্ড বললেন, "কোথা থেকে স্পর্শ আসছে তা স্থানীয় করা কঠিন।"
এই কাজটি এয়ার ফোর্স অফিস অফ সায়েন্টিফিক রিসার্চ থেকে একটি অনুদান দ্বারা সমর্থিত ছিল এবং এটি ব্যবহার করা হয়েছিল কর্নেল ন্যানোস্কেল বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সুবিধা এবং উপাদান গবেষণার জন্য কর্নেল কেন্দ্র, উভয়ই জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন দ্বারা সমর্থিত।
- টম ফ্লিসম্যান, কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়