තථ්‍ය-ලෝක පරිසරය තුළ රොබෝ ආයුධ ක්‍රියාත්මක කිරීමට පහසුකම් සැලසිය හැකි ශාක ආනුභාව ලත් පාලකයක්

පවතින බොහෝ රොබෝ පද්ධති නිශ්චිත අරමුණු සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන්, ස්වාභාවික ව්‍යුහයන් හෝ සත්ව හැසිරීම් කෘතිමව ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කරමින් ස්වභාවධර්මයෙන් ආශ්වාදයක් ලබා ගනී. මක්නිසාද යත් සතුන් සහ ශාක ඔවුන්ගේ පරිසරය තුළ නොනැසී පැවතීමට උපකාරී වන හැකියාවන් සහජයෙන්ම සමන්විත වන අතර එමඟින් රසායනාගාර සැකසුම් වලින් පිටත රොබෝවරුන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

Brain-inspired Robotics (BRAIR) රසායනාගාරයේ, ඉතාලියේ Sant'Anna උසස් අධ්‍යයන පාසලේ BioRobotics ආයතනයේ සහ සිංගප්පූරුවේ ජාතික විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් විසින් මෑතකදී ශාක ආශ්‍රිතව නිර්මාණය කරන ලදී.එය ව්‍යුහගත නොවන, සැබෑ ලෝක පරිසරයන් තුළ රොබෝ ආයුධවල ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. මෙම පාලකය, සම්මන්ත්‍රණයේදී ඉදිරිපත් කරන ලද පත්‍රිකාවක හඳුන්වා දී ඇතIEEE RoboSoft 2023සිංගප්පූරුවේ සහ හොඳම ශිෂ්‍ය ප්‍රශ්න පත්‍ර සම්මානය සඳහා අවසාන තරඟකරුවන් අතර තෝරාගෙන, විශේෂයෙන් ඉඩ ලබා දේඔවුන්ගේ වටපිටාවේ නිශ්චිත ස්ථාන හෝ වස්තූන් වෙත ළඟා වීම සම්බන්ධ කාර්යයන් සම්පූර්ණ කිරීමට.

"මෘදු රොබෝ අත් යනු බූවල්ලා කූඩාරම්, අලි කඳන්, ශාක ආදිය වැනි 'අස්ථි නැති' ජීවීන් විසින් ප්‍රදර්ශනය කරන ලද උසස් හැසිරවීමේ හැකියාවන්ගෙන් ආභාසය ලබා ගන්නා නව පරම්පරාවේ රොබෝ උපාමාරුකරුවන් ය. අධ්‍යයනය, Tech Xplore වෙත පැවසීය. "මෙම මූලධර්ම ඉංජිනේරු විසඳුම් බවට පරිවර්තනය කිරීමෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස නම්‍යශීලී සැහැල්ලු ද්‍රව්‍ය වලින් සෑදී ඇති පද්ධති වලට අනුකූල සහ දක්ෂ චලිතයක් නිපදවීමට සුමට ප්‍රත්‍යාස්ථ විරූපණයකට ලක් විය හැක. මෙම යෝග්‍ය ලක්ෂණ නිසා, මෙම පද්ධති මතුපිටට අනුරූප වන අතර භෞතික ශක්තිය සහ මානව-ආරක්ෂිත ක්‍රියාකාරිත්වය අඩු වියදමකින් ප්‍රදර්ශනය කරයි.

මෘදු රොබෝ ආයුධ පුළුල් පරාසයක සැබෑ ලෝකයේ ගැටළු සඳහා යෙදිය හැකි වුවද, දෘඩ රොබෝවරුන්ට ප්‍රවේශ විය නොහැකි අපේක්ෂිත ස්ථාන කරා ළඟා වීම සම්බන්ධ කාර්යයන් ස්වයංක්‍රීය කිරීම සඳහා ඒවා විශේෂයෙන් ප්‍රයෝජනවත් විය හැකිය. බොහෝ පර්යේෂණ කණ්ඩායම් මෑතකදී මෙම නම්‍යශීලී ආයුධවලට මෙම කාර්යයන් ඵලදායි ලෙස විසඳීමට ඉඩ සලසන පාලකයන් සංවර්ධනය කිරීමට උත්සාහ කර ඇත.

"සාමාන්‍යයෙන්, එවැනි පාලකයන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වය රඳා පවතින්නේ රොබෝවේ ක්‍රියාකාරී අවකාශයන් දෙකක්, එනම් කාර්ය-අවකාශ සහ ක්‍රියාකරු-අවකාශය අතර වලංගු සිතියම්කරණයක් නිර්මාණය කළ හැකි පරිගණකමය සූත්‍රගත කිරීම් මතයි," ඩොනාටෝ පැහැදිලි කළේය. “කෙසේ වෙතත්, මෙම පාලකයන්ගේ නිසි ක්‍රියාකාරිත්වය සාමාන්‍යයෙන් රඳා පවතින්නේ දර්ශන ප්‍රතිපෝෂණය මත වන අතර එමඟින් රසායනාගාර පරිසරයන් තුළ ඒවායේ වලංගුභාවය සීමා කරයි, ස්වාභාවික හා ගතික පරිසරයන් තුළ මෙම පද්ධති යෙදවීමේ හැකියාව සීමා කරයි. මෙම ලිපිය මෙම ආමන්ත්‍රණය නොකළ සීමාව මඟහරවා ගැනීමට සහ මෙම පද්ධතිවල ව්‍යුහාත්මක නොවන පරිසරයන් වෙත ළඟා වීමේ පළමු උත්සාහයයි.

මෘදු රොබෝ ආයුධ සඳහා දැනට පවතින බොහෝ පාලකයන් මූලික වශයෙන් රසායනාගාර පරිසරයන්හි හොඳින් ක්‍රියා කරන බව සොයා ගත් බැවින්, ඩොනාටෝ සහ ඔහුගේ සගයන් සැබෑ ලෝක පරිසරයන්ටද අදාළ විය හැකි නව වර්ගයේ පාලකයක් නිර්මාණය කිරීමට පියවර ගත්හ. ඔවුන් විසින් යෝජනා කරන ලද පාලකය ශාකවල චලනයන් සහ හැසිරීම් වලින් ආභාෂය ලබා ඇත.

"ශාක චලනය නොවන බවට ඇති පොදු වැරදි මතයට පටහැනිව, වර්ධනය මත පදනම් වූ චලන උපාය මාර්ග භාවිතා කරමින් ශාක ක්රියාකාරීව හා අරමුණු සහිතව එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට ගමන් කරයි" යනුවෙන් ඩොනාටෝ පැවසීය. “මෙම උපාය මාර්ග කොතරම් ඵලදායීද යත්, සත්ව රාජධානියේ නොමැති හැකියාවක් වන පෘථිවියේ සියලුම වාසස්ථාන පාහේ ජනපදගත කිරීමට ශාකවලට හැකිය. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, සතුන් මෙන් නොව, ශාක චලන උපක්‍රම මධ්‍යම ස්නායු පද්ධතියකින් පැන නගින්නේ නැත, නමුත් ඒවා පැන නගින්නේ විමධ්‍යගත පරිගණක යාන්ත්‍රණවල සංකීර්ණ ආකාරයන් නිසාය.

පර්යේෂකයන්ගේ පාලකයේ ක්‍රියාකාරීත්වයට පාදක වන පාලන උපායමාර්ගය ශාකවල චලනයන්ට පාදක වන සංකීර්ණ විමධ්‍යගත යාන්ත්‍රණයන් ප්‍රතිනිර්මාණය කිරීමට උත්සාහ කරයි. කණ්ඩායම විශේෂයෙන් චර්යා මත පදනම් වූ කෘතිම බුද්ධි මෙවලම් භාවිතා කරන ලද අතර, පහළ සිට ඉහළට ව්‍යුහයක් තුළ ඒකාබද්ධ වූ විමධ්‍යගත පරිගණක නියෝජිතයන්ගෙන් සමන්විත වේ.

“අපගේ ජෛව ආනුභාව ලත් පාලකයේ නව්‍යතාවය පවතින්නේ එහි සරලත්වය තුළ වන අතර එහිදී අපි මෘදු රොබෝ හස්තයේ මූලික යාන්ත්‍රික ක්‍රියාකාරීත්වය සමස්ත ළඟා වන හැසිරීම් ජනනය කිරීමට යොදා ගනිමු,” ඩොනාටෝ පැවසීය. “විශේෂයෙන්, මෘදු රොබෝ හස්තය මෘදු මොඩියුලවල අතිරික්ත සැකැස්මකින් සමන්විත වන අතර, ඒ සෑම එකක්ම රේඩියල් ලෙස සකස් කරන ලද ක්‍රියාකාරක ත්‍රිත්වයක් හරහා සක්‍රීය වේ. එවැනි වින්‍යාසයක් සඳහා, පද්ධතියට නැමීමේ මූලධර්ම හයක් ජනනය කළ හැකි බව හොඳින් දන්නා කරුණකි.

කණ්ඩායමේ පාලකයේ ක්‍රියාකාරීත්වයට පාදක වන පරිගණක නියෝජිතයන්, පරිභ්‍රමණය සහ ෆොටෝට්‍රොපිස්මය ලෙස හඳුන්වන විවිධ වර්ගයේ ශාක චලනයන් දෙකක් ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ක්‍රියාකාරක වින්‍යාසය විස්තාරය සහ කාල නිර්ණය භාවිතා කරයි. පරිවර්තන යනු ශාකවල බහුලව දක්නට ලැබෙන දෝලනය වන අතර ෆොටෝට්‍රොපිස්මය යනු ශාකයක අතු හෝ පත්‍ර ආලෝකයට සමීප කරන දිශානුගත චලනයන් වේ.

ඩොනාටෝ සහ ඔහුගේ සගයන් විසින් නිර්මාණය කරන ලද පාලකයට මෙම හැසිරීම් දෙක අතර මාරු විය හැකි අතර, අදියර දෙකක් හරහා විහිදෙන රොබෝ ආයුධවල අනුක්‍රමික පාලනය සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. මෙම අදියරවලින් පළමුවැන්න ගවේෂණ අවධියක් වන අතර, එහිදී ආයුධ ඔවුන්ගේ වටපිටාව ගවේෂණය කරන අතර, දෙවන අදියර ළඟා වන අවධියක් වන අතර, එහිදී ඔවුන් අපේක්ෂිත ස්ථානයකට හෝ වස්තුවකට ළඟා වේ.

"සමහර විට මෙම විශේෂිත කාර්යයෙන් ඉවත් වන වැදගත්ම දෙය නම්, ඉතා සරල පාලන රාමුවක් සමඟ, රසායනාගාර පරිසරයෙන් පිටත හැකියාවන් කරා ළඟා වීමට අතිරික්ත මෘදු රොබෝ ආයුධ සක්‍රීය කළ පළමු අවස්ථාව මෙයයි," ඩොනාටෝ පැවසීය. “තවද, පාලකය ඕනෑම මෘදුකයකට අදාළ වේආම් එක සමාන ක්‍රියාකාරී විධිවිධානයක් සපයා ඇත. මෙය අඛණ්ඩ සහ මෘදු රොබෝවරුන් තුළ කාවැද්දූ සංවේදන සහ බෙදා හරින ලද පාලන උපාය මාර්ග භාවිතය සඳහා පියවරකි.

මේ වන විට, පර්යේෂකයන් ඔවුන්ගේ පාලකය පරීක්ෂණ මාලාවක් තුළ පරීක්ෂා කර ඇත, මොඩියුලර් කේබල් මගින් ධාවනය වන, සැහැල්ලු සහ මෘදු රොබෝ අතක් අංශක 9 ක නිදහසක් (9-DoF) භාවිතා කර ඇත. අතීතයේ දී යෝජනා කරන ලද අනෙකුත් පාලන උපක්‍රමවලට වඩා ඵලදායි ලෙස එහි වටපිටාව ගවේෂණය කිරීමට සහ ඉලක්කගත ස්ථානයකට ළඟා වීමට පාලකය විසින් හස්තයට ඉඩ දුන් බැවින්, ඒවායේ ප්‍රතිඵල ඉතා සාර්ථක විය.

අනාගතයේ දී, නව පාලකය අනෙකුත් මෘදු රොබෝ ආයුධ සඳහා යෙදිය හැකි අතර ගතික පාරිසරික වෙනස්කම් සමඟ කටයුතු කිරීමට ඇති හැකියාව තවදුරටත් තක්සේරු කිරීම සඳහා රසායනාගාර සහ සැබෑ ලෝක සැකසුම් දෙකෙහිම පරීක්ෂා කළ හැකිය. මේ අතර, ඩොනාටෝ සහ ඔහුගේ සගයන් ඔවුන්ගේ පාලන උපාය තවදුරටත් වර්ධනය කිරීමට සැලසුම් කරයි, එමඟින් අමතර රොබෝ අත් චලනයන් සහ හැසිරීම් නිපදවිය හැකිය.

"අපි දැනට ඉලක්ක ලුහුබැඳීම, සම්පූර්ණ අත් ඇඹරීම වැනි වඩාත් සංකීර්ණ හැසිරීම් සක්‍රීය කිරීම සඳහා පාලකයේ හැකියාවන් වැඩි දියුණු කිරීමට බලාපොරොත්තු වෙමු, එවැනි පද්ධති දිගු කාලයක් ස්වාභාවික පරිසරයන් තුළ ක්‍රියා කිරීමට හැකි වේ," ඩොනාටෝ තවදුරටත් පැවසීය.


පසු කාලය: ජූනි-06-2023