मांसपेशियों के ऊतकों से रोबोट डिजाइन

मशीनीकरण की अकड़न को समाप्त करने की पहल

• पानी के अंदर चलते हे काम करता है

• अपग्रेड करने की तैयारी चल रही है

• टोक्यो विश्वविद्यालय ने इसे बनाया है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः रोबोट अनेक कार्यों में इंसानों के मददगार साबित हो रहे हैं। खास तौर पर खतरनाक कार्यों के लिए वे इंसानों से ज्यादा कार्यकुशल हैं और एक खास  निर्देशित विधि का पालन करने की वजह से वह एक जैसा काम ही लगातार कर सकते हैं। इन रोबोटों में लचीलापन कम होता है क्योंकि वे धातुओं अथवा अन्य पदार्थों से बने होते हैं।

ऐसे रोबोटों को और अधिक लचीला बनाने के लिए वैज्ञानिकों ने मांसपेशियों के ऊतकों द्वारा संचालित दो पैरों वाला रोबोट डिजाइन किया है। रोबोट की तुलना में, मानव शरीर लचीला है, सूक्ष्म गति करने में सक्षम है, और ऊर्जा को कुशलतापूर्वक गति में परिवर्तित कर सकता है।

मानव चाल से प्रेरणा लेते हुए, जापान के शोधकर्ताओं ने मांसपेशियों के ऊतकों और कृत्रिम सामग्रियों को मिलाकर दो पैरों वाला बायोहाइब्रिड रोबोट तैयार किया। 26 जनवरी को मैटर जर्नल में प्रकाशित, यह विधि रोबोट को चलने और घूमने की अनुमति देती है।

बायोहाइब्रिड रोबोट पर शोध, जो जीवविज्ञान और यांत्रिकी का मिश्रण है, हाल ही में जैविक कार्य की विशेषता वाले रोबोटिक्स के एक नए क्षेत्र के रूप में ध्यान आकर्षित कर रहा है। टोक्यो विश्वविद्यालय, जापान के संबंधित लेखक शोजी टेकुची कहते हैं। मांसपेशियों को एक्चुएटर्स के रूप में उपयोग करने से हम एक कॉम्पैक्ट रोबोट बना सकते हैं और कोमल स्पर्श के साथ कुशल, मूक गति प्राप्त कर सकते हैं।

अनुसंधान टीम का दो पैरों वाला रोबोट, एक अभिनव द्विपाद डिजाइन, बायोहाइब्रिड रोबोट की विरासत पर आधारित है जो मांसपेशियों का लाभ उठाता है। मांसपेशियों के ऊतकों ने बायोहाइब्रिड रोबोटों को रेंगने, सीधे आगे तैरने और मोड़ लेने के लिए प्रेरित किया है – लेकिन तेज गति से नहीं। फिर भी, रोबोटों के लिए बाधाओं से बचने के लिए घूमने और तीव्र मोड़ बनाने में सक्षम होना एक आवश्यक विशेषता है।

बारीक और नाजुक हरकतों वाला एक फुर्तीला रोबोट बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक बायोहाइब्रिड रोबोट डिजाइन किया जो मानव चाल की नकल करता है और पानी में काम करता है। पानी के अंदर सीधे खड़े रहने में मदद करने के लिए रोबोट में फोम बॉय टॉप और भारित पैर हैं।

रोबोट का अंदर का ढांचा मुख्य रूप से सिलिकॉन रबर से बना है जो मांसपेशियों की गतिविधियों के अनुरूप झुक और मुड़ सकता है। इसके बाद शोधकर्ताओं ने प्रयोगशाला में विकसित कंकाल की मांसपेशियों के ऊतकों की पट्टियों को सिलिकॉन रबर और प्रत्येक पैर से जोड़ दिया।

जब शोधकर्ताओं ने मांसपेशियों के ऊतकों को बिजली से दबाया, तो मांसपेशियां सिकुड़ गईं, जिससे पैर ऊपर उठ गया। जब बिजली चली गई तो पैर की एड़ी आगे की ओर आ गई। हर 5 सेकंड में बाएं और दाएं पैर के बीच विद्युत उत्तेजना को बारी-बारी से करके, बायोहाइब्रिड रोबोट 5.4 मिमी प्रति मिनट की गति से सफलतापूर्वक चल गया।

मुड़ने के लिए, शोधकर्ताओं ने हर 5 सेकंड में दाहिने पैर को बार-बार थपथपाया जबकि बायां पैर एक लंगर के रूप में काम करता था। रोबोट ने 62 सेकंड में 90 डिग्री बाएँ मोड़ लिया। निष्कर्षों से पता चला कि मांसपेशियों से चलने वाला दो पैरों वाला रोबोट चल सकता है, रुक सकता है और ठीक-ठाक मोड़ ले सकता है।

टेकुची कहते हैं, वर्तमान में, हम पैरों पर व्यक्तिगत रूप से विद्युत क्षेत्र लागू करने के लिए इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी को मैन्युअल रूप से घुमा रहे हैं, जिसमें समय लगता है। भविष्य में, इलेक्ट्रोड को रोबोट में एकीकृत करके, हम गति को और अधिक कुशलता से बढ़ाने की उम्मीद करते हैं।

टीम ने अधिक परिष्कृत और शक्तिशाली गतिविधियों को सक्षम करने के लिए द्विपाद रोबोट को जोड़ और मोटी मांसपेशी ऊतक देने की भी योजना बनाई है। लेकिन रोबोट को अधिक जैविक घटकों के साथ अपग्रेड करने से पहले, टेकुची का कहना है कि टीम को जीवित ऊतकों और उपकरण संरचनाओं को बनाए रखने के लिए एक पोषक तत्व आपूर्ति प्रणाली को एकीकृत करना होगा जो रोबोट को हवा में काम करने की अनुमति देती है।

ताकेउची कहते हैं, हमारी नियमित प्रयोगशाला बैठक के दौरान खुशी की लहर दौड़ गई जब हमने वीडियो में रोबोट को सफलतापूर्वक चलते देखा। हालाँकि ये छोटे कदम लग सकते हैं, वास्तव में ये बायोहाइब्रिड रोबोट के लिए बड़ी छलांग हैं।