टाइनी रोबोट्स की एक सेना अंतरिक्ष में विशाल संरचनाओं को इकट्ठा कर सकती है

हम एक ऐसी दुनिया में रहते हैं जहाँ एक ही समय में कई तकनीकी क्रांतियाँ हो रही हैं। जबकि कंप्यूटिंग, रोबोटिक्स, और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में जो छलांग लग रही है, वह काफी हद तक ध्यान आकर्षित कर रही है, कम ध्यान एक ऐसे क्षेत्र पर दिया जा रहा है जो केवल आशाजनक है। यह विनिर्माण का क्षेत्र होगा, जहां 3 डी प्रिंटिंग और स्वायत्त रोबोट जैसी प्रौद्योगिकियां एक बहुत बड़ा गेम-चेंजर साबित हो रही हैं।

उदाहरण के लिए, एमआईटी के सेंटर फॉर बिट्स एंड एटम्स (CBA) द्वारा काम किया जा रहा है। यह यहां है कि स्नातक छात्र बेंजामिन जेनटेट और प्रोफेसर नील गेर्शेनफेल्ड (जेनेट के डॉक्टरेट थीसिस काम के हिस्से के रूप में) छोटे रोबोटों पर काम कर रहे हैं जो संपूर्ण संरचनाओं को इकट्ठा करने में सक्षम हैं। इस कार्य में विमान और इमारतों से लेकर अंतरिक्ष में बस्तियों तक सब कुछ निहितार्थ हो सकता है।

उनके काम का वर्णन एक अध्ययन में किया गया है जो हाल ही में अक्टूबर के अंक में दिखाई दिया IEEE रोबोटिक्स और ऑटोमेशन लेटर्स। अध्ययन जेनेट और गेर्सफेल्ड द्वारा लिखा गया था, जो साथी स्नातक छात्र अमीरा अब्देल-रहमान और केनेथ चेउंग - एमआईटी और सीबीए के स्नातक थे, जो अब नासा के एम्स रिसर्च सेंटर में काम करते हैं।

जैसा कि गेरेन्सहेल ने हाल ही में एक एमआईटी न्यूज रिलीज में बताया था, ऐतिहासिक रूप से रोबोटिक्स की दो व्यापक श्रेणियां हैं। एक तरफ, आपको महंगे रोबोटिक्स से कस्टम घटक बनाए गए हैं जो विशेष अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित हैं। दूसरी ओर, वे हैं जो कम प्रदर्शन के साथ सस्ती बड़े पैमाने पर उत्पादित मॉड्यूल से बनाए जाते हैं।

CBA टीम जिन रोबोटों पर काम कर रही है - जेनेट ने Bipedal Isotropic Lattice Locomoting Explorer (BILL-E, जैसे WALL-E) को डब किया है - रोबोटिक्स की एक पूरी तरह से नई शाखा का प्रतिनिधित्व करता है। एक ओर, वे महंगे, कस्टम और अनुकूलित किस्म के रोबोट की तुलना में बहुत सरल हैं। दूसरी ओर, वे बड़े पैमाने पर उत्पादित रोबोटों की तुलना में कहीं अधिक सक्षम हैं और व्यापक संरचनाओं का निर्माण कर सकते हैं।

अवधारणा के केंद्र में यह विचार है कि बड़ी संरचनाओं को छोटे 3 डी टुकड़ों को एकीकृत करके इकट्ठा किया जा सकता है - जिसे सीबीए टीम "वॉक्सल्स" कहती है। ये घटक सरल स्ट्रट्स और नोड्स से बने होते हैं और सरल लैचिंग सिस्टम का उपयोग करके आसानी से एक साथ बांधा जा सकता है। चूंकि वे ज्यादातर खाली जगह होते हैं, वे हल्के होते हैं लेकिन फिर भी कुशलता से लोड वितरित करने के लिए व्यवस्थित किए जा सकते हैं।

इस बीच, रोबोट दो लंबे खंडों के साथ एक छोटे हाथ से मिलता-जुलता है, जो प्रत्येक छोर पर एक क्लैंपिंग डिवाइस के साथ बीच में टिका होता है, जिसका उपयोग वे स्वर संरचनाओं पर पकड़ बनाने के लिए करते हैं। ये उपांग रोबोट को अपने शरीर से इंचवर्म की तरह घूमने, खोलने और बंद करने की अनुमति देते हैं ताकि एक स्थान से दूसरे स्थान तक जा सकें।

हालांकि, इन असेंबलरों और पारंपरिक रोबोटों के बीच मुख्य अंतर रोबोट कार्यकर्ता और उसके साथ काम करने वाली सामग्री के बीच का संबंध है। गेर्शफेल्ड के अनुसार, इस नए प्रकार के रोबोट को उन संरचनाओं से अलग करना असंभव है जो वे एक सिस्टम के रूप में एक साथ काम करते हैं। यह विशेष रूप से स्पष्ट है जब यह रोबोट के नेविगेशन सिस्टम की बात आती है।

आज, अधिकांश मोबाइल रोबोटों को जीपीएस जैसी अपनी स्थिति पर नज़र रखने के लिए एक अत्यधिक सटीक नौवहन प्रणाली की आवश्यकता होती है। हालाँकि, नए असेंबलर रोबोट को केवल यह पता होना चाहिए कि वे वोक्सल्स के संबंध में कहाँ हैं (छोटे सबयूनिट्स जो वे वर्तमान में काम कर रहे हैं)। जब एक असेंबलर अगले एक पर चलता है, तो यह स्थिति की अपनी भावना को पुन: अन्याय करता है, जो भी इसे खुद को उन्मुख करने के लिए काम कर रहा है।

बिल-ई रोबोट में से प्रत्येक अपने कदमों को गिनने में सक्षम है, जो नेविगेशन के अलावा इसे रास्ते में आने वाली किसी भी त्रुटि को ठीक करने की अनुमति देता है। अब्देल-रहमान द्वारा विकसित नियंत्रण सॉफ्टवेयर के साथ, यह सरलीकृत प्रक्रिया बिल-ईएस के स्वार्म्स को अपने प्रयासों को समन्वित करने और एक साथ काम करने में सक्षम बनाएगी, जो विधानसभा प्रक्रिया को गति देगा। जेनेट ने कहा:

“हम रोबोट में सटीक नहीं डाल रहे हैं; सटीक संरचना से आता है [जैसा कि यह धीरे-धीरे आकार लेता है]। यह अन्य सभी रोबोटों से अलग है। बस यह जानने की जरूरत है कि इसका अगला कदम कहां है। ”

जेनेट और उनके सहयोगियों ने असेंबलरों के कई प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट वर्जन बनाए हैं, साथ ही साथ इसी तरह के स्वर भी। उनका काम अब उस बिंदु पर आगे बढ़ गया है जहां प्रोटोटाइप संस्करण लोमड़ीदार ब्लॉक की विधानसभा को रैखिक, दो-आयामी और तीन-आयामी संरचनाओं में प्रदर्शित करने में सक्षम हैं।

इस तरह की असेंबली प्रक्रिया ने पहले ही नासा (जो इस शोध पर एमआईटी के साथ सहयोग कर रही है) और नीदरलैंड स्थित एयरोस्पेस कंपनी एयरबस एसई के हित को आकर्षित किया है - जिसने इस अध्ययन को प्रायोजित भी किया है। नासा के मामले में, यह प्रौद्योगिकी उनके स्वचालित पुन: उपयोग योग्य मिशन अनुकूली डिजिटल असेंबली सिस्टम (ARMADAS) के लिए एक वरदान होगी, जो सह-लेखक Cheung का नेतृत्व करता है।

इस परियोजना का उद्देश्य गहरे अंतरिक्ष बुनियादी ढांचे को विकसित करने के लिए आवश्यक स्वचालन और रोबोट विधानसभा प्रौद्योगिकियों को विकसित करना है - जिसमें एक चंद्र आधार और अंतरिक्ष आवास शामिल हैं। इन वातावरणों में, रोबोट असेंबलर संरचनाओं को जल्दी और अधिक लागत प्रभावी ढंग से इकट्ठा करने में सक्षम होने का लाभ देते हैं। इसी तरह, वे आसानी से मरम्मत, रखरखाव और संशोधन का संचालन करने में सक्षम होंगे।

"एक अंतरिक्ष स्टेशन या एक चंद्र निवास के लिए, ये रोबोट संरचना पर रहते हैं, लगातार इसे बनाए रखने और मरम्मत करते हैं," सेनेट कहते हैं। इन रोबोटों के पास होने से पृथ्वी से बड़े प्रकाशमान संरचनाओं को लॉन्च करने की आवश्यकता समाप्त हो जाएगी। जब एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (3 डी प्रिंटिंग) के साथ जोड़ा जाता है, तो वे स्थानीय संसाधनों का उपयोग निर्माण सामग्री (इन-सीटू रिसोर्स यूटिलाइजेशन या आईएसआरयू के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया) के रूप में भी कर सकेंगे।

Sandor Fekete जर्मनी के तकनीकी विश्वविद्यालय, Braunschweig के ऑपरेटिंग सिस्टम और कंप्यूटर नेटवर्क के संस्थान के निदेशक हैं। भविष्य में, वह नियंत्रण प्रणालियों को और विकसित करने के लिए टीम में शामिल होने की उम्मीद करता है। इन रोबोटों को इस बिंदु पर विकसित करते हुए कि वे अंतरिक्ष में संरचनाओं का निर्माण करने में सक्षम होंगे, एक महत्वपूर्ण चुनौती है, उनके द्वारा किए जा सकने वाले अनुप्रयोग बहुत बड़े हैं। जैसा कि फेकेट ने कहा:

"रोबोट थके हुए या ऊब नहीं जाते हैं, और कई लघु रोबोट का उपयोग करना इस महत्वपूर्ण कार्य को प्राप्त करने का एकमात्र तरीका लगता है। बेन जेनेट और सहयोगियों द्वारा यह अत्यंत मूल और चतुर काम गतिशील रूप से समायोज्य हवाई जहाज के पंखों, विशाल सौर पालों या यहां तक ​​कि पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष आवासों के निर्माण की दिशा में एक विशाल छलांग लगाता है। ”

इसमें कोई संदेह नहीं है कि अगर मानवता पृथ्वी पर लगातार रहना चाहती है या अंतरिक्ष में उद्यम करना चाहती है, तो उसे कुछ उन्नत उन्नत प्रौद्योगिकी पर भरोसा करने की आवश्यकता है। अभी, इनमें से सबसे आशाजनक वे हैं जो हमारी जरूरतों को देखने और सौर मंडल में अपनी उपस्थिति का विस्तार करने के लिए लागत प्रभावी तरीके पेश करते हैं।

इस संबंध में, बिल-ई जैसे रोबोट असेंबलर न केवल चंद्रमा पर, या उससे आगे, बल्कि पृथ्वी पर भी कक्षा में उपयोगी होंगे। जब 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के साथ जोड़ा जाता है, तो रोबोट असेंबलरों के बड़े समूह एक साथ काम करने के लिए प्रोग्राम करते हैं, सस्ते, मॉड्यूलर आवास प्रदान कर सकते हैं जो आवास संकट को समाप्त करने में मदद कर सकते हैं।

हमेशा की तरह, पहले से ही अंतरिक्ष की खोज में मदद करने वाले तकनीकी नवाचारों को पृथ्वी पर जीवन को आसान बनाने के लिए टैप किया जा सकता है!