कैसे लघुकरण रोबोटों को अधिक स्मार्ट और अधिक स्वायत्त बना रहा है

रोबोटिक्स में लघुकरण में रोबोट और उनके घटकों के आकार को कम करते हुए उनकी शक्ति को बढ़ाना शामिल है। यह परिशुद्धता या विश्वसनीयता का त्याग किए बिना सेंसर, कंप्यूटर, पावर प्रबंधन और एक्चुएटर्स को अधिक कुशल बनाने के बारे में है।

ये नई मशीनें बड़ी मशीनों या मनुष्यों के पहुंचने के लिए बहुत छोटे स्थानों में कार्य कर सकती हैं, जिससे वे कारखानों, अस्पतालों और खदानों के लिए इष्टतम बन जाती हैं।

कॉम्पैक्ट रोबोटिक सिस्टम के लाभ

लघुकरण की ओर बदलाव महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, यही कारण है कि इसे कई वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों में विकसित और उपयोग किया जा रहा है।

बढ़ी हुई गति और सटीकता

छोटे घटक स्वाभाविक रूप से हल्के होते हैं। यह कम हुआ द्रव्यमान बहुत तेज़ त्वरण और मंदी की अनुमति देता है।

जब छोटे पैमाने पर क्लीयरेंस, फ्लेक्स और बैकलैश को कम किया जाता है, तो सटीकता बढ़ जाती है। सूक्ष्म -असेंबली या निरीक्षण में, इसका मतलब सख्त पथ ट्रैकिंग, छोटे चक्र और कम ओवरशूट होता है।

बेहतर दक्षता और कम लागत

छोटे पैकेज आमतौर पर कम बिजली लेते हैं और कम सामग्री का उपयोग करते हैं, जिससे विनिर्माण और परिचालन लागत कम हो जाती है। स्वचालन को बढ़ाने की चाहत रखने वाले व्यवसाय कॉम्पैक्ट रोबोट को एक किफायती और टिकाऊ समाधान के रूप में देखते हैं जो कारखानों, प्रयोगशालाओं, गोदामों और अन्य सुविधाओं में मूल्यवान फर्श की जगह बचा सकता है।

अधिक पहुंच और गतिशीलता

कॉम्पैक्ट रोबोट उन स्थानों तक पहुंच सकते हैं जहां बड़ी मशीनें नहीं पहुंच सकतीं। पिंजरे में बंद निरीक्षण ड्रोन बिना किसी समस्या के नलिकाओं, टैंकों और जहाजों को पार कर जाते हैं।

प्रयोगशालाओं और परिवहन विभागों ने पुल और सीमित अंतरिक्ष इमेजिंग के लिए पिंजरे संरक्षित मानवरहित हवाई वाहनों (यूएवी) का उपयोग किया है, जहां जीपीएस की अनुमति नहीं है और मानव प्रवेश धीमा या खतरनाक होगा। लघु ग्राउंड रोबोट और थ्रो - बॉट इसी तरह लोगों के पीछे आने से पहले सख्त अंदरूनी हिस्सों की जांच करते हैं।

रोबोटिक्स में लघुकरण के पीछे की तकनीक

छोटे रोबोटों की ओर यह बदलाव माइक्रो-स्केल इंजीनियरिंग में दशकों की प्रगति पर आधारित है। प्रमुख इलेक्ट्रॉनिक घटकों ने आज के कॉम्पैक्ट रोबोट को संभव बनाया है।

एमईएमएस में प्रगति

माइक्रो -इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) चिप-स्केल सेंसिंग और एक्चुएशन को नियमित बनाने में सक्षम बनाते हैं। वे छोटे यांत्रिक तत्वों, सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक्स को एक सिलिकॉन चिप पर एकीकृत करते हैं, जो छोटे रोबोटों की "आंख और कान" के रूप में कार्य करते हैं।

क्योंकि वे छोटे और ऊर्जा कुशल हैं, एमईएमएस स्वायत्त प्रणालियों के लिए उपयुक्त हैं। विश्वविद्यालय के कार्यक्रम इस बात की रूपरेखा तैयार करते हैं कि कैसे एमईएमएस अब जड़त्वीय संवेदन, पर्यावरण निगरानी, ​​माइक्रोफ्लुइडिक्स और यहां तक ​​​​कि हल्के स्टीयरिंग - को लघु बॉट्स में फिट होने वाले आकार और लागत पर कवर करता है।

माइक्रोकंट्रोलर की भूमिका

नियंत्रण प्रणाली मस्तिष्क है, और लघु रोबोटों में, यह माइक्रोकंट्रोलर है। एक माइक्रोकंट्रोलर एकल एकीकृत सर्किट पर एक संपूर्ण कंप्यूटिंग प्रणाली है जिसमें एक प्रोसेसर, मेमोरी और इनपुट/आउटपुट परिधीय शामिल होते हैं। यह वास्तविक समय सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए एक इकाई के रूप में चलने में सक्षम है, जो बाधाओं को संतुलित करने या नेविगेट करने जैसे कार्यों के लिए महत्वपूर्ण है।

यह अवधारणा सॉफ्ट रोबोटिक्स तक फैली हुई है। नरम संरचनाएं सतहों के अनुरूप होती हैं, बड़ी मात्रा में तनाव वितरित करती हैं और प्रभाव बल को कुशलतापूर्वक कम करती हैं। ऐसी रणनीतियाँ नाजुक या अनियमित आकार की वस्तुओं को संभालने या लोगों के आसपास काम करने के लिए सिस्टम के डिजाइन और निर्माण के लिए आकर्षक हैं। लक्ष्य बायोइंस्पायर्ड रोबोट बनाना है जो अप्रत्याशित वातावरण के साथ अनुकूली और लचीली बातचीत की अनुमति देता है।

वास्तविक-विश्व लघुकरण अनुप्रयोग

रोमांचक समय आ गया है, और कई कंपनियां शक्तिशाली, कॉम्पैक्ट रोबोट के अपने संस्करणों के साथ आगे बढ़ रही हैं। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं।

चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोग

मेडट्रॉनिक के सर्जिकल रोबोट

मेडट्रॉनिक रोबोट-सहायक सर्जरी प्लेटफ़ॉर्म विकसित कर रहा है और मेज़र रोबोटिक्स का अधिग्रहण करने के बाद से इसने रीढ़ और मस्तिष्क प्रक्रियाओं के लिए सिस्टम पर ध्यान केंद्रित किया है। इसने हृदय और एंडोवास्कुलर उपचार के लिए नरम, चलाने योग्य और आकार देने वाले कैथेटर और उपकरणों में प्रगति की है।

कंपनी का लक्ष्य रोबोटिक कैथेटर विकसित करना है जो हृदय की धड़कन वाले वातावरण में नेविगेट करने के लिए इमेजिंग मार्गदर्शन के तहत आकार बदल सकता है।

इंट्यूएटिव सर्जिकल का दा विंची सिस्टम

दा विंची सर्जिकल सिस्टम एक अलग पैमाने पर लघुकरण की शक्ति पेश करता है। जबकि इंट्यूएटिव सर्जिकल का रोबोट स्वयं बड़ा है, इसके उपकरण छोटे हैं। ये छोटे उपकरण सर्जनों को जटिल, न्यूनतम आक्रामक प्रक्रियाएं आसानी से करने में सक्षम बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम आघात होता है और रोगी तेजी से ठीक हो जाता है।

औद्योगिक और विनिर्माण

मेकाडेमिक मेका500

मेकाडेमिक ने कहा कि उसका मेका500 माइक्रो{2}असेंबली परीक्षण और निरीक्षण के लिए दुनिया के सबसे छोटे और सबसे सटीक छह{1}एक्सिस औद्योगिक रोबोट हथियारों में से एक है।

एमआईटी लिंकन प्रयोगशाला ने इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों को प्रिंट करने के लिए Meca500 पर लगाए गए एक माइक्रोप्लाज्मा स्पटरिंग हेड का प्रदर्शन किया है, जो दर्शाता है कि कैसे छोटे हथियार प्रयोगशाला को बेंच निर्माण कार्यप्रवाह में सक्षम बनाते हैं। अस्पताल और इमेजिंग कोर स्वचालित नमूना प्रबंधन के लिए Meca500 इकाइयों को भी तैनात करते हैं।