ఇప్పటికే ఉన్న అనేక రోబోటిక్స్ వ్యవస్థలు నిర్దిష్ట లక్ష్యాలను సాధించడానికి జీవ ప్రక్రియలు, సహజ నిర్మాణాలు లేదా జంతు ప్రవర్తనలను కృత్రిమంగా పునరుత్పత్తి చేయడం ద్వారా ప్రకృతి నుండి ప్రేరణ పొందుతాయి. ఎందుకంటే జంతువులు మరియు మొక్కలు వాటి పరిసరాలలో జీవించడానికి సహాయపడే సామర్థ్యాలతో సహజంగా అమర్చబడి ఉంటాయి మరియు తద్వారా ప్రయోగశాల సెట్టింగ్‌ల వెలుపల రోబోల పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.
"మృదువైన రోబోట్ చేతులు కొత్త తరం రోబోటిక్ మానిప్యులేటర్లు, ఇవి ఆక్టోపస్ టెంటకిల్స్, ఏనుగు ట్రంక్‌లు, మొక్కలు మొదలైన 'ఎముకలేని' జీవులచే ప్రదర్శించబడే అధునాతన మానిప్యులేషన్ సామర్థ్యాల నుండి ప్రేరణ పొందాయి," అని పరిశోధకులలో ఒకరైన ఎన్రికో డొనాటో ఈ అధ్యయనం టెక్ ఎక్స్‌ప్లోర్‌కి తెలిపింది. "ఈ సూత్రాలను ఇంజినీరింగ్ పరిష్కారాలలోకి అనువదించడం వలన సౌకర్యవంతమైన మరియు నైపుణ్యం కలిగిన చలనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి మృదువైన సాగే వైకల్యానికి లోనయ్యే సౌకర్యవంతమైన తేలికపాటి పదార్థాలతో రూపొందించబడిన వ్యవస్థలు ఏర్పడతాయి. ఈ కావాల్సిన లక్షణాల కారణంగా, ఈ వ్యవస్థలు ఉపరితలాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి మరియు తక్కువ ఖర్చుతో భౌతిక దృఢత్వం మరియు మానవ-సురక్షిత ఆపరేషన్‌ను ప్రదర్శిస్తాయి."
సాఫ్ట్ రోబోట్ ఆయుధాలను వాస్తవ-ప్రపంచ సమస్యల విస్తృత శ్రేణికి వర్తింపజేయగలిగినప్పటికీ, దృఢమైన రోబోట్‌లకు ప్రాప్యత చేయలేని కావలసిన స్థానాలను చేరుకోవడంతో కూడిన పనులను ఆటోమేట్ చేయడానికి అవి ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడతాయి. అనేక పరిశోధనా బృందాలు ఇటీవల కంట్రోలర్‌లను అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాయి, ఇవి ఈ పనులను సమర్థవంతంగా పరిష్కరించడానికి ఈ సౌకర్యవంతమైన ఆయుధాలను అనుమతిస్తాయి.
"సాధారణంగా, అటువంటి కంట్రోలర్‌ల పనితీరు గణన సూత్రీకరణలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది రోబోట్ యొక్క రెండు కార్యాచరణ ఖాళీల మధ్య చెల్లుబాటు అయ్యే మ్యాపింగ్‌ను సృష్టించగలదు, అనగా టాస్క్-స్పేస్ మరియు యాక్యుయేటర్-స్పేస్" అని డొనాటో వివరించారు. "అయినప్పటికీ, ఈ కంట్రోలర్‌ల యొక్క సరైన పనితీరు సాధారణంగా విజన్-ఫీడ్‌బ్యాక్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ప్రయోగశాల పరిసరాలలో వాటి చెల్లుబాటును పరిమితం చేస్తుంది, సహజ మరియు డైనమిక్ పరిసరాలలో ఈ వ్యవస్థల విస్తరణను పరిమితం చేస్తుంది. ఈ అడ్రస్ లేని పరిమితిని అధిగమించడానికి మరియు నిర్మాణాత్మక వాతావరణాలకు ఈ వ్యవస్థల పరిధిని విస్తరించడానికి ఈ కథనం మొదటి ప్రయత్నం.
"మొక్కలు కదలవు అనే సాధారణ దురభిప్రాయానికి విరుద్ధంగా, మొక్కలు చురుకుగా మరియు ఉద్దేశపూర్వకంగా పెరుగుదల ఆధారంగా కదలిక వ్యూహాలను ఉపయోగించి ఒక పాయింట్ నుండి మరొకదానికి కదులుతాయి" అని డోనాటో చెప్పారు. "ఈ వ్యూహాలు చాలా ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయి, మొక్కలు గ్రహం మీద దాదాపు అన్ని ఆవాసాలను వలసరాజ్యం చేయగలవు, జంతు రాజ్యంలో లేని సామర్ధ్యం. ఆసక్తికరంగా, జంతువుల మాదిరిగా కాకుండా, మొక్కల కదలిక వ్యూహాలు కేంద్ర నాడీ వ్యవస్థ నుండి ఉద్భవించవు, కానీ అవి వికేంద్రీకృత కంప్యూటింగ్ మెకానిజమ్‌ల యొక్క అధునాతన రూపాల కారణంగా ఉత్పన్నమవుతాయి.
పరిశోధకుల నియంత్రిక యొక్క పనితీరుపై ఆధారపడిన నియంత్రణ వ్యూహం మొక్కల కదలికలకు ఆధారమైన అధునాతన వికేంద్రీకరణ విధానాలను ప్రతిబింబించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. బృందం ప్రత్యేకంగా ప్రవర్తన-ఆధారిత కృత్రిమ మేధస్సు సాధనాలను ఉపయోగించింది, వీటిలో దిగువ-అప్ నిర్మాణంలో కలిపి వికేంద్రీకృత కంప్యూటింగ్ ఏజెంట్లు ఉంటాయి.
"మా బయో-ప్రేరేపిత కంట్రోలర్ యొక్క కొత్తదనం దాని సరళతలో ఉంది, ఇక్కడ మేము మొత్తం చేరుకునే ప్రవర్తనను రూపొందించడానికి సాఫ్ట్ రోబోట్ ఆర్మ్ యొక్క ప్రాథమిక యాంత్రిక కార్యాచరణలను ఉపయోగించుకుంటాము" అని డోనాటో చెప్పారు. “ప్రత్యేకంగా, సాఫ్ట్ రోబోట్ ఆర్మ్ మృదువైన మాడ్యూల్స్ యొక్క అనవసరమైన అమరికను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి రేడియల్‌గా అమర్చబడిన యాక్యుయేటర్‌ల త్రయం ద్వారా సక్రియం చేయబడతాయి. అటువంటి కాన్ఫిగరేషన్ కోసం, సిస్టమ్ ఆరు సూత్రాల బెండింగ్ దిశలను రూపొందించగలదని అందరికీ తెలుసు.
బృందం యొక్క కంట్రోలర్ యొక్క పనితీరును ఆధారం చేసే కంప్యూటింగ్ ఏజెంట్లు రెండు వేర్వేరు రకాల మొక్కల కదలికలను పునరుత్పత్తి చేయడానికి యాక్యుయేటర్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను వ్యాప్తి మరియు సమయాన్ని ఉపయోగించుకుంటాయి, వీటిని సర్క్యుమ్యుటేషన్ మరియు ఫోటోట్రోపిజం అని పిలుస్తారు. సర్క్యుమ్‌నటేషన్‌లు సాధారణంగా మొక్కలలో గమనించే డోలనాలు, అయితే ఫోటోట్రోపిజం అనేది మొక్కల కొమ్మలు లేదా ఆకులను కాంతికి దగ్గరగా తీసుకువచ్చే దిశాత్మక కదలికలు.
డొనాటో మరియు అతని సహచరులు సృష్టించిన కంట్రోలర్ ఈ రెండు ప్రవర్తనల మధ్య మారవచ్చు, రెండు దశల్లో విస్తరించి ఉన్న రోబోటిక్ ఆయుధాల వరుస నియంత్రణను సాధించవచ్చు. ఈ దశలలో మొదటిది అన్వేషణ దశ, ఇక్కడ చేతులు వాటి పరిసరాలను అన్వేషిస్తాయి, రెండవది చేరుకునే దశ, ఇక్కడ అవి కావలసిన ప్రదేశం లేదా వస్తువును చేరుకోవడానికి కదులుతాయి.
"బహుశా ఈ నిర్దిష్ట పని నుండి చాలా ముఖ్యమైన టేక్-అవే ఏమిటంటే, చాలా సులభమైన నియంత్రణ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌తో, ప్రయోగశాల వాతావరణం వెలుపల సామర్థ్యాలను చేరుకోవడంలో అనవసరమైన మృదువైన రోబోట్ చేతులు ప్రారంభించడం ఇదే మొదటిసారి" అని డోనాటో చెప్పారు. “ఇంకా, కంట్రోలర్ ఏదైనా సాఫ్ట్‌కు వర్తిస్తుందిరోబోట్చేయి ఇదే విధమైన యాక్చుయేషన్ అమరికను అందించింది. ఇది కంటిన్యూమ్ మరియు సాఫ్ట్ రోబోట్‌లలో ఎంబెడెడ్ సెన్సింగ్ మరియు డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ కంట్రోల్ స్ట్రాటజీల వినియోగానికి ఒక అడుగు."
ఇప్పటివరకు, పరిశోధకులు 9 డిగ్రీల స్వేచ్ఛ (9-DoF)తో మాడ్యులర్ కేబుల్‌తో నడిచే, తేలికైన మరియు మృదువైన రోబోటిక్ ఆర్మ్‌ని ఉపయోగించి వారి నియంత్రికను వరుస పరీక్షల్లో పరీక్షించారు. వారి ఫలితాలు చాలా ఆశాజనకంగా ఉన్నాయి, ఎందుకంటే కంట్రోలర్ చేతిని దాని పరిసరాలను అన్వేషించడానికి మరియు గతంలో ప్రతిపాదించిన ఇతర నియంత్రణ వ్యూహాల కంటే మరింత ప్రభావవంతంగా లక్ష్య స్థానాన్ని చేరుకోవడానికి అనుమతించింది.
భవిష్యత్తులో, కొత్త కంట్రోలర్‌ను ఇతర మృదువైన రోబోటిక్ చేతులకు వర్తింపజేయవచ్చు మరియు డైనమిక్ పర్యావరణ మార్పులను ఎదుర్కోవటానికి దాని సామర్థ్యాన్ని మరింత అంచనా వేయడానికి ప్రయోగశాల మరియు వాస్తవ-ప్రపంచ సెట్టింగ్‌లలో పరీక్షించవచ్చు. ఇంతలో, డోనాటో మరియు అతని సహచరులు వారి నియంత్రణ వ్యూహాన్ని మరింత అభివృద్ధి చేయాలని ప్లాన్ చేస్తున్నారు, తద్వారా ఇది అదనపు రోబోటిక్ చేయి కదలికలు మరియు ప్రవర్తనలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
"మేము ప్రస్తుతం నియంత్రిక యొక్క సామర్థ్యాలను మెరుగుపరచడానికి లక్ష్యం ట్రాకింగ్, పూర్తి-చేతి ట్వినింగ్ మొదలైన వాటి వంటి మరింత సంక్లిష్టమైన ప్రవర్తనలను ఎనేబుల్ చేయడానికి చూస్తున్నాము, అటువంటి వ్యవస్థలు సహజ వాతావరణంలో ఎక్కువ కాలం పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి" అని డొనాటో జోడించారు.
పోస్ట్ సమయం: జూన్-06-2023