ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਰੋਬੋਟ ਮੋਟਰਾਂ ਦੇ ਸਾਧਨਾਂ ਰਾਹੀਂ ਪਕੜ ਅਤੇ ਸਪਰਸ਼ ਸੰਵੇਦਨਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਭਾਰੀ ਅਤੇ ਸਖ਼ਤ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਾਰਨੇਲ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੇ ਇੱਕ ਸਮੂਹ ਨੇ ਇੱਕ ਨਰਮ ਰੋਬੋਟ ਲਈ ਇੱਕ ਤਰੀਕਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ ਆਪਣੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਨੂੰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਨੁੱਖ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਰਾਬਰਟ ਸ਼ੈਫਰਡ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਮੂਹ, ਮਕੈਨੀਕਲ ਅਤੇ ਏਰੋਸਪੇਸ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਦੇ ਸਹਾਇਕ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਜਾਂਚਕਰਤਾ ਆਰਗੈਨਿਕ ਰੋਬੋਟਿਕਸ ਲੈਬ, ਨੇ ਇੱਕ ਪੇਪਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ ਕਿਵੇਂ ਖਿੱਚਣਯੋਗ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡ ਇੱਕ ਨਰਮ ਰੋਬੋਟਿਕ ਹੱਥ ਵਿੱਚ ਵਕਰਤਾ, ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਫੋਰਸ ਸੈਂਸਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਡਾਕਟੋਰਲ ਵਿਦਿਆਰਥੀ ਹੁਈਚਨ ਝਾਓ “ਦੇ ਮੁੱਖ ਲੇਖਕ ਹਨ।ਸਟ੍ਰੈਚੇਬਲ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਸ ਦੁਆਰਾ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਲੀ ਇਨਰਵੇਟਿਡ ਸਾਫਟ ਪ੍ਰੋਸਥੈਟਿਕ ਹੱਥ,” ਜੋ ਸਾਇੰਸ ਰੋਬੋਟਿਕਸ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਐਡੀਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਹੈ। ਪੇਪਰ 6 ਦਸੰਬਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਇਆ; ਡਾਕਟਰੇਟ ਦੇ ਵਿਦਿਆਰਥੀ ਕੇਵਿਨ ਓ'ਬ੍ਰਾਇਨ ਅਤੇ ਸ਼ੂਓ ਲੀ, ਦੋਵੇਂ ਸ਼ੈਫਰਡਜ਼ ਲੈਬ ਦੇ ਵੀ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾ ਰਹੇ ਸਨ।
"ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਰੋਬੋਟਾਂ ਦੇ ਸਰੀਰ ਦੇ ਬਾਹਰਲੇ ਪਾਸੇ ਸੈਂਸਰ ਹਨ ਜੋ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ," ਝਾਓ ਨੇ ਕਿਹਾ। "ਸਾਡੇ ਸੈਂਸਰ ਸਰੀਰ ਦੇ ਅੰਦਰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਹਨ, ਇਸਲਈ ਉਹ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਰੋਬੋਟ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਰਿਤ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸ਼ਕਤੀਆਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਅਤੇ ਸਾਰੇ ਜੀਵ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਜਦੋਂ ਅਸੀਂ ਦਰਦ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ।"
ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਸ 1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਅਰੰਭ ਤੋਂ ਕਈ ਸੈਂਸਿੰਗ ਫੰਕਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਪਰਸ਼, ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਧੁਨੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਫੈਬਰੀਕੇਸ਼ਨ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸੀ, ਪਰ ਪਿਛਲੇ 20 ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਨਰਮ ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਅਤੇ 3-ਡੀ ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਦੇ ਆਗਮਨ ਨੇ ਇਲਾਸਟੋਮੇਰਿਕ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵੱਲ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ ਹੈ ਜੋ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਨਰਮ ਰੋਬੋਟਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਸ਼ੈਫਰਡ ਦੇ ਸਮੂਹ ਨੇ ਕੋਰ (ਜਿਸ ਰਾਹੀਂ ਰੋਸ਼ਨੀ ਫੈਲਦੀ ਹੈ), ਅਤੇ ਕਲੈਡਿੰਗ (ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੀ ਬਾਹਰੀ ਸਤਹ) ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਚਾਰ-ਪੜਾਅ ਦੀ ਨਰਮ ਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਨਿਯੁਕਤ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ LED (ਲਾਈਟ-ਐਮੀਟਿੰਗ ਡਾਇਓਡ) ਅਤੇ ਫੋਟੋਡੀਓਡ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
ਜਿੰਨਾ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪ੍ਰੋਸਥੈਟਿਕ ਹੱਥ ਵਿਗੜਦਾ ਹੈ, ਓਨੀ ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਰੋਸ਼ਨੀ ਕੋਰ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁੰਮ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਰੋਸ਼ਨੀ ਦਾ ਉਹ ਪਰਿਵਰਤਨਸ਼ੀਲ ਨੁਕਸਾਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਫੋਟੋਡੀਓਡ ਦੁਆਰਾ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਉਹ ਹੈ ਜੋ ਪ੍ਰੋਸਥੀਸਿਸ ਨੂੰ ਇਸਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਨੂੰ "ਸਮਝਣ" ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਸ਼ੈਫਰਡ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਜੇਕਰ ਅਸੀਂ ਪ੍ਰੋਸਥੇਸਿਸ ਨੂੰ ਮੋੜਦੇ ਸਮੇਂ ਕੋਈ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਹੀਂ ਗੁਆ ਦਿੱਤੀ, ਤਾਂ ਸਾਨੂੰ ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਬਾਰੇ ਕੋਈ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨਹੀਂ ਮਿਲੇਗੀ," ਸ਼ੈਫਰਡ ਨੇ ਕਿਹਾ। "ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਇਸ ਗੱਲ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਕਿਵੇਂ ਝੁਕਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ."
ਸਮੂਹ ਨੇ ਆਪਣੇ ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਪ੍ਰੋਸਥੀਸਿਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕੰਮਾਂ ਨੂੰ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਬਣਤਰ ਦੋਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਅਤੇ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਹੱਥ ਤਿੰਨ ਟਮਾਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸਕੈਨ ਕਰਨ ਅਤੇ ਨਰਮਤਾ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਸੀ, ਜੋ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪੱਕੇ ਹੋਏ ਸਨ।
ਝਾਓ ਨੇ ਕਿਹਾ ਕਿ ਇਸ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਸਥੇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੰਭਾਵੀ ਉਪਯੋਗ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਾਇਓ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਰੋਬੋਟ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜਿਸਦੀ ਸ਼ੇਫਰਡ ਨੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਮੇਸਨ ਪੇਕ, ਮਕੈਨੀਕਲ ਅਤੇ ਏਰੋਸਪੇਸ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਦੇ ਐਸੋਸੀਏਟ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ, ਪੁਲਾੜ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣ ਲਈ.
"ਉਸ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਸੰਵੇਦੀ ਫੀਡਬੈਕ ਨਹੀਂ ਹੈ," ਸ਼ੈਫਰਡ ਨੇ ਪੇਕ ਦੇ ਸਹਿਯੋਗ ਦਾ ਹਵਾਲਾ ਦਿੰਦੇ ਹੋਏ ਕਿਹਾ, "ਪਰ ਜੇਕਰ ਸਾਡੇ ਕੋਲ ਸੈਂਸਰ ਹੁੰਦੇ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਬਲਨ ਦੌਰਾਨ [ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ] ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਅਤੇ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਬਿਹਤਰ ਐਕਚੁਏਸ਼ਨ ਕ੍ਰਮ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ। ਇਹ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਅੱਗੇ ਵਧਦਾ ਹੈ।"
ਸਾਫਟ ਰੋਬੋਟਿਕਸ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਸ 'ਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦਾ ਕੰਮ 3-D ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਵਧੇਰੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਸੈਂਸਰ ਆਕਾਰਾਂ ਦੁਆਰਾ, ਅਤੇ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੀ ਵਧੀ ਹੋਈ ਗਿਣਤੀ ਤੋਂ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਡੀਕਪਲਿੰਗ ਕਰਨ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਵਜੋਂ ਮਸ਼ੀਨ ਸਿਖਲਾਈ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਕੇ, ਵਧੀਆਂ ਸੰਵੇਦੀ ਸਮਰੱਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਤ ਕਰੇਗਾ। "ਇਸ ਸਮੇਂ," ਸ਼ੈਫਰਡ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਇਹ ਸਥਾਨੀਕਰਨ ਕਰਨਾ ਔਖਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਛੋਹ ਕਿੱਥੋਂ ਆ ਰਿਹਾ ਹੈ।"
ਇਹ ਕੰਮ ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜ ਦੇ ਏਅਰ ਫੋਰਸ ਆਫਿਸ ਤੋਂ ਇੱਕ ਗ੍ਰਾਂਟ ਦੁਆਰਾ ਸਮਰਥਤ ਸੀ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਕਾਰਨੇਲ ਨੈਨੋਸਕੇਲ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਸਹੂਲਤ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਖੋਜ ਲਈ ਕਾਰਨੇਲ ਸੈਂਟਰ, ਜੋ ਕਿ ਦੋਵੇਂ ਨੈਸ਼ਨਲ ਸਾਇੰਸ ਫਾਊਂਡੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਸਮਰਥਤ ਹਨ।
- ਟੌਮ ਫਲੀਸ਼ਮੈਨ, ਕਾਰਨੇਲ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ