بہت سے موجودہ روبوٹکس نظام فطرت سے متاثر ہوتے ہیں، مصنوعی طور پر حیاتیاتی عمل، قدرتی ڈھانچے یا جانوروں کے طرز عمل کو مخصوص مقاصد کے حصول کے لیے دوبارہ تیار کرتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ جانور اور پودے فطری طور پر ایسی صلاحیتوں سے لیس ہوتے ہیں جو انہیں اپنے متعلقہ ماحول میں زندہ رہنے میں مدد دیتے ہیں، اور یہ اس طرح لیبارٹری کی ترتیبات سے باہر روبوٹس کی کارکردگی کو بھی بہتر بنا سکتا ہے۔
"نرم روبوٹ بازو روبوٹک ہیرا پھیری کرنے والوں کی ایک نئی نسل ہے جو 'ہڈی کے بغیر' جانداروں کی طرف سے دکھائے جانے والے جدید ہیرا پھیری کی صلاحیتوں سے متاثر ہوتی ہے، جیسے آکٹوپس کے خیمے، ہاتھی کے سونڈ، پودوں وغیرہ،" اینریکو ڈوناٹو، ان محققین میں سے ایک جنہوں نے یہ تحقیق کی۔ مطالعہ نے ٹیک ایکسپلور کو بتایا۔ "ان اصولوں کو انجینئرنگ کے حل میں ترجمہ کرنے کے نتیجے میں ایسے نظام ہوتے ہیں جو لچکدار ہلکے وزن والے مواد سے بنے ہوتے ہیں جو ہموار لچکدار اخترتی سے گزر کر مطابقت پذیر اور قابل تحرک پیدا کر سکتے ہیں۔ ان مطلوبہ خصوصیات کی وجہ سے، یہ نظام سطحوں کے مطابق ہیں اور ممکنہ طور پر کم قیمت پر جسمانی مضبوطی اور انسانی محفوظ آپریشن کی نمائش کرتے ہیں۔
اگرچہ نرم روبوٹ ہتھیاروں کو حقیقی دنیا کے مسائل کی ایک وسیع رینج پر لاگو کیا جا سکتا ہے، لیکن وہ خاص طور پر ایسے کاموں کو خودکار کرنے کے لیے مفید ہو سکتے ہیں جن میں مطلوبہ مقامات تک پہنچنا شامل ہے جو سخت روبوٹس کے لیے ناقابل رسائی ہو سکتے ہیں۔ بہت ساری تحقیقی ٹیمیں حال ہی میں ایسے کنٹرولرز تیار کرنے کی کوشش کر رہی ہیں جو ان لچکدار ہتھیاروں کو ان کاموں کو مؤثر طریقے سے نمٹانے کی اجازت دیں۔
"عام طور پر، ایسے کنٹرولرز کا کام کمپیوٹیشنل فارمولیشنز پر انحصار کرتا ہے جو روبوٹ کے دو آپریشنل اسپیس، یعنی ٹاسک اسپیس اور ایکچوایٹر اسپیس کے درمیان ایک درست نقشہ سازی کر سکتے ہیں،" ڈوناٹو نے وضاحت کی۔ "تاہم، ان کنٹرولرز کا مناسب کام عام طور پر وژن فیڈ بیک پر انحصار کرتا ہے جو لیبارٹری کے ماحول میں ان کی درستگی کو محدود کرتا ہے، قدرتی اور متحرک ماحول میں ان نظاموں کی تعیناتی کو محدود کرتا ہے۔ یہ مضمون اس غیر توجہ شدہ حد پر قابو پانے اور ان نظاموں کی رسائی کو غیر منظم ماحول تک بڑھانے کی پہلی کوشش ہے۔
ڈوناٹو نے کہا، "عام غلط فہمی کے برعکس کہ پودے حرکت نہیں کرتے، پودے فعال اور جان بوجھ کر ترقی کی بنیاد پر حرکت کی حکمت عملیوں کا استعمال کرتے ہوئے ایک مقام سے دوسرے مقام پر منتقل ہوتے ہیں۔" "یہ حکمت عملی اتنی موثر ہے کہ پودے کرہ ارض پر تقریباً تمام رہائش گاہوں کو نوآبادیات بنا سکتے ہیں، یہ صلاحیت جانوروں کی بادشاہی میں نہیں ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ جانوروں کے برعکس، پودوں کی نقل و حرکت کی حکمت عملی مرکزی اعصابی نظام سے پیدا نہیں ہوتی، بلکہ وہ وکندریقرت کمپیوٹنگ میکانزم کی نفیس شکلوں کی وجہ سے پیدا ہوتی ہیں۔
محققین کے کنٹرولر کے کام کاج پر قابو پانے کی حکمت عملی پودوں کی نقل و حرکت کو کم کرنے والے نفیس وکندریقرت میکانزم کو نقل کرنے کی کوشش کرتی ہے۔ ٹیم نے خاص طور پر رویے پر مبنی مصنوعی ذہانت کے ٹولز کا استعمال کیا، جو کہ نچلے حصے کے ڈھانچے میں مل کر وکندریقرت کمپیوٹنگ ایجنٹس پر مشتمل ہوتے ہیں۔
ڈوناٹو نے کہا، "ہمارے بائیو انسپائرڈ کنٹرولر کا نیا پن اس کی سادگی میں پنہاں ہے، جہاں ہم نرم روبوٹ بازو کی بنیادی میکانکی خصوصیات کا فائدہ اٹھاتے ہوئے مجموعی طور پر پہنچنے والے رویے کو پیدا کرتے ہیں۔" "خاص طور پر، نرم روبوٹ بازو نرم ماڈیولز کے بے کار ترتیب پر مشتمل ہوتا ہے، جن میں سے ہر ایک کو شعاعی ترتیب والے ایکچیوٹرز کے ٹرائیڈ کے ذریعے چالو کیا جاتا ہے۔ یہ بات مشہور ہے کہ اس طرح کی ترتیب کے لیے، نظام چھ اصولی موڑنے والی سمتیں پیدا کر سکتا ہے۔
ٹیم کے کنٹرولر کے کام کرنے والے کمپیوٹنگ ایجنٹس طول و عرض کا استحصال کرتے ہیں اور دو مختلف قسم کی پودوں کی نقل و حرکت کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے ایکچیویٹر کی ترتیب کا وقت بناتے ہیں، جنہیں طوالت اور فوٹوٹراپزم کہا جاتا ہے۔ گردشیں عام طور پر پودوں میں دیکھی جانے والی دوغلی حرکتیں ہیں، جبکہ فوٹوٹراپزم سمتی حرکتیں ہیں جو پودوں کی شاخوں یا پتوں کو روشنی کے قریب لاتی ہیں۔
ڈوناٹو اور اس کے ساتھیوں کا بنایا ہوا کنٹرولر ان دو رویوں کے درمیان سوئچ کر سکتا ہے، دو مراحل میں پھیلے ہوئے روبوٹک ہتھیاروں کے ترتیب وار کنٹرول کو حاصل کر سکتا ہے۔ ان مراحل میں سے پہلا ایک ایکسپلوریشن مرحلہ ہے، جہاں ہتھیار اپنے اردگرد کے ماحول کو تلاش کرتے ہیں، جبکہ دوسرا ایک پہنچنے کا مرحلہ ہے، جہاں وہ کسی مطلوبہ مقام یا چیز تک پہنچنے کے لیے حرکت کرتے ہیں۔
ڈوناٹو نے کہا کہ "شاید اس خاص کام سے سب سے اہم فائدہ یہ ہے کہ یہ پہلا موقع ہے جب بے کار نرم روبوٹ ہتھیاروں کو لیبارٹری کے ماحول سے باہر صلاحیتوں تک پہنچنے کے قابل بنایا گیا ہے، ایک بہت ہی آسان کنٹرول فریم ورک کے ساتھ،" ڈوناٹو نے کہا۔ مزید برآں، کنٹرولر کسی بھی نرم پر لاگو ہوتا ہے۔روبوٹبازو نے اسی طرح کے ایکٹیویشن کا انتظام فراہم کیا۔ یہ تسلسل اور نرم روبوٹس میں ایمبیڈڈ سینسنگ اور تقسیم شدہ کنٹرول کی حکمت عملیوں کے استعمال کی طرف ایک قدم ہے۔
اب تک، محققین نے 9 ڈگری آزادی (9-DoF) کے ساتھ ماڈیولر کیبل سے چلنے والے، ہلکے وزن اور نرم روبوٹک بازو کا استعمال کرتے ہوئے ٹیسٹوں کی ایک سیریز میں اپنے کنٹرولر کا تجربہ کیا۔ ان کے نتائج انتہائی امید افزا تھے، کیونکہ کنٹرولر نے بازو کو اپنے اردگرد کے ماحول کو تلاش کرنے اور ماضی میں تجویز کردہ دیگر کنٹرول حکمت عملیوں کے مقابلے زیادہ مؤثر طریقے سے ہدف کے مقام تک پہنچنے کی اجازت دی۔
مستقبل میں، نئے کنٹرولر کو دوسرے نرم روبوٹک بازوؤں پر لاگو کیا جا سکتا ہے اور اسے لیبارٹری اور حقیقی دنیا دونوں سیٹنگز میں آزمایا جا سکتا ہے، تاکہ متحرک ماحولیاتی تبدیلیوں سے نمٹنے کی صلاحیت کا مزید جائزہ لیا جا سکے۔ دریں اثنا، ڈوناٹو اور اس کے ساتھی اپنی کنٹرول کی حکمت عملی کو مزید تیار کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں، تاکہ یہ اضافی روبوٹک بازو کی حرکت اور طرز عمل پیدا کر سکے۔
ڈوناٹو نے مزید کہا، "ہم فی الحال کنٹرولر کی صلاحیتوں کو بڑھانے کے لیے تلاش کر رہے ہیں تاکہ زیادہ پیچیدہ طرز عمل جیسے کہ ٹارگٹ ٹریکنگ، پورے بازو میں جڑواں، وغیرہ، ایسے نظاموں کو قدرتی ماحول میں طویل عرصے تک کام کرنے کے قابل بنایا جا سکے۔"
پوسٹ ٹائم: جون 06-2023