Manipulider: A Multi-Engine Buoyancy-Controlled Robot for Thrusterless Underwater Gliding and Manipulation
मैनिपुलिडर (Manipulider) एक बहु-इंजन, उत्प्लावकता-नियंत्रित (buoyancy-controlled) अंतर्जलीय रोबोट है जो एक चुंबकीय मॉड्यूलर इंटरफेस और चार सिरिंज-संचालित उत्प्लावकता इंजनों के माध्यम से थ्रस्टर रहित ग्लाइडिंग और अभिवृत्ति-आधारित हेरफेर (attitude-based manipulation) प्राप्त करता है, जो प्रोपेलर के बिना स्थिर बड़े-कोण वाले झुकाव और पेलोड परिवहन को सक्षम बनाता है।
मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें
एक ऐसे रोबोट की कल्पना करें जो मछली की तरह तैरता नहीं है और न ही घूमते हुए प्रोपेलर वाले पनडुब्बी की तरह है। इसके बजाय, इसे एक अंडरवॉटर हॉट-एयर बैलून (पानी के नीचे उड़ने वाला गर्म हवा का गुब्बारा) के रूप में सोचें जो बिना किसी हलचल या शोर के झुक सकता है, फिसल सकता है और चीजों को उठा सकता है।
यह MANIPULIDER है, एक नया रोबोट जिसे पानी को धकेलने वाले मोटरों के बजाय केवल उछाल (buoyancy - तैरने बनाम डूबने) की शक्ति का उपयोग करके समुद्र में चलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
यह कैसे काम करता है, यहाँ सरल अवधारणाओं में दिया गया है:
1. "चार सिरिंज" वाली तरकीब
अधिकांश अंडरवॉटर रोबोट ऊपर, नीचे जाने या मुड़ने के लिए प्रोपेलर का उपयोग करते हैं। MANIPULIDER कुछ अलग करता है। इसमें इसके शरीर के अंदर, प्रत्येक तरफ एक, चार सिरिंज (विशाल मेडिकल सिरिंज की तरह) बनी हुई हैं।
- ऊपर या नीचे जाने के लिए: रोबोट इन सिरिंजों से पानी बाहर निकाल देता है ताकि वह हल्का हो सके (जैसे हीलियम से भरा हुआ गुब्बारा) और ऊपर उठ सके। वह भारी होने के लिए पानी अंदर खींचता है और डूब जाता है।
- झुकने के लिए: यह सबसे चतुर हिस्सा है। यदि रोबोट सामने वाली सिरिंज से पानी बाहर निकालता है लेकिन पीछे वाली सिरिंज को भरा रखता है, तो सामने का हिस्सा पीछे के हिस्से की तुलना में हल्का हो जाता है। रोबोट स्वाभाविक रूप से आगे की ओर झुक जाता है, ठीक एक सी-सॉ (seesaw) की तरह।
2. "शांत ग्लाइड" (Silent Glide)
चूंकि इसमें घूमते हुए प्रोपेलर नहीं हैं, इसलिए यह रोबोट शांत है और इसमें समुद्री घास या मछली पकड़ने के जालों में फंसने का खतरा नहीं है (जो अन्य रोबोटों के साथ एक आम समस्या है)।
- एक बार जब रोबोट अपनी सिरिंजों का उपयोग करके खुद को झुका लेता है, तो वह पक्षी की तरह पानी में फिसल सकता है। उसे झुके रहने के लिए ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है; पानी का दबाव उसे वहां बनाए रखता है। यह बैटरी की भारी मात्रा की बचत करता है।
3. "मैग्नेटिक लेगो" निचला हिस्सा
रोबोट के निचले हिस्से में एक विशेष भाग है जो एक मैग्नेटिक लेगो ब्लॉक की तरह काम करता है।
- आप तुरंत इसके नीचे अलग-अलग उपकरण लगा सकते हैं, जैसे कि एक ग्रिपर (एक रोबोटिक हाथ) या सेंसर।
- यदि आपको रोबोट का काम बदलना है, तो आप बस पुराने टूल को अनप्लग करते हैं और एक नया टूल लगा देते हैं। इसे करने के लिए रोबोट को खोलने या अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है।
4. यह वास्तव में क्या कर सकता है (प्रयोगों के आधार पर)
शोधकर्ताओं ने एक प्रोटोटाइप बनाया और इसे एक पूल में टेस्ट किया। यहाँ उन्होंने साबित किया कि यह क्या कर सकता है:
- लिफ्ट क्षमता: यह अपनी सिरिजों में पानी भरकर अपना वजन लगभग 160 ग्राम (लगभग एक बड़े सेब के वजन के बराबर) बदल सकता है।
- झुकाव (The Tilt): यह बहुत ही तीव्र कोणों पर—64 डिग्री तक (लगभग 45-डिग्री ढलान से भी अधिक खड़ा)—झुक सकता है और बिना किसी अतिरिक्त शक्ति के उस स्थिति को पूरी तरह स्थिर रख सकता है।
- गति: यह लगभग 2 इंच प्रति सेकंड की दर से ऊपर उठ सकता है और थोड़ा तेज़, लगभग 3.7 इंच प्रति सेकंड की दर से नीचे डूब सकता है।
- "पिक-अप" टेस्ट: एक प्रदर्शन में, रोबोट ने एक पीली वस्तु को पकड़ने के लिए अपने मैग्नेटिक ग्रिपर का उपयोग किया। फिर इसने खुद को झुकाया, ऊपर उठा, दूसरी ओर झुका और वस्तु को एक नई जगह पर ले जाने के लिए नीचे उतरा। इसने यह सब बिना एक भी प्रोपेलर घुमाए किया, जिससे यह साबित हुआ कि यह मलबे में फंसने के जोखिम के बिना वस्तुओं को स्थानांतरित कर सकता है।
यह क्यों महत्वपूर्ण है
पारंपरिक अंडरवॉटर रोबोटों को शोर करने वाले, अत्यधिक ऊर्जा खपत करने वाले हेलीकॉप्टरों के रूप में सोचें जो पेड़ों में फंस सकते हैं। MANIPULIDER एक ग्लाइडर की तरह है। यह चलने के लिए तैरने के भौतिक विज्ञान का उपयोग करता है, जो इसे शांत, ऊर्जा-कुशल और उन नाजुक वातावरणों के लिए सुरक्षित बनाता है जहाँ आप पानी को परेशान नहीं करना चाहते या फंसना नहीं चाहते।
यह पेपर दिखाता है कि यह रोबोट इन "सिरिंज" मांसपेशियों और एक चुंबकीय हुक का उपयोग करके सफलतापूर्वक गहराई बदल सकता है, पूरे शरीर को एक तीव्र कोण पर झुका सकता है, और एक छोटा भार ढो सकता है।
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