জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশলীরা একটি অগ্রণী কৃত্রিম হাত তৈরি করেছেন যা প্লাশ খেলনা, জলের বোতল এবং অন্যান্য দৈনন্দিন জিনিসগুলিকে মানুষের মতো গ্রিপ করতে পারে, সাবধানতার সাথে মানানসই এবং এটি যেভাবে ধারণ করে তা ক্ষতিগ্রস্থ বা মিশে যাওয়া এড়াতে তার আঁকড়ে ধরে সামঞ্জস্য করে।
সিস্টেমের হাইব্রিড ডিজাইনটি রোবোটিক হাতগুলির জন্য প্রথম, যা বিভিন্ন টেক্সচার এবং উপকরণগুলির অবজেক্টগুলি পরিচালনা করার সময় কোনও মানুষের স্পর্শের প্রতিরূপ তৈরি করতে সাধারণত খুব অনমনীয় বা খুব নরম ছিল। উদ্ভাবনটি হাত ক্ষতিগ্রস্থ ব্যক্তিদের জন্য একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ সমাধান সরবরাহ করে এবং রোবোটিক অস্ত্রগুলি তাদের পরিবেশের সাথে কীভাবে যোগাযোগ করে তা উন্নত করতে পারে।
ডিভাইস সম্পর্কে বিশদ আজ উপস্থিত বিজ্ঞান অগ্রগতি।
“শুরু থেকে লক্ষ্যটি ছিল একটি কৃত্রিম হাত তৈরি করা যা আমরা মানুষের হাতের শারীরিক এবং সংবেদনশীল দক্ষতার উপর ভিত্তি করে মডেল করি – এটি আরও প্রাকৃতিক কৃত্রিম যা একটি হারিয়ে যাওয়া অঙ্গগুলির মতো কাজ করে এবং অনুভব করে,” জনস হপকিন্স বায়োমেডিকাল ইঞ্জিনিয়ার শ্রীরামনা শঙ্কর বলেছিলেন, যিনি এই কাজের নেতৃত্ব দিয়েছেন। “আমরা উচ্চ-অঙ্গ ক্ষতিগ্রস্থ লোকদের নিরাপদে এবং নির্দ্বিধায় তাদের পরিবেশের সাথে যোগাযোগ করার, তাদের প্রিয়জনদের তাদের ক্ষতি করার উদ্বেগ ছাড়াই অনুভব করতে এবং ধরে রাখার ক্ষমতা দিতে চাই। “
একই নিউরোয়েনজিনিয়ারিং এবং বায়োমেডিকাল ইনস্ট্রুমেন্টেশনস ল্যাব দ্বারা বিকাশিত ডিভাইসটি যা 2018 সালে বিশ্বের প্রথম বৈদ্যুতিন “ত্বক” তৈরি করে মানুষের মতো ব্যথার বোধ সহ, রাবার মতো পলিমার এবং একটি অনমনীয় 3 ডি-প্রিন্টেড অভ্যন্তরীণ কঙ্কালের সাথে একটি মাল্টিফিংগার সিস্টেম বৈশিষ্ট্যযুক্ত। মানব ত্বকের স্তরগুলি দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে স্পর্শকাতর সেন্সরগুলির তিনটি স্তর এটি কেবল স্পর্শ সনাক্ত করার পরিবর্তে বিভিন্ন আকার এবং পৃষ্ঠের টেক্সচারের অবজেক্টগুলি উপলব্ধি এবং পার্থক্য করতে দেয়। শঙ্কর বলেছিলেন, এর প্রতিটি নরম বায়ু-ভরা আঙুলের জোড়গুলি সামনের পেশীগুলির সাথে নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমগুলি স্পর্শের বাস্তবসম্মত ধারণা তৈরি করতে কৃত্রিম স্পর্শ রিসেপ্টরগুলির সংকেতগুলিকে ফোকাস করে। “এর আঙ্গুলগুলি থেকে সংবেদনশীল তথ্যগুলি বৈদ্যুতিক স্নায়ু উদ্দীপনা মাধ্যমে প্রাকৃতিকবাদী সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া সরবরাহ করতে স্নায়ুর ভাষায় অনুবাদ করা হয়।”
ল্যাবটিতে, হাতটি সূক্ষ্ম স্টাফযুক্ত খেলনা, ডিশ স্পঞ্জস এবং কার্ডবোর্ডের বাক্সগুলি, পাশাপাশি আনারস, ধাতব জলের বোতল এবং অন্যান্য স্টুরডিয়ার আইটেমগুলি সহ 15 টি দৈনন্দিন অবজেক্টগুলি চিহ্নিত করে এবং হেরফের করে। পরীক্ষাগুলিতে, ডিভাইসটি বিকল্পগুলির সাথে তুলনা করে সেরা পারফরম্যান্স অর্জন করেছে, 99.69% নির্ভুলতার সাথে সফলভাবে অবজেক্টগুলি পরিচালনা করছে এবং দুর্ঘটনাগুলি রোধে প্রয়োজন হিসাবে এর গ্রিপটি সামঞ্জস্য করেছে। সর্বোত্তম উদাহরণটি ছিল যখন এটি নিম্বলভাবে জলে ভরা একটি পাতলা, ভঙ্গুর প্লাস্টিকের কাপটি তুলে নিয়েছিল, কেবল তিনটি আঙ্গুল ব্যবহার করে এটি ডেন্ট না করে।
শঙ্কর বলেছিলেন, “আমরা কঠোর এবং নরম উভয় রোবোটিকের শক্তি মানব হাতের অনুকরণ করার জন্য একত্রিত করছি।” “মানুষের হাত পুরোপুরি অনমনীয় বা খাঁটি নরম নয় – এটি একটি হাইব্রিড সিস্টেম, হাড়, নরম জয়েন্টগুলি এবং টিস্যু একসাথে কাজ করে That’s এটিই আমরা আমাদের কৃত্রিম হাত অর্জন করতে চাই This এটি রোবোটিক্স এবং প্রোস্টেটিক্সের জন্য নতুন অঞ্চল, যা এই হাইব্রিড প্রযুক্তিটি পুরোপুরি গ্রহণ করতে পারে নি।
গ্রাস করার সময় অ্যাম্পিউটিসকে অবজেক্টগুলি অনুভব করার ক্ষমতা ফিরে পেতে সহায়তা করার জন্য, প্রোথেসিসদের তিনটি মূল উপাদান প্রয়োজন হবে: পরিবেশ সনাক্ত করার জন্য সেন্সর, সেই ডেটা স্নায়ু জাতীয় সংকেতগুলিতে অনুবাদ করার জন্য একটি সিস্টেম এবং স্নায়ুগুলিকে উদ্দীপিত করার একটি উপায় যাতে ব্যক্তি সংবেদন অনুভব করতে পারে, একজন জনস হপকিন্স বায়োমেডিকাল ইঞ্জিনিয়ারিং প্রফেসর নিতিশ ঠাকর বলেছেন।
বায়োইনস্পায়ার্ড প্রযুক্তি বেশিরভাগ হাতের সিন্থেসিসের মতো বাহু থেকে পেশী সংকেত ব্যবহার করে হাতকে এইভাবে কাজ করার অনুমতি দেয়। এই সংকেতগুলি মস্তিষ্ক এবং স্নায়ুগুলিকে ব্রিজ করে, হাতটিকে তার স্পর্শের অনুভূতির ভিত্তিতে নমনীয়, মুক্তি বা প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়। ফলাফলটি একটি রোবোটিক হাত যা স্বজ্ঞাতভাবে এটি স্পর্শকাতর “জানে”, অনেকটা স্নায়ুতন্ত্রের মতো করে, থাকর বলেছিলেন।
“আপনি যদি এক কাপ কফি ধরে থাকেন তবে আপনি কীভাবে জানবেন যে আপনি এটি ফেলে দিতে চলেছেন? আপনার খেজুর এবং আঙ্গুলগুলি আপনার মস্তিষ্কে সংকেত প্রেরণ করে যে কাপটি পিছলে যাচ্ছে,” ঠাকর বলেছিলেন। “আমাদের সিস্টেমটি স্নায়বিকভাবে অনুপ্রাণিত – এটি হ্যান্ডের টাচ রিসেপ্টরগুলিকে নির্লজ্জ বার্তাগুলি তৈরি করতে মডেল করে যাতে প্রোস্টেটিক্স ” মস্তিষ্ক, ‘বা এর কম্পিউটারটি বুঝতে পারে যে কোনও কিছু গরম বা ঠান্ডা, নরম বা শক্ত হয় বা গ্রিপ থেকে পিছলে যায়।”
যদিও গবেষণাটি হাইব্রিড রোবোটিক প্রযুক্তির প্রাথমিক অগ্রগতি যা সিন্থেটিকস এবং রোবোটিক্স উভয়কেই রূপান্তর করতে পারে, সিস্টেমটি পরিমার্জন করার জন্য আরও কাজ করা দরকার, ঠাকর বলেছিলেন। ভবিষ্যতের উন্নতিগুলিতে শক্তিশালী গ্রিপ বাহিনী, অতিরিক্ত সেন্সর এবং শিল্প-গ্রেড উপকরণ অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
“এই হাইব্রিড দক্ষতা কেবল পরবর্তী প্রজন্মের সিন্থেসিসের জন্য প্রয়োজনীয় নয়,” ঠাকর বলেছিলেন। “এটি ভবিষ্যতের রোবোটিক হাতগুলির প্রয়োজন কারণ তারা কেবল বড়, ভারী বস্তুগুলি পরিচালনা করবে না They তাদের গ্লাস, ফ্যাব্রিক বা নরম খেলনাগুলির মতো সূক্ষ্ম উপকরণগুলির সাথে কাজ করা দরকার That এজন্যই মানব হাতের মতো নকশাকৃত একটি হাইব্রিড রোবট এত মূল্যবান – এটি আমাদের ত্বকের মতো নরম এবং অনমনীয় কাঠামোগুলিকে একত্রিত করে” “
অন্যান্য লেখকদের মধ্যে রয়েছে ফ্লোরিডা আটলান্টিক বিশ্ববিদ্যালয়ের ওয়েন-ইউ চেং; জিংহুয়া জাং, আরিয়েল স্লেপিয়ান, মার্ক এম। ইস্করাস, রেবেকা জে গ্রিন, রিনি ডেব্রাব্যান্ডার এবং জনস হপকিন্সের জুনজুন চেন; এবং ইলিনয় শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের আর্নভ গুপ্ত।
এই গবেষণাটি “নিউরোমর্ফিক প্রতিক্রিয়া: অর্থোথিকস এবং প্রোস্টেটিক্স ফলাফল গবেষণা প্রোগ্রামের (ডাব্লু 81 এক্সডাব্লুএইচ 201010842) এবং জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশনের মাধ্যমে প্রতিরক্ষা বিভাগ থেকে প্রোথেসিস মূর্ত প্রতীক এবং কার্য সম্পাদন” করার কৌশল দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছিল।