क्या एआई-संचालित रोबोटिक एक्सोस्केलेटन मांसपेशियों और हड्डियों की चोटों को रोक सकते हैं?

एआई में प्रगति का रोबोटिक्स और स्वास्थ्य सेवा उद्योग पर गहरा प्रभाव पड़ रहा है। पिछले दशक में इन क्षेत्रों ने बड़ी प्रगति की है और अब वे एक-दूसरे की क्षमताओं को बढ़ाते हुए साथ आ रहे हैं। आइए देखें कि एआई रोबोटिक एक्सोस्केलेटन के रोजमर्रा के उपयोग को कैसे संभव बनाता है और यह आपके लिए क्यों महत्वपूर्ण है।

हमारे पास पहले से ही एक्सोस्केलेटन क्यों नहीं हैं?

रोबोटिक एक्सोस्केलेटन का विचार लंबे समय से मौजूद है। यह तकनीक मानव जैसी विशेषताओं और अंगों को सहारा देने की अवधारणा तक काफी आगे बढ़ चुकी है। फिर भी किराने की दुकान या स्थानीय मैकेनिक के पास आपको रोबोटिक एक्सोस्केलेटन दिखने की संभावना कम है। फिलहाल यह तकनीक मुख्यतः अनुसंधान केंद्रों तक सीमित है।

एक्सोस्केलेटन को कार्यस्थलों या अन्य उपयोगों में व्यावहारिक समाधान बनाना कठिन होने का मुख्य कारण हार्डवेयर की सीमाएँ नहीं, बल्कि सॉफ्टवेयर है। जोड़ की तरह काम करने वाली मोटर बनाना आसान है। आँख की तरह देख सकने या हाथ की तरह महसूस कर सकने वाला कंप्यूटर बनाना कहीं कठिन है।

स्रोत – eksobionics

अब तक एक्सोस्केलेटन की मुख्य समस्याओं में से एक यह रही है कि उन्हें व्यापक अंशांकन की आवश्यकता होती है और प्रत्येक व्यक्ति, परिस्थिति, वातावरण तथा कार्य के अनुसार ढालना पड़ता है। इतनी अधिक प्रोग्रामिंग के कारण अधिकांश एक्सोस्केलेटन की क्षमताएँ सीमित रहती हैं।

अधिक बहुमुखी एक्सोस्केलेटन बनाना

एक्सोस्केलेटन के विकासकर्ताओं ने इन सीमाओं को शुरू में ही पहचान लिया और समस्या कम करने के लिए सॉफ्टवेयर का सहारा लिया। सबसे उन्नत एक्सोस्केलेटन एआई से किसी परिस्थिति का विश्लेषण करके तय करते हैं कि वह उनकी लाइब्रेरी के किस प्रोग्राम से सबसे अधिक मिलती है। एआई-सहायता प्राप्त यह तरीका अधिक सफल रहा है, लेकिन अभी भी इतनी कंप्यूटिंग शक्ति चाहता है जो पोर्टेबल और किफायती रूप में उपलब्ध नहीं है।

एक नया दृष्टिकोण

जॉर्जिया टेक में आरोन यंग के नेतृत्व वाली मैकेनिकल इंजीनियरों की टीम ने इसका एक चतुर समाधान प्रस्तुत किया। उन्होंने नियंत्रण को वातावरण के बजाय व्यक्ति की गतिविधियों पर केंद्रित किया और एक सार्वभौमिक नियंत्रण मानक बनाया। इस रणनीति से टीम ने रोबोटिक एक्सोस्केलेटन को नियंत्रित करने का पहला सार्वभौमिक तरीका पेश किया।

उनके काम का परिणाम एक उन्नत एक्सोस्केलेटन ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में सामने आया, जिसे इस्तेमाल करने के लिए प्रशिक्षण, अंशांकन या समायोजन की आवश्यकता नहीं होती। यह प्रणाली व्यक्ति के चलने, खड़े होने, सीढ़ियाँ चढ़ने या ढलान पर ऊपर जाने के आधार पर अपने आप अनुमान-आधारित समायोजन कर सकती है।

मानवीय गतिविधियों पर ध्यान

इस उपकरण में कई तकनीकी उपलब्धियाँ हैं, लेकिन सबसे रोचक बात शायद यह है कि शोधकर्ता वातावरण के बजाय मानवीय गतिविधियों पर ध्यान देते हैं। पीछे मुड़कर देखने पर यह तार्किक लगता है, लेकिन एआई आने से पहले व्यक्ति के अंतर्निहित शरीरक्रियात्मक संकेतों से वातावरण को समझना संभव नहीं था।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता

नई प्रणाली एआई के डीप लर्निंग एल्गोरिदम से मानवीय गतिविधियों को उपकरण की गति में बदलती है। यह वास्तविक समय में बल और गति दर्ज करने वाले डेटा का उपयोग करके गतिविधियों की तीव्रता दोहराती है और सर्वोत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित करती है। एआई सीढ़ियाँ चढ़ने या दौड़ने के लिए मोड बदलने जैसे हाथ से किए जाने वाले नियंत्रणों की आवश्यकता भी समाप्त कर देता है।

एआई का प्रशिक्षण

एआई-आधारित रोबोटिक एक्सोस्केलेटन को प्रशिक्षित करने के लिए इंजीनियरों को डेटा लाइब्रेरी बनानी पड़ी। उन्होंने उपयोगकर्ताओं का एक समूह जुटाया और उन्हें उपकरण के संवेदन मोड में होने पर उसे पहनाया। व्यापक डेटा पाने के लिए शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से अलग-अलग लिंग और शारीरिक बनावट वाले लोगों को चुना।

इसके बाद नियंत्रण समूह के प्रतिभागियों से दौड़ने और कूदने से लेकर दबाव मापने के लिए बल-मापन प्लेटों को दबाने तक विभिन्न कार्य कराए गए। प्रोग्रामिंग प्रक्रिया के हिस्से के रूप में उन्हें सीढ़ियों और ढलानों पर भी चलना पड़ा।

दर्ज किया गया सारा डेटा डीप लर्निंग एआई एल्गोरिदम की लाइब्रेरी में डाला गया। इससे शोधकर्ता सटीक रूप से निर्धारित कर सके कि अलग-अलग गतिविधियों में प्रत्येक जोड़ क्या कर रहा था। अंतिम परिणाम एक सार्वभौमिक एक्सोस्केलेटन नियंत्रक था, जिसकी परिस्थिति संबंधी समझ वातावरण के बजाय उपयोगकर्ता की प्रतिक्रियाओं पर केंद्रित थी।

एआई से जुड़े पिछले प्रयास

आरोन यंग और उनकी टीम एआई-आधारित रोबोटिक एक्सोस्केलेटन के क्षेत्र में अग्रणी बने हुए हैं। वे चलने-फिरने में कठिनाई वाले लोगों के लिए पहले भी प्रभावशाली उत्पाद बना चुके हैं। एक उदाहरण में उन्होंने ऐसे कृत्रिम अंग बनाए जो मस्तिष्क की चोट वाले बच्चों को सुरक्षित रूप से चलने में मदद करने के लिए एआई का उपयोग करते हैं।

रोबोटिक एक्सोस्केलेटन विकलांग लोगों के जीवन को बेहतर बनाते हैं

रोबोटिक एक्सोस्केलेटन समाज के लिए बहुत लाभकारी क्यों हो सकते हैं, इसके अनगिनत कारण हैं। अध्ययनों के अनुसार ये उपकरण विकलांग लोगों को स्वतंत्र रूप से चलने-फिरने में मदद कर सकते हैं। वे स्वास्थ्य लाभ की प्रक्रिया में भी उपयोगी हैं और लोगों को उनकी स्वाभाविक चाल वापस पाने में सहायता कर सकते हैं।

भविष्य में बड़ी औद्योगिक इकाइयों में एक्सोस्केलेटन का उपयोग हो सकता है, क्योंकि वे थकान कम करते हैं और चोटों से बचाते हैं। युद्ध में अधिक गोला-बारूद ले जाने वाले सैनिकों से लेकर आसानी से इंजन निकालने वाले मैकेनिकों तक, यह तकनीक कई तरह से जीवन बेहतर बना सकती है।

स्वास्थ्य लाभ और पुनर्वास के लिए नवाचारी समाधान

एआई-आधारित रोबोटिक स्वास्थ्य सेवा का क्षेत्र बढ़ रहा है और नवाचारी विचार निवेशकों की रुचि लगातार बढ़ा रहे हैं। आज पहले से अधिक एआई-संचालित रोबोटिक प्रणालियाँ काम कर रही हैं। प्रत्येक उपकरण की संवाद करने और दैनिक कार्यों में मदद करने की क्षमता बढ़ रही है। यहाँ कुछ उदाहरण हैं कि एआई बाजार को कैसे बदल रहा है और नई संभावनाएँ खोल रहा है।

1. Limbitless Solutions

Limbitless Solutions की शुरुआत 2015 में हुई और यह यूनिवर्सिटी ऑफ सेंट्रल फ्लोरिडा में स्थित है। इस अनुसंधान संस्था ने हाल ही में एक उत्पाद प्रस्तुत किया जो अंगों से वंचित बच्चों को अनुकूलित बाहरी आवरणों के माध्यम से कृत्रिम अंगों के उपयोग से जुड़ी झिझक दूर करने में मदद करता है।

बच्चे Adobe (ADBE ) द्वारा संचालित एआई इमेज जनरेटर में लिखित निर्देश देकर संभावित आवरणों का चयन तैयार करते हैं। अधिकांश बच्चे सजावट के लिए वीडियो गेम और फिल्मों के पात्र चुनते हैं। पसंदीदा डिजाइन चुनने के बाद उसका 3डी-प्रिंटेड संस्करण बनाया जाता है। यह आवरण सीधे कृत्रिम अंग पर चटककर जुड़ जाता है, इसलिए लगाना आसान है।

टीम अभी Orlando Health Arnold Palmer Hospital for Children के बच्चों के एक समूह के साथ काम कर रही है। प्रतिभागियों ने बताया कि कृत्रिम अंगों को अपनी पसंद के अनुसार सजाने के बाद उनका मनोबल बढ़ा। इस नवाचारी विचार से भविष्य में और अधिक आकर्षक तथा व्यक्तिगत कृत्रिम अंग देखने को मिल सकते हैं।

2. Rewalk Robotics अर्थात ‘DBA Lifeward’

LFWD मूल्य चार्ट

Rewalk Robotics भी आगे ध्यान देने योग्य कंपनी है। उसने हाल ही में कपड़े पर आधारित एक मुलायम व्यक्तिगत एक्सोस्केलेटन प्रस्तुत किया है, जिसे स्ट्रोक से प्रभावित लोगों को उनकी स्वाभाविक चाल दोबारा सीखने में मदद करने के लिए बनाया गया है। यह प्रणाली चलते समय आपके कदम दर्ज करने और समायोजित करने के लिए एआई का उपयोग करती है।

वजन घटाने और आराम बढ़ाने के लिए उपकरण मुलायम सामग्रियों से बनाया गया है। इसे इस्तेमाल करना आसान है और पाँच मिनट से भी कम समय में मरीज को पहनाया जा सकता है, जिससे इसकी सुलभता बढ़ती है। हल्की और मोड़ी जा सकने वाली सामग्री इसे अन्य विकल्पों की तुलना में अधिक किफायती और रखने में आसान भी बनाती है।

उपयोगकर्ता की कलाई पर एक नियंत्रण पैड लगाया जाता है। इस रिमोट से परिस्थिति के अनुसार एक्सोस्केलेटन का प्रदर्शन समायोजित किया जाता है। इसमें सीढ़ियों, सहनशक्ति बढ़ाने, हल्की सैर और अन्य उपयोगी स्थितियों के लिए विकल्प हैं।

Rewalk एआई-संचालित रोबोटिक पुनर्वास समाधानों का एक संग्रह देता है, जिसे देखना उपयोगी हो सकता है। कंपनी सुनिश्चित करती है कि सभी उपकरणों को FDA और CE की मंजूरी प्राप्त हो, जिससे मरीजों को बीमा सहायता मिलने में मदद मिलती है।

उपयोग के मामले – एआई रोबोटिक एक्सोस्केलेटन

पिछले दशक में बुद्धिमान एक्सोस्केलेटन की माँग कई क्षेत्रों में बढ़ी है। परिस्थिति के अनुसार ये उपकरण एक दिन नुकसान पहुँचाने, उपचार करने या सहायता करने के काम आ सकते हैं। यहाँ कुछ उपयोग हैं जिन पर नजर रखना उपयोगी है।

सैन्य

यह आश्चर्य की बात नहीं है कि सैन्य-औद्योगिक तंत्र लंबे समय से एक्सोस्केलेटन में रुचि रखता है। DARPA ने नवाचार को प्रोत्साहित करने के लिए कई प्रतियोगिताओं को वित्तपोषित किया है। इन संगठनों को युद्धक्षेत्र में इन उपकरणों के अनेक उपयोग दिखाई देते हैं।

एक्सोस्केलेटन एक दिन सैनिकों को युद्ध में अधिक आपूर्ति ले जाने या पैदल लंबी दूरी तय करने में सक्षम बना सकते हैं। वे घायल लोगों को सुरक्षित स्थान पर लाने और आपूर्ति लाइनों को कार्यात्मक रखने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

औद्योगिक

रोबोटिक औद्योगिक क्रांति ने कई उद्योगों को बदल दिया है। आज के वाहन अधिक विश्वसनीय, उन्नत और जटिल हैं, क्योंकि ये उपकरण सटीकता से काम कर सकते हैं। रोबोटिक्स की पहली पीढ़ी सोच नहीं सकती थी और उसे सरल निर्देशों का पालन करना पड़ता था। नई पीढ़ी में परिस्थिति के अनुसार आवश्यक कार्य करने की क्षमता होगी।

स्मार्ट रोबोटों ने अमेज़न जैसी कंपनियों को बाजार में प्रतिस्पर्धात्मक बढ़त दिलाने में मदद की है। एआई के साथ संवाद अधिक सहज हो रहा है, विशेषकर ChatGPT जैसे बड़े भाषा मॉडल वाले चैटबॉट आने के बाद। भविष्य में मनुष्य एआई-समर्थित रोबोटों के साथ मिलकर काम करेंगे।

अंतरिक्ष यात्रा

भविष्य में रोबोटिक एक्सोस्केलेटन अंतरिक्ष में पाए जाने वाले गतिशील वातावरण में अंतरिक्ष यात्रियों को चलने में मदद कर सकते हैं। उल्लेखनीय है कि रोबोटिक्स ने पिछले अन्वेषण में, जिसमें अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन में उपयोग शामिल है, महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

NASA और उसके भागीदारों ने 2012 में X1 रोबोटिक एक्सोस्केलेटन प्रस्तुत किया था। यह पैरों के जोड़ों की गति में सहायता कर सकता है या उसके विरुद्ध प्रतिरोध दे सकता है। इसका अध्ययन अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यात्रियों के व्यायाम और स्वास्थ्य के लिए तथा पृथ्वी पर निचले अंगों के पक्षाघात वाले लोगों को चलने में सहायता देने के लिए किया गया था।

स्मार्ट एक्सोस्केलेटन आपके जीवन को बेहतर बनाते हैं

यदि आपने कभी ठंड में घर के रास्ते से बर्फ हटाई हो या गर्मी की धूप में भारी सामान उठाया हो, तो आप समझ सकते हैं कि एक्सोस्केलेटन कितना उपयोगी हो सकता है। एआई के जुड़ने से यह तकनीक साधारण मोटरों से आगे बढ़कर सोचने वाली मशीनों तक पहुँच गई है, जो लोगों को चोटों से बचने और विकलांगता से उबरने में मदद कर सकती हैं। इसलिए एआई रोबोटिक्स ऐसा क्षेत्र है जिस पर नजर रखनी चाहिए।

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