स्व-हीलिंग सॉफ्ट रोबोट: एआई-चालित मरम्मत में एक नया क्षेत्र

रोबोटिक्स में प्रगति: जीव विज्ञान से प्रेरित स्व-हीलिंग रोबोट

नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय की एक इंजीनियरों की टीम ने एक स्व-हीलिंग रोबोट पेश किया है जो स्वायत्त रूप से क्षति का पता लगा सकता है और उसे ठीक कर सकता है। यह उपकरण भविष्य के रोबोटिक्स सिस्टम और इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसों की आयु बढ़ाने में योगदान दे सकता है। यहाँ बताया गया है कि स्व-हीलिंग रोबोट कैसे सामान्य बन सकते हैं और कचरे को कम करने, प्रदर्शन में सुधार करने, और भविष्य के नवाचारों के द्वार खोलने में मदद कर सकते हैं।

रोबोट के स्वयं को ठीक करने का विचार विज्ञान-कथा जैसा लगता है, लेकिन हालिया एआई और अन्य तकनीकों में प्रगति के साथ, कई शोधकर्ता इसे सबसे अच्छा विकल्प मानते हैं। जब आप स्व-हीलिंग रोबोट की कल्पना करते हैं, तो आप एक कठोर उपकरण को अपने शरीर को स्कैन करते हुए, क्षति को ढूँढते हुए और फिर कुछ ऑनबोर्ड टूल या अन्य उपकरणों का उपयोग करके उसे ठीक करते हुए देख सकते हैं।

इस अवधारणा की समस्या यह है कि मरम्मत पूरी करने के लिए रोबोट को अतिरिक्त सामग्री तक पहुंच चाहिए होगी। यह ऐसा नहीं है कि रोबोट हर घटक के लिए स्पेयर पार्ट्स ले जाए। इसलिए, यह अवधारणा केवल उन सीमित परिस्थितियों में काम कर सकती है जहाँ प्रतिस्थापन भाग उपलब्ध हों।

प्रकृति की नकल

इन सीमाओं को समझते हुए, वैज्ञानिकों ने बेहतर समाधान के लिए मानव शरीर की उपचार क्षमताओं की ओर देखा। जब आप चोट लगते हैं, आपका शरीर समय के साथ ठीक हो सकता है। जब तक चोट बहुत गंभीर नहीं होती, आपका शरीर समस्या को पहचान सकता है, जैसे एक छोटा कट, और उसे ठीक करने के लिए संसाधन समर्पित कर सकता है। कुछ दिनों या हफ्तों में, चोट न्यूनतम निशान के साथ पूरी तरह ठीक हो जाती है।

ICRA 2025 में प्रकाशित स्व-हीलिंग सॉफ्ट रोबोट्स पर नया अध्ययन

स्व-हीलिंग रोबोट को सक्षम करने के लिए एक नई विधि आवश्यक होगी, यह पहचानते हुए, इंजीनियरों की एक टीम ने अधिक मानव-समान रोबोटिक समाधान की जांच शुरू की। इस खोज ने उन्हें इस वर्ष के IEEE अंतर्राष्ट्रीय रोबोटिक्स और ऑटोमेशन सम्मेलन में अध्ययन¹ “बुद्धिमान स्व-हीलिंग कृत्रिम मांसपेशी: सॉफ्ट रोबोटिक्स में क्षति पहचान और पंचर क्षति की स्वायत्त मरम्मत के तंत्र” जारी करने की ओर ले गया।

यह क्रांतिकारी रिपोर्ट स्व-हीलिंग कार्यों को पूरा करने के लिए सॉफ्ट रोबोट्स के उपयोग में गहराई से जाती है। सॉफ्ट रोबोट पारंपरिक विकल्पों से अलग होते हैं क्योंकि वे लचीले घटकों का उपयोग करते हैं जो उन्हें अपना आकार और आकार बदलने में सक्षम बनाते हैं, जिससे वे पतली पाइप के माध्यम से नेविगेट करने जैसे अनोखे कार्य कर सकते हैं।

इंजीनियरों ने बायोमिमिक्री का उपयोग करके एक सॉफ्ट रोबोट तैयार किया जो परतों के संदर्भ में मानव शरीर के समान था। उन्होंने एक बहु-परत आर्किटेक्चर पेश करके शुरुआत की। यह दृष्टिकोण विभिन्न परतों पर निर्भर करता है जो अलग-अलग कार्य करती हैं लेकिन साथ मिलकर बॉट को जीवित जीवों की अनुकूलनशील लचीलापन दोहराने में सक्षम बनाती हैं।

स्रोत – University of Nebraska–Lincoln

एक्शन लेयर: स्व-हीलिंग रोबोट कैसे चलते हैं

बाहरी भाग एक्ट्यूएशन लेयर है। यह शीर्ष परत ही एक्ट्यूएटर को चलाने में सक्षम बनाती है। यह छोटे पॉकेट्स पर निर्भर करती है जो गति शुरू करने के लिए दबावयुक्त पानी से भरते हैं। यह विधि सॉफ्ट रोबोटिक्स के लिए आदर्श है क्योंकि यह मोटर्स या अन्य कठोर घटकों की आवश्यकता को समाप्त करती है जो सॉफ्ट रोबोट की क्षमताओं को सीमित करते हैं।

स्व-हीलिंग थर्मोप्लास्टिक लेयर की व्याख्या

अगली परत अधिक कठोर है क्योंकि इसमें स्व-हीलिंग थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर शामिल है। यह परत इलेक्ट्रोमाइग्रेशन और थर्मल तंत्र को पेश करने के लिए जिम्मेदार है, जिससे भौतिक असततता बनती है जहाँ क्षतिग्रस्त परतों ने विद्युत असंगतियों को उत्पन्न किया है, जिन्हें निचली परत द्वारा पता लगाया जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक स्किन: क्षति-सेंसिंग लेयर

इस सॉफ्ट रोबोट आर्किटेक्चर की निचली परत एक इलेक्ट्रॉनिक स्किन है जो सिलिकॉन इलास्टोमर में एम्बेडेड LM माइक्रोड्रॉपलेट्स से बनी है। यह विधि आपके तंत्रिका तंत्र की तरह काम करती है, क्योंकि यह सतह की निरंतरता की निगरानी के लिए विद्युत धारा का उपयोग करती है।

विशेष रूप से, सिलिकॉन इलास्टोमर में एम्बेडेड लिक्विड मेटल माइक्रोड्रॉपलेट्स होते हैं जो चालक मार्ग बनाते हैं। जब क्षति का पता चलता है, सिस्टम इसे स्थानीयकृत कर सकता है और मध्य परत को सूचित करता है, जो फिर अपनी स्व-हीलिंग प्रक्रियाएँ शुरू करती है।

स्व-हीलिंग रोबोट क्षति का पता कैसे लगाते और मरम्मत करते हैं

सिस्टम इस विद्युत पदचिह्न को क्षति के प्रमाण के रूप में पहचानता है, जिससे उस क्षेत्र में उच्च धारा प्रवाहित होती है। उच्च धारा एक हीटिंग तंत्र की तरह कार्य करती है, जिससे क्षति के कारण विद्युत असंगतियों वाले क्षेत्र को गर्म किया जाता है।

फिर यह प्रक्रिया मध्य परत को पिघलाकर फिर से सील करती है, और इलेक्ट्रोमाइग्रेशन के माध्यम से, धातु परमाणु अलग अवस्था में लौटते हैं, जिससे शॉर्ट सर्किट समाप्त हो जाता है और चोट सील हो जाती है। उल्लेखनीय है कि इलेक्ट्रोमाइग्रेशन को हमेशा अंतराल के कारण बाधा माना जाता था, जिससे धारा रुक जाती थी।

यह अध्ययन पहली बार दर्शाता है कि इस प्रक्रिया को चालकता की आवश्यकताओं के लिए लाभ के रूप में देखा गया। इलेक्ट्रोमाइग्रेशन और गर्म जूल प्रभाव के संयोजन से उपकरण को क्षतिग्रस्त क्षेत्र को रीसेट करने और एक साथ धारा असंगतियों को समाप्त करने की अनुमति मिलती है। अतिरिक्त रूप से, यह सुनिश्चित करता है कि स्व-हीलिंग रोबोट बिना समस्याओं के कई बार स्वयं को ठीक कर सके।

शोधकर्ताओं ने स्व-हीलिंग रोबोट सिस्टम का परीक्षण कैसे किया

इंजीनियरों ने यह जांचने के लिए कई परीक्षण सेट किए कि उनका स्व-हीलिंग रोबोट पूर्वानुमानित रूप से कार्य कर सकता है या नहीं। टीम ने डिवाइस को इलेक्ट्रोड्स के साथ स्थापित करके परिवर्तन को सटीक रूप से मापना शुरू किया। इसके बाद, उन्होंने विभिन्न प्रकार की क्षति लागू की। इन प्रभावों में भारी दबाव और कटाव शामिल थे।

स्व-हीलिंग रोबोट प्रयोगों के परिणाम

स्व-हीलिंग सॉफ्ट रोबोट ने स्वायत्त रूप से क्षति का पता लगाया और स्व-हीलिंग प्रक्रिया शुरू की। डिवाइस ने प्रत्येक 10 सेकंड में 0.25 एम्पीयर की छोटी धारा रैंप लागू की जब तक थर्मल माइग्रेशन शुरू नहीं हुआ। इस प्रक्रिया को प्रत्येक परीक्षण के लिए 6 बार दोहराया गया, जिससे कई परिदृश्यों में क्षति मरम्मत की गहन निगरानी संभव हुई।

स्व-हीलिंग सॉफ्ट रोबोटिक्स के लाभ

स्व-हीलिंग इलेक्ट्रॉनिक्स कई लाभ प्रदान करते हैं। सबसे पहले, वे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की आयु बढ़ाने में मदद करेंगे। बहुत सारे लैंडफ़िल क्षतिग्रस्त इलेक्ट्रॉनिक्स से भर चुके हैं। स्व-हीलिंग सॉफ्ट रोबोटिक्स एक बेहतर समाधान प्रदान करता है जो साइट पर क्षति को ठीक कर सकता है, लागत और डाउनटाइम को कम करता है।

स्व-हीलिंग रोबोट्स के अनुप्रयोग और भविष्य

स्व-हीलिंग रोबोट्स का अध्ययन रोबोटिक्स क्षेत्र में क्रांति लाने की क्षमता रखता है। कई सेक्टर रोबोट पर निर्भर हैं, और स्वायत्त ड्रोन और अन्य उपकरणों का उपयोग बढ़ रहा है। परिणामस्वरूप, स्व-हीलिंग क्षमताएँ प्रदर्शन और दीर्घायु को अगले स्तर तक ले जाने के लिए आवश्यक हो सकती हैं।

रोबोटिक्स और अन्वेषण में स्व-हीलिंग रोबोट

इन खोजों का स्पष्ट उपयोग रोबोटिक्स सेक्टर में है। स्व-हीलिंग रोबोट अन्वेषण, खोज और बचाव कार्यों के लिए आदर्श होंगे। जहाँ भी रोबोट किसी ऐसी वस्तु से मिल सकता है जो खतरा पैदा कर सकती है, जैसे टहनी या तेज़ पत्थर, वहाँ पारंपरिक कठोर इकाइयों की तुलना में स्व-हीलिंग रोबोट अधिक उपयुक्त हैं।

वियरेबल टेक: स्व-हीलिंग सामग्री का नया उपयोग केस

एक अन्य क्षेत्र जहाँ यह तकनीक उपयोगी हो सकती है वह वियरेबल सेक्टर है। स्मार्ट वॉच जैसे वियरेबल्स को दैनिक रूप से बहुत अधिक दुरुपयोग का सामना करना पड़ता है। इन उपकरणों को उपयोगकर्ताओं की कठोर समय-सारणी और साथ आने वाले अनपेक्षित धक्कों और खरोंचों को संभालने के लिए बनाया जाना चाहिए। स्व-मरम्मत करने वाले वियरेबल्स एक आदर्श समाधान हो सकते हैं।

स्व-हीलिंग रोबोट कब उपलब्ध होंगे?

आप अगले 5-10 वर्षों में स्व-मरम्मत करने वाले रोबोट बाजार में आते देख सकते हैं। सॉफ्ट रोबोटिक्स सेक्टर एक तेज़ी से बढ़ता उद्योग है जो अभी-अभी गति पकड़ रहा है। जैसे-जैसे इनके लाभ और क्षमताएँ अधिक समझी जाएँगी, इन उपकरणों को अधिक समर्थन मिलेगा।

स्व-हीलिंग रोबोट शोधकर्ता

स्व-हीलिंग रोबोट्स का अध्ययन नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के इंजीनियरों द्वारा प्रस्तुत किया गया था। अध्ययन में एरिक मार्कविका, इथन क्रिंग्स, और पैट्रिक मैकमैनिगल को मुख्य योगदानकर्ता के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। उल्लेखनीय है कि स्व-हीलिंग रोबोटिक्स रिपोर्ट 1,606 प्रस्तुतियों में से केवल 39 में से एक थी जिसे ICRA 2025 बेस्ट पेपर अवार्ड फाइनलिस्ट के रूप में चुना गया।

इंजीनियरों को नेशनल साइंस फाउंडेशन, NASA नेब्रास्का एस्टैब्लिश्ड प्रोग्राम टू स्टिम्युलेट कॉम्पिटिटिव रिसर्च, और नेब्रास्का टंबैको सेटलमेंट बायोमेडिकल रिसर्च डेवलपमेंट फंड से अतिरिक्त समर्थन मिला।

रोबोटिक्स बाजार में निवेश

रोबोटिक्स सेक्टर बाजार में सबसे नवाचारी क्षेत्रों में से एक है। कई प्रतिस्पर्धी अगली पीढ़ी के रोबोटिक्स बनाने के लिए प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं जो दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करने में मदद कर सकते हैं। यहाँ एक कंपनी है जो नवाचार में अग्रणी है।

ABB Ltd.

ABB Ltd. (ABB ) स्विट्ज़रलैंड स्थित एक वैश्विक प्रौद्योगिकी नेता है। इसका मुख्य फोकस इलेक्ट्रिफिकेशन, ऑटोमेशन और रोबोटिक्स पर है। 1988 में ASEA (स्वीडन) और Brown, Boveri & Cie (स्विट्ज़रलैंड) के विलय से स्थापित, ABB ने औद्योगिक रोबोटिक्स सेक्टर में सबसे प्रभावशाली खिलाड़ियों में से एक बनकर विकास किया है।

कंपनी का रोबोटिक्स विभाग उन्नत रोबोटिक आर्म, सहयोगी रोबोट (कोबॉट), और लचीले निर्माण समाधान के साथ निरंतर ऑटोमेशन की सीमाओं को आगे बढ़ा रहा है। ABB की अनुकूलनशील रोबोटिक्स के प्रति प्रतिबद्धता सॉफ्ट एक्ट्यूएटर, बुद्धिमान सामग्री, और स्व-हीलिंग सिस्टम जैसी उभरती तकनीकों के साथ अच्छी तरह मेल खाती है – वही नवाचार जो नेब्रास्का-लिंकन विश्वविद्यालय के अध्ययन में खोजे गए थे।

हाल के वर्षों में, ABB ने स्मार्ट और मानव-मित्र रोबोटिक्स में अपने निवेश को बढ़ाया है, शैक्षणिक संस्थानों के साथ साझेदारी और एआई-चालित ऑटोमेशन स्टार्टअप्स के अधिग्रहण के माध्यम से। कंपनी के GoFa और YuMi कोबॉट इस रणनीति का उदाहरण हैं, जो ऐसे रोबोट विकसित करने पर केंद्रित हैं जो मनुष्यों के साथ सुरक्षित रूप से काम कर सकें – ऐसे रोबोट जो स्व-हीलिंग सामग्री से लाभान्वित होकर लचीलापन बढ़ा सकते हैं और डाउनटाइम को कम कर सकते हैं। जैसे-जैसे उद्योग अधिक स्वायत्त, लचीले, और क्षति-प्रतिरोधी सिस्टम की ओर बढ़ रहे हैं, ABB इस अगले रोबोटिक्स लहर को सक्षम करने में अग्रणी बना हुआ है।

निवेशक जो सॉफ्ट रोबोटिक्स बूम में शुरुआती एक्सपोजर चाहते हैं, उन्हें ABB जैसी कंपनियों को ट्रैक करना या उन्नत सामग्री में उभरते स्टार्टअप्स का अनुसरण करना चाहिए।

Latest ABB (ABB) Stock News and Developments

Self-Healing Soft Robots – Your Next Co-Worker

क्षति का पता लगाने और स्व-हीलिंग करने वाले सॉफ्ट रोबोट बनाने की दिशा पूरी गति में है। निर्माता इन उपकरणों को मानव के साथ दुनिया में अतिरिक्त जोखिम पैदा किए बिना एक आदर्श समाधान के रूप में देखते हैं। जब आप इसमें क्षति का पता लगाने और स्व-हीलिंग की क्षमता जोड़ते हैं, तो ये उपकरण एक गेम-चेंजर बन जाते हैं।

अन्य शानदार रोबोटिक्स नवाचारों के बारे में जानें यहाँ.

संदर्भित अध्ययन:

^{1. Krings, E. J., McManigal, P., & Markvicka, E. J. (2025). बुद्धिमान स्व-हीलिंग कृत्रिम मांसपेशी: सॉफ्ट रोबोटिक्स में क्षति पहचान और पंचर क्षति की स्वायत्त मरम्मत के तंत्र। Proceedings of the 2025 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2591–2598. https://smr.unl.edu/papers/Krings_et_al-2025-ICRA.pdf}