कम्प्युटर का आविष्कार होने के बाद से मानव सभ्यता ने स्वचालन तकनीक का विकास कर लिया है। जिसका परिणाम हमारे सामने है। आज कई क्षेत्रों में अधिकतर इंसानी कार्य करने के लिए कम्प्युटर प्रोग्राम्ड मशीने आ गई हैं।
यहीं कारण है कि रोबोटिक अब इंजिनियरिंग की एक स्वतंत्र अध्ययन शाखा बन चुकि है। अब रोबोट्स पर खूब शोध कार्य किया जा रहा है। क्योंकि यह भविष्य की तकनीक है। कल आपको सुबह उठाने के लिए रोबोट चाय लेकर आए?
इस आर्टिकल में हम रोबोटिक के बारे में ही जानकारी दे रहे हैं। अध्ययन की सुविधा के लिए हमने इस आर्टिकल को निम्न भागों में बांटा है।
Contents
- हिस्ट्री ऑफ़ Robotics
- Robotics का परिचय
- Robotic के पहलू
- Electronic Construction
- Programming
- Robotics क्या हैं?
- Robot के प्रकार
- 1) Industrial Robot
- 2) Medical Robot
- 3) Consumer Robot
- 4) Military Robots
- 5) Manufacturing Robots
- 6) Agricultural Robots
- उनके कंट्रोलिंग मैकेनिजम के आधार पर विभिन्न प्रकार के रोबोट
- 1) Manual
- 2) Semi-autonomous
- 3) Autonomous
- रोबोट काम कैसे करता है?
- Artificial intelligence
- Sensing
- Movement
- Energy
- Robot के एक भाग
- 1) Control System
- 2) Sensors
- 3) Manipulator
- 4) Actuators
- 5) Power Supply
- Robots की विशेषताएँ
- Robotics का उपयोग
- Military Robots
- Industrial Robots
- Construction Robots
- Agricultural Robots
- Medical Robots
- Sport Robots
- Other Robots
- Robots के फायदे
- Robots के नुकसान
- अतिरिक्त जानकारी
- रोबोट क्या है?
- रोबोटिक क्या है?
- रोबोट और रोबोटिक में क्या अंतर है?
- Conclusion
हिस्ट्री ऑफ़ Robotics
“रोबोट” की परिभाषा शुरू से ही भ्रामक रही है। यह शब्द पहली बार 1921 में, केरेल कैपेक के नाटक R.U.R, या रोसुम के यूनिवर्सल रोबोट्स में दिखाई दिया था।
“जबरन श्रम” के लिए चेक से “रोबोट” आता है, हालांकि ये रोबोट फॉर्म की तुलना में आत्मा में अधिक थे। वे मनुष्यों की तरह दिखते थे, और धातु से बने होने के बजाय, वे रासायनिक से बने होते थे।
रोबोट अपने मानव समकक्षों की तुलना में कहीं अधिक कुशल थे, और साथ ही उनका उपयोग हत्या करने के लिए दर्शाया जाता था।
“रोबोट” की वास्तविक दुनिया की परिभाषा उन काल्पनिक चित्रणों के समान ही फिसलन है। 10 रोबोट एक्सपर्ट से पूछें और आपको 10 उत्तर मिलेंगे।
लेकिन वे कुछ सामान्य दिशानिर्देशों पर सहमत होते हैं: रोबोट एक बुद्धिमान, शारीरिक रूप से सेंसेबल मशीन है। एक रोबोट आटोमेटिकली कार्य कर सकता है।
और एक रोबोट अपने पर्यावरण को समझ सकता है और उसमें हेरफेर कर सकता है।
एक साधारण ड्रोन के बारे में सोचें, जिसे आप अपने आसपास रखते हैं। वह कोई रोबोट नहीं है। लेकिन एक ड्रोन को खुद ही टेक ऑफ और लैंड करने की पॉवर दे और उसमें सेंस ऑब्जेट लगा दे, तो तुरंत ही यह रोबोट बन जाएगा। यह इंटेलिजेंस हैं और यह संवेदन और आटोनॉमी की कुंजी है।
लेकिन यह 1960 तक नहीं था कि एक कंपनी ने कुछ बनाया जो इन दिशानिर्देशों को पूरा कर सकता था। जब सिलिकॉन वैली में एसआरआई इंटरनेशनल ने Shakey को विकसित किया, तो यह पहला मोबाइल और परसेप्टिव रोबोट था।
पहियों पर बनी इस टॉवर का नामकरण किया गया था- awkward धीमा और चिकोटी। एक कैमरा
और टक्कर सेंसर से लैस, Shakey एक जटिल वातावरण में नेविगेट कर सकता है।
यह एक विशेष रूप से आश्वस्त दिखने वाली मशीन नहीं थी, लेकिन यह रोबोट क्रांति की शुरुआत थी।
जिस समय Shakey कांप रहा था, उस समय रोबोट हथियार निर्माण को बदलने लगे थे। उनमें से पहला Unimate था, जिसने ऑटो बॉडीज को वेल्डेड किया।
आज, इसके वंशज कार कारखानों का शासन करते हैं, जो किसी भी मानव की तुलना में अधिक सटीकता और गति के साथ थकाऊ, खतरनाक कार्य कर रहे हैं।
भले ही वे एक जगह में फंस गए हैं, फिर भी वे रोबोट की हमारी परिभाषा को बहुत फिट करते हैं – वे बुद्धिमान मशीनें हैं जो अपने पर्यावरण को समझती हैं और उनमें हेरफेर करती हैं।
रोबोट, हालांकि, बड़े पैमाने पर कारखानों और प्रयोगशालाओं तक ही सीमित थे, जहां उनका उपयोग केवल वस्तुओं को उठाने वाली मशीन के रूप में किया जाता था।
फिर, 1980 के दशक के मध्य में होंडा ने एक ह्यूमनॉइड रोबोटिक्स प्रोग्राम शुरू किया। इसने P3 को विकसित किया, जो बहुत अच्छे से चल सकता था और हाथों को हिला भी सकता था।
यह काम Asimo में समाप्त हो जाएगा, जो प्रसिद्ध बीप था, जिसने एक बार एक अच्छी तरह से फुटबॉल की गेंद को किक के साथ राष्ट्रपति ओबामा को बाहर करने की कोशिश की थी। (ठीक है, शायद यह उससे अधिक निर्दोष था।)
आज, एडवांस रोबोट हर जगह दिखाई देने लगे हैं। उसके लिए आप तीन तकनीकों का विशेष रूप से धन्यवाद कर सकते हैं: सेंसर, एक्ट्यूएटर, और एआई।
तो, सेंसर। फलाफेल वितरित करने के लिए फुटपाथों पर रोल करने वाली मशीनें केवल 2004 डारपा ग्रैंड चैलेंज में बड़े हिस्से में हमारी दुनिया को धन्यवाद दे सकती हैं।
जिसमें रोबोटिक की टीमों ने एक साथ सेल्फ-ड्राइविंग कारों को रेगिस्तान में दौड़ने के लिए तैयार किया।
उनका रहस्य? लिडार, जो लेज़रों को दुनिया के 3-डी मैप का निर्माण करने के लिए प्रोत्साहित करता है। सेल्फ-ड्राइविंग कारों को विकसित करने के लिए निजी क्षेत्र की दौड़ ने नाटकीय रूप से लिडार की कीमत को नीचे कर दिया है, इस पॉइंट पर कि इंजीनियर सस्ते पर अवधारणात्मक रोबोट बना सकते हैं।
लिडार को अक्सर मशीन विजन- 2-डी या 3-डी कैमरों के साथ जोड़ा जाता है जो रोबोट को उसकी दुनिया की और भी बेहतर तस्वीर बनाने की अनुमति देते हैं।
आप जानते हैं कि फेसबुक कैसे आपके मग को स्वचालित रूप से पहचानता है और आपको चित्रों में टैग करता है? रोबोट के साथ भी वही सिद्धांत हैं।
फैंसी एल्गोरिदम उन्हें कुछ निश्चित स्थानों या वस्तुओं को पिकअप करने की अनुमति देता है।
सेंसर वे हैं जो हमें रोबोट से नीचे रखते हैं। वे क्यों एक रोबोट खच्चर की तरह आप पर नज़र रख सकते हैं, आप के बाद और अपने सामान के आसपास; मशीन दृष्टि भी रोबोट को चेरी के पेड़ों को स्कैन करने की अनुमति देती है।
जहां यह निर्धारित करने के लिए कि यहाँ उन्हें हिलाने के लिए सबसे अच्छी कौनसी हैं , कृषि में बड़े पैमाने पर श्रम अंतराल को भरने में मदद करता है।
इनमें से प्रत्येक रोबोट में अगला गुप्त घटक है: actuator, जो कॉम्बो इलेक्ट्रिक मोटर और गियरबॉक्स के लिए एक फैंसी शब्द है जो आपको रोबोट के संयुक्त में मिलेगा।
यह एक एक्ट्यूएटर है जो यह निर्धारित करता है कि रोबोट कितना मजबूत है और यह कितना सुचारू रूप से चलता है या नहीं।
एक्ट्यूएटर्स के बिना, रोबोट गुड़िया की तरह खराब हो जाएंगे। Roombas जैसे अपेक्षाकृत सरल रोबोट भी एक्ट्यूएटर्स के लिए अपने अस्तित्व का श्रेय देते हैं। सेल्फ-ड्राइविंग कार, भी, इन चीजों से भरी हुई हैं।
एक्ट्यूएटर्स कार असेंबली लाइन पर बड़े पैमाने पर रोबोट हथियारों को पॉवर देने के लिए उपयोग किया जाते हैं,
लेकिन एक नया क्षेत्र, जिसे सॉफ्ट रोबोटिक्स के रूप में जाना जाता है, एक्टुएटर्स बनाने के लिए समर्पित है जो पूरे नए स्तर पर काम करते हैं।
Robotics का परिचय
जब आप शब्द “Robot” सुनते हैं, तो पहली इमेज जो शायद दिमाग में आती है, वह एक सिल्वर कलर का मानव जैसा दिखने वाले रोबोट की है।
लेकिन Robot के कई सारे रूप हो हैं, जैसे आटोमेटेड ड्रोन, और तकनीकी रूप से भी सेल्फ-ड्राइविंग कारें। एक Robot इन दिनों बहुत सारी चीजें हो सकता है और यह सिर्फ उनके प्रसार की शुरुआत है।
इतने सारे विभिन्न प्रकार के Robot के साथ, आप कैसे परिभाषित करते हैं कि Robot क्या है? यह एक फिजिकल चीज़ है, इंजीनियर इस पर सहमत हो सकते हैं, कम से कम।
लेकिन Robot को परिभाषित करने के लिए तीन अलग-अलग रोबोटिस्ट से पूछें और आपको तीन अलग-अलग उत्तर मिलेंगे।
यह एक तुच्छ शब्दार्थिक पहेली नहीं है: यह सोचना कि Robot वास्तव में इस बात के लिए निहितार्थ है कि मानवता तेजी से फैल रही रोबो-क्रांति के साथ कैसे व्यवहार करती है।
आप दो ड्रोन के बारे में सोचे, एक ड्रोन को आपको चलाना है, और दूसरा आटोमेटेड है जो टेक ऑफ, बाधाओं में नेविगेट करना, लैंडिग के काम अपने आप करता हैं। क्या ये दोनों Robot हैं? नहीं।
यूसी बर्कले के रोबोटिक एना ड्रेगन कहते हैं, “मैं कहूंगा कि एक Robot शारीरिक रूप से समाविष्ट किया गया Artificially Intelligent एजेंट है जो भौतिक दुनिया पर प्रभाव डालने वाले कार्य कर सकते हैं।”
उस परिभाषा के अनुसार, एक Robot को निर्णय लेने होते हैं जो बदले में इसे उपयोगी बनाते हैं अर्थात्, खुद को पेड़ों पर चलाने जैसी चीजों से बचना।
तो आपका वाहन जिसे आपको खुद को चलाना पड़ता हैं वह Robot नहीं है। एक आटोनोमस ड्रोन, हालांकि, एक सोचने वाला एजेंट है जिसे सेंस हैं और वह इंटरैक्ट करता है। यह एक Robot है।
इंटेलिजेंस, तब, एक मुख्य घटक है जो एक Robot को Robot बनाता है। MIT मीडिया लैब के एक रोबोटिस्ट केट डार्लिंग इस बात से सहमत हैं।
“एक Robot की मेरी परिभाषा, यह देखते हुए कि कोई बहुत अच्छी सार्वभौमिक परिभाषा नहीं है, संभवतः एक भौतिक मशीन होगी जो आमतौर पर एक कंप्यूटर द्वारा प्रोग्राम करने योग्य होती है।
जो स्वायत्त या स्वचालित रूप से अपने आप कार्यों को निष्पादित कर सकती है”, वह कहती हैं “बहुत सारे लोग इस भावना का पालन करते हैं, सोचें, प्रतिमान कार्य करें।”
एक रिमोट कंट्रोलर पर चलने वाला ड्रोन कार्य कर सकता है, लेकिन केवल इसलिए कि आप इसे कमांड देते हैं। यह अपने पर्यावरण को महसूस नहीं कर सकता है।
या इसकी अगली कार्रवाई के बारे में नहीं सोच सकता। एक स्वायत्त ड्रोन हालाँकि, तीनों कर सकते हैं। यह एक कृत्रिम बुद्धि का भौतिक अवतार है।
हालांकि, एक मशीन को रोबोट के रूप में अर्हता प्राप्त करने के लिए कितना बुद्धिमान होना पड़ता है? सिस्टम के बहुत सारे लोग बाहरी दुनिया से जानकारी लेते हैं, इसे प्रोसेस करते हैं।
और फिर एक एक्शन की आउटपूट प्राप्त करते हैं – उदाहरण के लिए ऑटोपायलट सॉफ्टवेयर को लेते हैं जो कमर्शियल विमानों को उड़ाते हैं।
नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी के एक रोबोटिक विशेषज्ञ हनुमंत सिंह कहते हैं कि एक रोबोट “एक प्रणाली है जो ‘जटिल’ व्यवहार को प्रदर्शित करता है और इसमें संवेदन और सक्रियता शामिल है।”
वे अपने छात्रों को यह परिभाषा देते है, फिर उनसे यह विचार करने के लिए कहता है कि क्या बोइंग 747 बिल फिट इसमें बैठता है।
“यह आटोमेडेट है, यह जटिल है, इसमें संवेदन है, इसमें सक्रियता है,” वे कहते हैं। “छात्रों का तर्क है कि यह एक Robot नहीं है क्योंकि मनुष्य इसे बहुत समय तक ऑपरेट करते हैं, भले ही इसमें ऑटोपायलट हो।”
यदि कोई मशीन वास्तव में ऑटोनोमस है, तो यह एक अच्छा मौका है कि यह एक Robot है – लेकिन ऑटोनोमस इंटेलिजेंस की डिग्री विभिन्न हैं।
एक आउटपूट प्राप्त करने के लिए एक ही इनपूट के साथ प्रतिक्रिया देने के लिए मशीन को प्रोग्राम करना काफी आसान है।
लेकिन जैसे-जैसे मशीन लर्निंग एल्गोरिदम बढ़ते जाता है, Robot अपने वातावरण का उन तरीकों से जवाब देंगे जो मानव ने उन्हें स्पष्ट रूप से नहीं सिखाया था।
और उस तरह की बुद्धिमत्ता जो रोबोटों को हमारे आस-पास, बुजुर्गों की मदद करने और हमें कंपनी में रखने में मदद करेगी। “मैं कहूँगा, हाँ, एक Robot शारीरिक रूप से आर्टिफीसियल इंटेलीजेंट को समाविष्ट किया हुआ एक एजेंट है,” ड्रेगन कहते हैं, “लेकिन मेरे लिए एक आर्टिफीसियल इंटेलीजेंट एजेंट एक ऐसा एजेंट है।
जो किसी व्यक्ति की उपयोगिता को अधिकतम करने के लिए कार्य करता है।” मतलब, नए विचार कर सकते वाले Robot यूजर्स की जरूरतों के लिए अधिक संवेदनशील हैं।
यह बारीकियों महत्वपूर्ण है, क्योंकि “Robot” एक शक्तिशाली शब्द है। पहले इसकी कल्पना कुछ ऐसी थी, जो लोगों के लिए असुविधाजनक था (हत्यारे रोबोट, नौकरी-चोरी करने वाले रोबोट, आदि)।
शब्द Robot बहुत ध्यान और आकर्षण और कभी-कभी डर पैदा करता है। आप लोगों का ध्यान आकर्षित करने के लिए इसका इस्तेमाल कर सकते हैं। मेरा मतलब है कि किसी मशीन को डिशवॉशर की तुलना Robot कहना बहुत आकर्षक हैं।
उस मामले के लिए, “Robot” शब्द निश्चित रूप से “शारीरिक रूप से मूर्त रूप से बुद्धिमान एजेंट।” की तुलना में आकर्षक लगता है।
लेकिन एक Robot एक ऐसी मशीन है जो अपनी दुनिया के बारे में संवेदना हैं और वह काम करता है। और जल्द ही, हमारी दुनिया उनसे भर जाएगी।
Robotic के पहलू
आज विभिन्न प्रकार के रोबोट उपलब्ध है। जिनका उपयोग भिन्न-भिन्न वातावरण में अलग-अलग कार्य करवाने में होता है। मगर, एक मिलिट्री रोबोट और मेडिकल रोबोट के निर्माण में चार ही आधारभूत चीजों का उपयोग होता है।
अर्थात सभी प्रकार के रोबोट्स के निर्माण में एक प्रकार के यंत्रों तथा सिद्धांत ही इस्तेमाल होता है :-
- Mechanical Construction
- Electronic Construction
- Programming
- Mechanical Construction
सभी रोबोट किसी एक खास आकार, आकृति में डिजाइन किये जाते है ताकि एक लक्ष्य विशेष को हासिल किया जा सके। क्योंकि पानी में तैराने के लिए आप एक मुर्गे की आकृति वाला रोबोट काम में नहीं लेना चाहेंगे। इस कार्य को मछली का आकार वाला रोबोट ही उपयुक्त ढंग से निष्पादित कर सकता है।
Electronic Construction
किसी रोबोट मशीन को चलाने और नियंत्रित करने के लिए “बिजली” की जरूरत पड़ती है। इसलिए इलेक्ट्रॉनिक तंत्र भी सभी रोबोट्स में पाया जाता है। एक पेट्रोल या अन्य ईंधन से युक्त रोबोट भी चालु होने के लिए इकेल्ट्रॉनिक पर निर्भर रहता है।
Programming
रोबोट से किसी कार्य-विशेष को करवाने के लिए पहले उसे उस कार्य के बारे में बताना पडता है. तभी वह उस कार्य को करने के लिए सक्षम होता है। रोबोट्स को किसी कार्य-विशेष को करने के लिए आवश्यक निर्देश “कम्प्युटर प्रोग्रामिंग” द्वारा ही दिए जाते है। इस प्रोग्रामिंग के बाद ही रोबोट कब, क्या और कैसे करना है का निर्णय करने लायक बुद्धिमान बन पाता है।
रोबोट्स को तीन प्रकार से प्रोग्राम्ड (बुद्धिमान बनाने की प्रक्रिया) किया जाता है :-
Remote Control :- इस तकनीक में मशीन में कुछ कमांड्स की प्रोग्रामिंग कर दी जाती है। जिन्हे रोबोट नियंत्रक से आदेश मिलने पर ही क्रियांवित करता है। क्रियान्वयन के लिए इंसान एक रिमोट कंट्रोल का इस्तेमाल करते है।इसलिए इसे रिमोट कंट्रोलिंग प्रोग्राम्स भी कहा जाता है।
Artificial Intelligent :- AI प्रोग्रामिंग से युक्त रोबोट वातावरण से खुद उलझते है और आने वाली समस्या तथा बाधाओं पर खुद निर्णय करते हैं। इनका नियंत्रक इंसान नहीं होता है। कब, क्या और कैसे करना है ये रोबोट तय करता है। इस कार्य के लिए रोबोट्स में कृत्रिम बुद्धिमता का प्रयोग होता है।
Hybrid :- AI और RC मिश्रित प्राग्रामिंग हाईब्रिड प्रोग्रामिंग कहलाती है।
Robotics क्या हैं?
रोबोटिक मानव निर्मित यांत्रिक उपकरण विकसित करते हैं जो स्वयं चल या हिल सकते हैं, जिनकी गति को मॉडलिंग, योजनाबद्ध, संवेदी, क्रियाशील और नियंत्रित किया जाना चाहिए।
और जिनके गति व्यवहार को प्रोग्रामिंग द्वारा प्रभावित किया जा सकता है। रोबोट को बुद्धिमान कहा जाता है यदि वे एक असंरचित वातावरण के साथ सुरक्षित इंटरैक्शन में आगे बढ़ने में सफल होते हैं, जबकि स्वायत्त रूप से अपने निर्दिष्ट कार्यों को प्राप्त करते हैं।
रोबोटिक्स इंजीनियरिंग से संबंधित उद्योग है, रोबोट का निर्माण और संचालन – कई कमर्शियल इंडस्ट्री और उपभोक्ता उपयोगों से संबंधित एक व्यापक और विविध क्षेत्र हैं।
रोबोटिक्स के क्षेत्र में आम तौर पर यह देखना शामिल होता है कि कोई भी भौतिक निर्मित प्रौद्योगिकी प्रणाली किसी कार्य को कैसे कर सकती है या किसी भी इंटरफ़ेस या नई तकनीक में भूमिका निभा सकती है।
रोबोटिक, इंजिनियरिंग की एक अध्ययन शाखा है जिसमें रोबोट अवधारणा (Conception), रचना (Design), उत्पादन (Manufacture) तथा संचालन (Operation) का अध्ययन करवाया जाता है।
इस शाखा में इलेक्ट्रॉनिक, कम्प्युटर साइसं, नैनोटेकनॉलोजी, मैकाट्रॉनिक्स, बायोटेकनॉलोजी तथा आर्टिफियल इंटेलिजेन्ट भी शामिल होते हैं।
Robotic शब्द Robot से आया है जिसे चेक (Czech) लेखक Karel Capek ने अपने नाटक R. U. R. (Rossum’s Universal Robots) में परिचय करवाया था. यह नाटक 1920 में प्रकाशित हुआ था।
मूल Robot शब्द Robota, जो एक चेक शब्द है, से आया है जिसका अर्थ “मजदूर” होता है।
Oxford English Dictionary के अनुसार Robotic शब्द पहली बार प्रकाशन में Isaac Asimov द्वारा अपनी विज्ञान फंतासी लघु-कथा “Liar” के द्वारा लाया गया।
लेखक ने अपनी लघु-कथा “Runaround” में रोबोटिक्स के लोकप्रिय तीन सिद्धांत, जिन्हे Asimov’s Three Laws of Robotics के नाम से जाना जाता है, भी दिए जो आज भी प्रासंगिक है।
Robot के प्रकार
रोबोट हमारे चारों ओर हैं रोबोट की इस कार्यशील परिभाषा का उपयोग करते हुए, सामान्य उपयोग में रोबोट पर एक नज़र डालें :-
1) Industrial Robot
1959 में जनरल मोटर्स के लिए जॉर्ज देवोल द्वारा डिजाइन किया गया रोबोट, रोबोट के साथ शुरुआत करने के लिए रोबोटों को उद्योग में उपयोग करने के लिए रखा गया था। पहला औद्योगिक रोबोट माना जाता है, अल्टिमेट एक रोबोटिक आर्म था जिसका इस्तेमाल ऑटोमोबाइल निर्माण में गर्म डाइ-कास्ट के पार्ट पर काम करने के लिए किया जाता था, जो एक ऐसा कार्य था जो मानव के लिए खतरनाक था।
2) Medical Robot
चिकित्सा में रोबोट सर्जरी करने, स्वास्थ्यलाभ में सहायता करने, या आटोमेटिकली अस्पताल के कमरे और सर्जिकल सुइट्स कीटाणुरहित करने सहित कई प्रकार के कार्य करते हैं।
3) Consumer Robot
शायद सबसे ज्यादा पहचाना जाने वाला घरेलू रोबोट रूंबा वैक्यूम क्लीनर है, जो आपके घर के आसपास के फर्श को अपने आप साफ कर देता है। एक ही पंक्ति में कई रोबोट लॉन मावर्स हैं जो आपकी घास को आपके लिए उलझाए रखते हैं।
4) Military Robots
रोबोट्स ने मिलिट्री मिशन में बम को फैलाने से लेकर स्टील्थ मिशन को अंजाम तक पहुंचाने में अपना आवेदन पाया। इन रोबोटों को एक रिमोट लोकेशन से कंट्रोल किया जा सकता है और मानव कारणों से बचा जा सकता है।
5) Manufacturing Robots
अपनी कार्यक्षमता में सुधार के लिए कई उद्योगों ने अपने ऑपरेशन पर रोबोटिक्स को लागू करना शुरू कर दिया है। यह बिना रुके और त्रुटियों के बिना काम करने वाले रोबोट की क्षमता के कारण बहुत किया जाता है।
6) Agricultural Robots
औद्योगिक क्रांति शुरू होने के बाद से ही मनुष्य ने अपने अस्तित्व की जरूरतों के लिए कृषि पर अधिक निर्भर रहना शुरू कर दिया।
लेकिन उत्पादन की दक्षता में सुधार करने के लिए, हाल के वर्षों में बड़ी संख्या में रोबोटों को लागू किया जा रहा है और उनका प्रभाव बहुत बड़ा है।
रोबोट जिन्हें आप नहीं जानते थे वे रोबोट थे: इस लिस्ट में वे रोबोट हैं जो आपके संपर्क में हर दिन आते हैं, लेकिन आप शायद उनको रोबोट के रूप में नहीं सोचते: स्वचालित कार वॉश, स्वचालित दरवाजे खोलने वाले, लिफ्ट और कुछ रसोई उपकरण।
उनके कंट्रोलिंग मैकेनिजम के आधार पर विभिन्न प्रकार के रोबोट
निम्नलिखित तीन प्रमुख श्रेणियां हैं जिनमें यह रोबोट आते हैं :-
1) Manual
ये रोबोट के ऐसे प्रकार हैं जिन्हें मैन्युअल रूप से ऑपरेट करने की आवश्यकता है। मैनुअल रोबोट अपने दम पर काम नहीं कर सकते हैं और वे यूजर के कमांड पर काम करते हैं। क्रेन इस श्रेणी के लिए एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
2) Semi-autonomous
ये रोबोट के प्रकार हैं जो यूजर से कुछ इनपुट लेते हैं और कार्यों को स्वयं करते हैं। ये मैन्युअल रोबोट के समान नहीं हैं, क्योंकि रोबोट को काम करने के लिए स्टेप-बाइ-स्टेप निर्देशों की आवश्यकता नहीं है। मोबाइल या जेस्चर या ब्लूटूथ कंट्रोल रोबोट सेमी-आटोनोमस रोबोट के लिए एक बहुत अच्छा उदाहरण है।
3) Autonomous
ये रोबोट के प्रकार हैं जो शून्य मानव इंटरैक्शन के साथ अपने सभी कार्यों को पूरी तरह से अपने दम पर कर सकते हैं। इस प्रकार के रोबोटों को सेंसर से जोड़ा जाता हैं जो माइक्रो-कंट्रोलर की मदद से रोबोट की सक्रियता / गति का पता लगा सकते हैं और मार्गदर्शन कर सकते हैं। अग्निशमन रोबोट या एज डिटेक्शन रोबोट इस रोबोट श्रेणी के लिए एक बहुत अच्छा उदाहरण है।
हाल के दिनों में, आधुनिक उद्योगों में रोबोटिक्स एक अनिवार्य घटक बन रहा है। जैसे-जैसे उद्योग अपने ऑपरेशन पर नियोजित रोबोटों की संख्या में वृद्धि करते हैं, वैसे-वैसे अधिक रोजगार से संबंधित रोबोटिक्स लगातार बढ़ रहे हैं। चूंकि उद्योगों में रोबोट को रोजगार देने से उत्पादकता और संचालन की दक्षता बढ़ जाती है, बहुत सारे उद्योग कुशल इंजीनियरों की तलाश में हैं जो उनके लिए रोबोटिक्स को इंटिग्रेट कर सकते हैं।
इसलिए, यदि आप एक इच्छुक छात्र हैं, जो रोबोटिक्स में अपना कैरियर बनाना चाहते हैं, तो आज ही अपना कौशल विकसित करना शुरू कर दें। चूंकि रोबोटिक्स एक नवीनतम तकनीक है, इसलिए काम करने वाले वास्तविक रोबोट के निर्माण की तुलना में रोबोटिक्स को प्रभावी ढंग से सीखने का कोई अन्य तरीका नहीं है।
रोबोट काम कैसे करता है?
Artificial intelligence
आप ये जरूर सोचते होंगे की रोबोट के पास तो दिमाग होता ही नहीं है ,फिर ये सब बातें कैसे जान व समझ लेता है? दरअसल, इसमें कृतिम बुद्धि जिसे आर्टिफीसियल इंटेलिजेंस कहते हैं उसका उपयोग किया जाता है।
आर्टिफीसियल इंटेलिजेंस की सहायता से यह सब चीज़े धीरे धीरे सीखता रहता है। इसमे एक और प्रोसेस इन्वॉल्व होता है वो होता है डीप लर्निंग (deep learning) का। डीप लर्निंग उसे उसके साथ हुए एक्सपीरियंस के साथ और समझने में सहयता करता है।
Sensing
आप सब जानते है हमारे शरीर में पांच सेंसेस होते है, पर रोबोट के पास सेन्सेस कहाँ से आते है? इसका जवाब है, रोबोट में ये सब सेंसर लगाकर किया जाता है। देखने के लिए आँखों का सेंसर, प्रेशर सेंसर और सोनार सेंसर आदि उपयोग किये जाते हैं। आपको बता दे ये मात्र कुछ सेंसर ही है लेकिन एक रोबोट मे कई सारे सेंसर लगे होते हैं जिससे वह अपने आस पास होने वाले वातावरण को अच्छे से समझ पता है।
Movement
एक रोबोट के लिए ये भी जरुरी है की वो आप की तरह चल फिर सके। पर ये यह कैसे कर पता है? दरअसल इसमें भी कुछ सेंसर और पहिये काम करते हैं। पहिये रोबोट को चलने में सहयता करते हैं वहीँ सेंसर ये ध्यान रखते हैं की वह ठीक जगह पर चले। कुछ रोबोट बिना पहिये के चलने में भी सक्षम होते हैं। उनमे भी काफी तरह के सेंसर की सहयता ली जाती है, जो ये सुनिश्चित करते हैं की यह ठीक तरीके से चले।
Energy
जिस प्रकार आप खाना कहते हैं ताकि आप जिन्दा रह सके और सारे काम कर सके, उसी प्रकार रोबोट को भी एनर्जी की जरुरत होती है। रोबोट को एनर्जी किसी एक सोर्स से मिलती है। ज्यादातर ये सोर्स बिजली ही होती है। बहुत सारे रोबोट बैटरी से ऑपरेटेड होते हैं। यानि जब तक बैटरी है तब तक रोबोट काम कर पायेगा।
Robot के एक भाग
रोबोट के बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक मशीनों के समान हैं। चूंकि मशीन में विभिन्न प्रकार के जोड़ों के माध्यम से एक-दूसरे से जुड़े हुए पुर्जे या कंपोनेंट होते हैं, जो कुछ मोटर या किसी अन्य ड्राइविंग मैकेनिजम द्वारा ऑपरेट होते हैं और निर्दिष्ट ऑपरेशन को एक्सीक्युट करने के लिए एक-दूसरे के साथ सिंक्रनाइज़ेशन में चलते हैं।
उसी तरह रोबोट की मूल संरचना मशीन के समान होती है, लेकिन मशीन में कुछ एडवांस या परिवर्धन होते हैं जो इसे रोबोट बनाते हैं।
रोबोट में साधारण ड्राइवर मोटर्स को सर्वो मोटर्स द्वारा रिप्लेस किया जाता है, जो प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए ट्रांसड्यूसर से बने सेंसर के साथ अधिक सटीक और फिट होते हैं।
मशीनों की तुलना में रोबोट में एक्चुएटर मोटर्स की संख्या अधिक है, जिनमें आमतौर पर सिंगल ड्राइविंग मोटर होती है। इसके अलावा कंट्रोलर हैं, जो रोबोट में विभिन्न सेंसर और एक्चुएटर्स के ऑपरेशन को कंट्रोल करते हैं।
इंस्ट्रक्शन सेट के साथ प्रदान किए जाते हैं और वे एक्ट्यूएटर्स के अनुसार कमांड देते हैं और सेंसर से प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं। मशीनों के ऊपर रोबोट में ये कुछ उन्नति हैं।
धातु और प्लास्टिक सहित विभिन्न सामग्रियों से रोबोट बनाया जा सकता है। रोबोट के कुछ महत्वपूर्ण घटक इस प्रकार हैं :-
1) Control System
सबसे बुनियादी स्तर पर, मनुष्य और अन्य जानवर प्रतिक्रिया नामक एक सिद्धांत के माध्यम से जीवित रहते हैं। इंसान समझ पाता है कि उसके आस-पास क्या चल रहा है और उसके अनुसार क्या प्रतिक्रिया होती है।
फीडबैक का उपयोग यह नियंत्रित करने के लिए करता है कि एक मशीन कैसे काम करती है कम से कम 1745, जब अंग्रेजी लंबर मिल मालिक एडमंड ली ने अपने पवन-चालित मिल के कार्य को बेहतर बनाने के लिए सिद्धांत का उपयोग किया।
हर बार जब हवा ने दिशा बदली, तो उसके श्रमिकों को क्षतिपूर्ति के लिए पवनचक्की को स्थानांतरित करना पड़ा। ली ने दो छोटे पवन चक्कियों को बड़े से जोड़ा। इन छोटी पवन चक्कियों ने एक धुरी को संचालित किया जो हवा का सामना करने के लिए स्वचालित रूप से बड़ा हो गया।
रोबोट का कंट्रोल सिस्टम प्रतिक्रिया का उपयोग वैसे ही करता है जैसे कि मानव मस्तिष्क करता है। हालांकि, न्यूरॉन्स के संग्रह के बजाय, एक रोबोट के मस्तिष्क में एक सिलिकॉन चिप होती है जिसे Central Processing Unit या CPU कहा जाता है, यह आपके कंप्यूटर को चलाने वाली चिप के समान है।
हमारा दिमाग तय करता है कि हमारी पांच इंद्रियों से मिले फीडबैक के आधार पर दुनिया को क्या करना है और कैसे प्रतिक्रिया देनी है। एक रोबोट का सीपीयू सेंसर नामक उपकरणों द्वारा एकत्र किए गए डेटा के आधार पर वही काम करता है।
2) Sensors
रोबोट सेंसर से प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं जो मानव इंद्रियों की नकल करते हैं, जैसे वीडियो कैमरा या लाइट-डिपेडेंट सेंसर जो आंखों जैसे कार्य करते हैं और माइक्रोफोन जो कान के रूप में कार्य करते हैं। कुछ रोबोटों के पास स्पर्श, स्वाद और गंध भी होता है। रोबोट का CPU इन सेंसरों से सिग्नल की व्याख्या करता है और उसके अनुसार अपने कार्यों को समायोजित करता है।
3) Manipulator
मानव हाथ की तरह, रोबोट में कई जॉइंट और लिंक होते हैं, जिन्हें वाले manipulator कहा जाता है।
4) Actuators
एक रोबोट माना जाने के लिए, एक उपकरण में एक बॉडी होनी चाहिए जो इसके सेंसरों से प्रतिक्रिया लेने के लिए प्रतिक्रिया में मूव हो सकता है।
रोबोट बॉडी में धातु, प्लास्टिक और इसी तरह की सामग्री होती है। इन बॉडी के अंदर छोटी मोटरें होती हैं जिन्हें Actuators कहा जाता है।
Actuators रोबोट के बॉडी के कुछ हिस्सों को मूव करने के लिए मानव मांसपेशियों की कार्रवाई की नकल करते हैं। सबसे सरल रोबोट एक विशेष कार्य के लिए एक उपकरण के साथ एक हाथ से मिलकर बनता है।
अधिक एडवांस रोबोट पहियों या तख्तों पर घूम सकते हैं। ह्यूमनॉइड रोबोट के हाथ और पैर हैं जो मानव मूवमेंट की नकल करते हैं।
5) Power Supply
कार्य करने के लिए रोबोट में पॉवर होनी चाहिए। मनुष्य को भोजन से ही अपनी ऊर्जा मिलती है। हमारे खाने के बाद, भोजन पचाया जाता है और हमारी कोशिकाओं द्वारा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।
अधिकांश रोबोट बिजली से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। कार के कारखानों में काम करने वाले लोगों की तरह स्थिर रोबोट हथियार किसी भी अन्य उपकरण की तरह प्लग किए जा सकते हैं।
रोबोट जो घूमते हैं, वे आमतौर पर बैटरी द्वारा ऑपरेट होते हैं।
Robots की विशेषताएँ
आज हम इक्कीसवीं सदी में रह रहे हैं। हम हर तरफ से मशीनो ने घिरे हुए हैं। अगर आप कुछ 100 या 150 साल पहले तक की कल्पना करे तो हमारे पास इतनी मशीने नहीं थी।
उस समय मशीन की पहुँच केवल कुछ चुनिंदा लोगों तक ही होती थी। आज के समय में आप हर तरफ मशीनो से घिरे हुएं है।
क्या आप कोई ऐसा काम सोच सकते हैं जिसमे आपको किसी मशीन की सहयता न लेनी पड़ती हो। ये बहुत ही मुश्किल सवाल है क्यूंकि लगभग आज हर काम के लिये हमें मशीनो की सहायता लेनी ही पड़ती है।
आप को ये जान के हैरानी होगी की जब आप ये लेख पढ़ रहे है उस समय भी आप एक मशीन यानी मोबाइल या कंप्यूटर का उपयोग कर रहे हैं।
रोबोट को किसी एक परिभाषा से परिभाषित करना संभव नहीं है क्योकि इसके कार्य, संरचना, उद्देश्य और अन्य कई चीजों में इतनी अधिक विवधता पायी जाती हैं कि इसे परिभाषित करना थोड़ा मुश्किल हो जाता हैं।
आप इसे यूँ समझ सकते हैं कि “रोबोट एक मानव निर्मित मशीन हैं जिसे एक या अधिक कार्यो को गति और सटीक रूप से स्वचालित रूप से करने के लिए बनाया गया हैं।”
आप इसे आसान भाषा में यूँ समझ सकते हैं। रोबोट एक ऐसी मशीन है जिसे मनुष्य द्वारा ही बनाया जाता है। यह मनुष्य का काम बहुत आसान कर देता है।
यह घंटो का काम मिनटों में कर सकता है। इसकी गति मानव से भी ज्यादा होती है और इनका नियंत्रण मानव द्वारा किया जाता है।
Robotics का उपयोग
एक प्रकार के कार्य के लिए विशेष रोबोट बनाए जाते है। जैसे उडने वाल रोबोट Flying Robot अथवा Drones कहलाते है। ये सिर्फ उडान भरते है और जमीन पर चल नही सकते है। अन्य कार्यों के लिए यह रोबोट अनुपयुक्त होगा।
इसी आधार पर हम रोबोट का कार्य-क्षेत्र निर्धारित कर सकते हैं। और वास्तविक जीवन में इनका उपयोग पहचान सकते है। वर्तमान में इनका उपयोग जोखिम भरे और इंसानों से परे कार्यों के लिए अधिक किया जा रहा है।
Military Robots
सैन्य कार्य जैसे परिवहन, शोध कार्य, बचाव कार्य तथा आक्रमण जैसे कार्यो के लिए इनका उपयोग किया जा रहा है। आजकल तो Robotic Soldiers की बात भी होनी लगी है। वह दिन दूर नहीं जब सीमाओं पर बंदूक ताने ये रोबोटिक सैनिक ही नजर आए। भारत में भी इनका उपयोग किया जाता है. दक्ष (Daksh), जिसे DRDO द्वारा बनाया गया सैन्य रोबोट है। जिसका उपयोग बॉम्ब डिस्फ्यूज करने में किया जा रहा है।
Industrial Robots
उत्पादन के कार्यों में रोबोट्स का उपयोग कई दशकों से किया जा रहा है।ऑटो इडंस्ट्री तो लगभग 50 प्रतिशत से भी ज्यादा रोबोट्स पर निर्भर हो गई है। IBM की कीबोर्ड उत्पादन इकाई तो 2003 से ही रोबोट द्वारा संचालित हो रही है. मानव श्रम से कम खर्चीले, अथकनीय और जोखिम फ्री श्रम फैक्ट्रियों के लिए इन्हे हम इंसानों से ज्यादा उपयुक्त बना रही है। इसी कारण इनका सबसे ज्यादा उपयोग उत्पादन क्षेत्र में हो रहा है।
Construction Robots
विनिर्माण कार्यों में भी इनका उपयोग खूब किया जा रहा है. 3-D प्रिंटर इसका सबसे व्यावहारिक उदारहरण है। जिसके द्वारा नीदरलैंड देश नें दुनिया का पहला 3-डी प्रिंटर ब्रिज बनाकर इतिहास रच दिया है। इसके अलावा कॉक्रिंट कार्य के लिए भी Demolish Robots खूब प्रचलित है। तथा बोझा ढोने के लिए तो स्वचालित मशीने इस्तेमाल होती ही है।
Agricultural Robots
कृषि क्षेत्र में इनका उपयोग अभी नया है।और फिलहाल बुवाई जैसे श्रम कार्यों में इनका उपयोग किया जा रहा है। मगर बुवाई, जुताई, कटाई, मौसम की भविष्यवाणी के अनुसार फसल की जानकारी, ड्रॉन से कीटनाशकों का छिडकाव आदि भविष्य के गर्भ में पल रहे है।
Medical Robots
चिकित्सा क्षेत्र में रोबोट का उपयोग सर्जरी जैसे जटिल और जानलेवा कार्यो के लिए किया जा रहा है। जापान में तो हॉस्पिटल डीलिवरी के लिए HOSPI (पैनासोनिक ने विकसित किया है) नामक रोबोट सिस्टम का उपयोग किया जाता है।Da Vinci Surgical System का उपयोग सर्जरी के लिए अमेरिका में होता है।
नैनोरोबोट भी विकसित किये जा रहे है जो मानव शरीर के अंदर प्रवेश करके अंदरूनी कोशिकाओं तथा कैंसर के रोगाणुओं को नष्ट करने की क्षमता रखते है।
Sport Robots
टेनिस खेल में मैदान में मार्किंग करने के लिए एक रोबोटिक मशीन का उपयोग सामान्य बात है। मगर आजकल कई खेलों में मैदान में मार्किंग के लिए रोबोट का उपयोग किया जा रहा है। क्रिकेट में खिलाड़ियों को बॉल फेंकने के लिए रोबोटिक खिलाड़ी का उपयोग खूब होता है। इसी तरह अन्य कार्यों के लिए भी प्रचलन बढ़ रहा है।
Other Robots
ऊपर वर्णीत रोबोट्स के अलावा रसोई रोबोट्स, डॉमेस्टिक रोबोट, नैनोरोबोट आदि भी इस्तेमाल हो रहे है। वो दिन दूर नहीं जब आपका बिस्तर एक रोबोट उठा रहा होगा।कई होटल्स में तो भोजन परोसने के लिए रोबोट्स का इस्तेमाल शुरु हो चुका है।
Robots के फायदे
- रोबोट 24 X 7 कार्य करने में सक्षम होता है। इसको मात्र पावर सप्लाई की जरुरत होती है।
- रोबोट्स इंसानो के मुकाबले काफी तेज़ी से कार्य करने में सक्षम होते हैं।
- ज्यादातर रोबोट आटोमेटिक होते हैं जो की बिना मानव के दखल अंदाजी के काम कर सकते हैं।
- बिलकुल इंसानो जैसे काम करने में सक्षम।
- ये वो काम भी कर सकते हैं जिन काम के लिए मानव को खतरा होता है। उदाहरण के लिए कई सारे रोबोट को अंतरिक्ष भेजा गया मगर वो लौट के नहीं आ पाए। इसका मतलब ये इंसानो का रिस्क कम करते हैं।
- ये हमारा हर काम आसान करते हैं।
Robots के नुकसान
- रोबोट को मात्र पावर सप्लाई की जरुरत है, इनकम की नहीं इससे कई सरे लोगों की नौकरी पर खतरा बन सकता है।
- मानव सिर्फ रोबोट बनाने तक होशियार रहता है।
- कुछ रोबोट के पास अपना दिमाग भी होता है इससे ये भविष्य में हमारी बात मानने से इंकार भी कर सकते हैं।
- रोबोट के मेंटेनेंस और रिपेयरिंग में बहुत खर्चा आता है।
- इंसान सिर्फ रोबोट्स पर ही निर्भर हो सकते हैं।
- रोबोट के पास इमोशन नहीं होते। जिससे ये सच में क्या सही या गलत है इसका फैसला लेने में गलत हो सकते हैं।
अतिरिक्त जानकारी
रोबोट क्या है?
रोबोट एक स्वचालित कम्प्युटर प्रोग्राम्ड मशीन है जो वातावरण का बोध करने में सक्षम तथा वास्तविक दुनिया की समस्याओं तथा बाधाओं के अनुसार निर्णय लेकर कार्य करने योग्य होती है।
रोबोटिक क्या है?
रोबोट का अध्ययन ही रोबोटिक है। यह इंजिनियरिंग की एक शाखा है जिसमें रोबोट अवधारणा, रचना, उत्पादन तथा संचालन का अध्ययन और शोध होता है। इसमें कम्प्युटर साइसं, बायोटेकनॉलोजी, आर्टीफिशियल इंटेलीजेंट, नैनोटेकनॉलोजी, इलेक्ट्रॉनिक भी शामिल है।
रोबोट और रोबोटिक में क्या अंतर है?
रोबोट एक मशीन है होती है जबकी रोबोटिक एक अधययन शाखा है जिसमें इस स्वचालित बुद्धिमान मशीन के ऊपर शोध और अध्ययन होता है। यह शाखा आर्टिफियल इंटेलिजेंट की एक उपशाखा है।
Conclusion
इस आर्टिकल में हमने रोबोटिक के बारे में पूरी जानकारी दी है। आपने जाना कि रोबोटिक क्या होता है? रोबोटिक के विभिन्न पहलू तथा रोबोटिक कार्य-क्षेत्र भी आपने जाना है। हमे उम्मीद है कि यह आर्टिकल आपके लिए उपयोगी साबित होगा।