Science and Technology: Robotics, Structure and Types of Robot

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रोबोटिक्स (Robotics)

रोबोट की संरचना (Structure of Robot)

रोबोट की बनावट इंसानी शरीर की भांति होती है। हम एक बार में कई कार्य कर सकते हैं, लेकिन रोबोट के लिए एक बार में केवल एक या दो हलचल करना ही संभव होता है। रोबोट में अनेक संवेदनशील भाग होते हैं और इन सभी को कम्प्यूटर में फीड किए गए कार्यक्रम के अनुसार काम करना होता है। संक्षेप में कहा जाए तो कम्प्यूटर रोबोट का मस्तिष्क होता है। रोबोट के अंगों को मानवीय नाम देना उचित नहीं है, किन्तु हम रोबोट का काम समझ सकें, इसलिए हाथ व बांह आदि जैसे शब्दों का प्रयोग करते है। रेडियोधर्मी पदार्थों के उपयोग के लिए इन यांत्रिक हाथों को उपयोग में लाया जाता है। रोबोट की बांह में काम करने के लिए भिन्न-भिन्न जोड़ों का उपयोग किया जाता है। ये जोड़ विद्युत मोटर की मदद से हिलाए जाते हैं तथा उनकों सेंसर्स व कम्प्यूटर के निर्देशों दव्ारा नियंत्रित किया जाता है। ये जोड़ दो तरीके के होते हैं: पहला गोल घूमने वाला और दूसरा एक-दूसरों पर सरकने-फिसलने वाला।

  • हाथ-पैर: इंसान अपनी उंगलियों की मदद से अनेक काम कर सकता है। किसी चीज को उठाने के लिए, पकड़ने के लिए उंगलियों का उपयोग किया जाता है। रोबोट के पैर इंसानों की तरह नहीं होते बल्कि उसके पैर, पहिए के रूप में होते हैं। उसे दो से अधिक पैर होते हैं क्योंकि पैरो को चलाने के साथ ही उसे संतुलन भी बनाए रखना पड़ता है। अत: ये ऊबड़-खाबड़ जगह सीढ़ियों, उतार-चढ़ाव वाली जमीन पर सरलता से गतिविधियाँ करने वाले होने चाहिए।
  • परिचालक: एक इंसान की भुजाओं के समान ही औद्योगिक रोबोट के परिचालक में अनेकानेक जोड़ एवं कड़ियाँ होती हैं। लेकिन जोड़ एवं कड़ियों की संख्या रोबोट दव्ारा किये जाने वाले काम पर निर्भर करती है। जोड़ों एवं कड़ियों की संख्या रोबोट के स्वतंत्र चालनों की संख्या पर निर्भर करती है।
  • गमन प्रणाली: मानव को हाथ -पांव तथा उंगलियों के संचालन हेतु मांसपेशियाँ शक्ति प्रदान करती हैं। मांसपेशियों के फैलने तथा सिकुड़ने से आवश्यक शक्ति उत्पन्न होती है। रोबोट में गति प्रदान करने के लिए यह शक्ति मोटर से दी जाती है। रोबोट को गतिशील बनाने के लिए प्रयुक्त मोटरों में तीन तरह की ऊर्जा का प्रयोग होता है। विद्युत ऊर्जा, द्रव ऊर्जा एवं पवन ऊर्जा। बिजली की मोटर विद्युत ऊर्जा से चलती है। द्रवीय मोटर में मुख्य रूप से संपीड़ित तेल का प्रयोग किया जाता है जबकि वायुसंचालित मोटर को दाबित वायु से ऊर्जा प्रदान की जाती है।
    • मानव बाहं के सभी जोड़ घूर्णनशील होते हैं। रोबोट के जोड़ रैखिक अथवा घूर्णनशील हो सकते हैं। विद्युतीय मोटर घूर्णन गति देती है। आवश्यकता होने पर लीड स्क्रू यांत्रिक प्रणाली से हम घूर्णन गति को रैखिक गति में बदल सकते हैं। जब स्क्रू का सिरा घुमाया जाता है (अर्थात जब घूर्णन गति दी जाती है) जब स्क्रू के ऊपरी किनारों को रैखिक गति मिलती है।
  • नियंत्रक: हमारे हाथ हमारे दिमाग दव्ारा संचालित होते हैं। रोबोट में भी एक ऐसा अंग है, जो मानव मस्तिष्क के समान काम करता है। विशेष रूप से आंकिक कंम्प्यूटर की तुलना हमारे मस्तिष्क से की जा सकती है क्योंकि कम्प्यूटर में मनुष्य के मस्तिष्क के समान ही पाँच तरह से कार्य करने की क्षमता होती है।
    • कम्प्यूटर पढ़ने की क्षमता रखता है। दूसरे शब्दों में यह सूचनाओं को समझ सकता है। सूचनाएँ कम्प्यूटर में एक कोड के रूप में अंकित की जाती है, जिन्हें वह समझ लेता है।
    • कम्प्यूटर लिख सकता है। अर्थात सूचनाओं को संप्रेषित भी कर सकता है।
    • कम्प्यूटर में स्मरण शक्ति होती है। यह सूचनाओं को अपने अंदर बिना किसी त्रुटि के बहुत दिनों तक (अंक, अक्षर और विशिष्ट संदेश) भंडारित कर सकता है, जिसे जरूरत पड़ने पर प्राप्त किया जा सकता है। ऐसे कार्यों में कम्प्यूटर को क्षणमात्र का समय लगता है।
    • कम्प्यूटर गणना कर सकता है। यह गणित से जोड़़, घटाव, गुणा और भाग कर सकता है। दो संख्याओं के जोड़ में यह क्षणमात्र का समय लेता है।
    • कम्प्यूटर तर्कपूर्ण निर्णय लेने में सक्षम होता है।

संवेदक: मानव मस्तिष्क स्वत: बुद्धिमत्तापूर्ण कार्य करने में असमर्थ है। यह मानव शरीर में पाँच ज्ञानेन्द्रियों के माध्यम से संभव होता है। सभी ज्ञानेद्रियां मस्तिष्क को उपयोगी संदेश भेजती हैं, एवं मस्तिष्क उसे अपने अनुसार समझता है। जब तक ज्ञानेद्रियों के दव्ारा उसे संदेश नहीं मिलेगा, मस्तिष्क बुद्धिहीन रहेगा।

रोबोट के प्रकार (Types of Robots)

विभिन्न क्षेत्रों में रोबोट के अनुप्रयोग एवं उपयोगिता के आधार पर रोबोट को निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

औद्योगिक रोबोट (Industrial Robots)

इस तरह के रोबोट का निर्माण एवं उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक क्षेत्र में विनिर्माण कार्यों के लिए किया जाता है। इन रोबोट में विशेषकर वेल्डिंग, सामान उठाने, रंगाई पुताई तथा इसी तरह के अन्य कार्यो के लिए विशिष्ट प्रकार की बांहे लगी होती हैं। इसके अतिरिक्त औद्योगिक क्षेत्र में कुछ स्वनिर्देशित प्रकार के वाहनों के लिए भी रोबोट का उपयोग किया जाता है।

घरेलू उपयोग हेतु रोबोट (Domestic or Household Robots)

इस तरह के रोबोट का निर्माण विशेषकर घरेलू कार्यो को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। इन रोबोट्‌स में रोबोटिक वैक्यू क्लीनर, रोबाटिक पूल क्लीनर, स्वीपर्स (सफाई कार्य) , गटर साफ करने जैसे विभिन्न तरह के कार्य करने वाले रोबोट उपकरण संलग्न होते हैं।

चिकित्सा रोबोट (Medical Robots)

इस तरह के रोबोट चिकित्सा कार्यों तथा चिकित्सा संस्थानों में प्रयोग किए जाते हैं। चिकित्सा रोबोट का सबसे प्रमुख उदाहरण है, सर्जरी रोबोट।

सैन्य रोबोट (Military Robots)

ये रोबोट सैन्य कार्यों में प्रयोग किए जाते हैं। इस तरह के रोबोट में बम निरोधक रोबोट, विभिन्न प्रकार के परिवहन रोबोट तथा टोही ड्रोन शामिल हैं। सैन्य कार्यों के प्राथमिक उद्देश्य से निर्मित ऐसे रोबोट बाद में कानून व्यवस्था के क्रियान्वयन, बचाव कार्यो तथा ऐेसे ही अन्य कार्यों में भी प्रयुक्त किए जा सकते हैं।

सेवा कार्य रोबोट (Service Robots)

इस तरह के रोबोट का उपयोग अन्य कार्यों में नहीं किया जाता है। ये रोबोट आँकड़ा संग्रहण, प्रौद्योगिकी प्रदर्शन तथा शोध कार्यों के लिए प्रयोग किए जाते हैं।

अंतरिक्ष कार्यो हेतु रोबोट (Space Robots)

अंतरिक्ष कार्यों में रोबोटिक्स का उपयोग रोबोट को एक प्रभावशाली पहचान प्रदान करता है। इस तरह के रोबोट अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन के लिए भी उपयोग किए जाते हैं। ऐसे रोबोट में प्रमुख रूप से केनाडर्म (Canadarm) जिसका उपयोग अंतरिक्ष यानों में किया गया था तथा मार्स रोवर को शामिल किया जाता है।

इनके अतिरिक्त रोबोट के दो अन्य प्रमुख स्वरूप भी हैं-

  • ह्यूमेनॉयड (Humanoid)
  • नैनो रोबोट
ह्यूमेनॉयड रोबोट (Humanoid Robots)

ह्यूमेनॉयड रोबोट एक ऐसा रोबोट होता है, जिसकी शारीरिक बनावट मानव शरीर के समरूप होती है। किसी रोबोट को ह्यूमेनॉयड स्वरूप देने का प्राथमिक उद्देश्य प्रक्रियागत हो सकता हैं, जैसे कि मानवीय वस्तुओं एवं वातावरण के साथ अंत: क्रिया, पैरों से चलने की क्षमता (Bipedal Locomotion) इसके अलावा अन्य प्रायोगिक उद्देश्य भी इसका प्रमुख कारण हो सकते हैं। सामान्य रूप से ह्यूमेनॉयड रोबोट में धड़, सिर, हाथ एवं पैर होते हैं, लेकिन ऐसे कुछ रोबोट की केवल शारीरिक बनावट ही मानव शरीर जैसी हो सकती है, जैसे कमर से ऊपर का हिस्सा। कुछ ह्यूमेनॉयड रोबोट ऐसे होते हैं जिनकी केवल चेहरे की बनावट ही मानव शरीर के समान दिखती है, जैसे आँखे तथा मुँह।

नैनो रोबोट (Nano Robots)

ये ऐसे रोबोट हैं, जिनमें प्रयुक्त होने वाली विभिन्न उपकरणों को एक नैनोमीटर (10-9 मीटर) के सूक्ष्म पैमाने के स्तर पर निर्मित किया जाता है। इन्हें ‘नैनो वॉट्‌स’ के नाम से भी जाना जाता है। अभी तक शोधकर्ताओं ने ऐसे रोबोट के केवल अलग-अलग उपकरणों जैसे कि बैरिंग, सेंसर्स, सिंथेटिक मॉलिक्यूलर मोटर आदि का ही निर्माण किया है। इस तरह के पूरे रोबोट बनाने की दिशा में शोधकार्य जारी है।