Robot : यंत्रमानव म्हटल्यावर आपल्या डोळ्यासमोर येणारी दोन पायांवर माणसाप्रमाणे चालणारी, कामे करणारी यंत्रणा उभी राहते. या यंत्रमानवाच्या हालचाली अद्याप अडखळत किंवा अडकत होताना दिसतात. कारण मानवी शरीरातील स्नायू आणि त्यांच्या उतींमुळे येणारी लवचिकता, सुलभता त्यात दिसत नाही.

ही समस्या लक्षात घेऊन जपान येथील शास्त्रज्ञांनी स्नायूंच्या उती आणि कृत्रिम सामग्री यांच्या एकत्रित वापरातून दोन पायांवर चालणारा ‘बायोहायब्रीड’ रोबोट तयार केला आहे. हे संशोधन २६ जानेवारी रोजी ‘जर्नल मॅटर’ या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.

नुसत्याच यांत्रिक पद्धतीवर आधारित यंत्रमानवाच्या हालचालींमध्ये असलेली ही तांत्रिकता कमी करण्यासाठी शास्त्रज्ञांचे प्रयत्न सुरू आहे. निर्मितीवेळी विविध प्रकारच्या धातू, मूलद्रव्यांचा वापर करून त्यामध्ये सुलभता व लवचिकता आणण्याच्या प्रयत्नांविषयी माहिती देताना टोकयो विद्यापीठातील शास्त्रज्ञ शोजी ताकेऊची यांनी सांगितले, की नुसत्याच यांत्रिक पद्धतीवर आधारित यंत्रमानवापेक्षा जीवशास्त्र आणि मेकॅनिक्स यांच्या एकत्रित संरचना अधिक चांगल्या प्रकारे काम करू शकत असल्याचे दिसून येत आहे.

त्यामुळे रोबोटिक्स क्षेत्र नव्या ‘बायोहायब्रीड’ तंत्राकडे आकृष्ट होत आहेत. त्यातही यंत्रमानवांच्या अवयवांमध्ये स्नायूंचा वापर केला असताना त्या संरचना अत्यंत कमी जागेत बसवता येईल. तसेच त्यांच्या हालचाली सुलभ, सहज आणि आवाजरहित होतील.

ताकेऊची यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या गटाने दोन पायांवर चालणारा नावीन्यपूर्ण यंत्रमानव तयार केला आहे. तो स्नायूंच्या तंतूंचे काम करेल. सामान्यतः अशा प्रकारे तयार केलेले रोबोट हे सरपटणारे किंवा पाण्यामध्ये सरळ पोहणारे असे असतात. पण वळण्यामध्ये आणि दरम्यान येणाऱ्या अडथळ्यांवर मात करण्यामध्ये तितके अचूक नसतात.

अचूक आणि सहजतेने हालचाली करणाऱ्या रोबोटची निर्मिती करताना मानवी स्नायूंच्या हालचालींची नक्कल करण्यात आली. त्यामध्ये वरील बाजूला असलेल्या फोम आणि पायाकडे असलेल्या वजनामुळे तो पाण्यातही सरळ उभा राहू शकतो. या यंत्रमानवाचा सांगाडा हा प्रामुख्याने सिलिकॉन रबरपासून बनविण्यात आला असून, ते स्नायूंप्रमाणे आवश्यकतेनुसार वाकू शकतात.

चाचणीचा अनुभव :

जेव्हा संशोधकांनी प्रयोगशाळेत तयार केलेल्या या सिलिकॉन स्नायूंच्या उतींना विद्युत ऊर्जा दिली, त्या वेळी ते स्नायू आकुंचित पावले. पाय वर उचलला गेला. विजेचा पुरवठा बंद केल्यानंतर पायाची टाच पुढे आली.

दर ५ सेकंदाला डाव्या आणि उजव्या पायांमध्ये विद्युत उत्तेजना दिल्यानंतर हा बायोहायब्रीड रोबोट ५.४ मिमी प्रति मिनिट (०.००२ mph) या वेगाने यशस्वीरीत्या चालला. तो वळण्यासाठी संशोधकांनी दर ५ सेकंदांनी उजव्या पायाला वारंवार झॅप केले, तर डाव्या पायाने त्या वेळी स्थिरता देण्याचे काम केले. रोबोटने ६२ सेकंदांत ९० अंशांतून डावीकडे वळण घेतले. या प्रयोगाचा निष्कर्ष असा, की स्नायू-चालित द्विपाद रोबोट चालू शकतो, थांबू शकतो आणि बारीक वळणाच्या हालचाली करू शकतो.

‘‘सध्या, पायांवर स्वतंत्रपणे इलेक्ट्रिक फील्ड लागू करण्यासाठी आम्ही माणसाद्वारे इलेक्ट्रोडची जोडी हलवत आहोत. त्या क्रियेला काहीसा अधिक वेळ लागतो,’’ असे ताकेऊची म्हणतात. ‘‘मात्र भविष्यात हे इलेक्ट्रोड्‍स रोबोटमध्येच समाविष्ठ केले जातील. त्यामुळे त्याची कार्यक्षमता आणि वेग वाढण्यास मदत होईल, अशा आशा आहे.’’

पायाच्या अधिक शक्तिशाली हालचाली शक्य करण्यासाठी त्याचे सांधे आणि जाड स्नायू उती देण्याचाही संशोधकांचा मानस आहे. मात्र अधिक जैविक घटकांचा समावेश यंत्रमानवामध्ये करण्यापूर्वी त्या जिवंत उतींना नियमित ऊर्जा देण्यासाठी पोषक घटकांच्या पूर्ततेची प्रणाली विकसित करावी लागेल, असे मत ताकेऊची व्यक्त करतात.

ते पुढे म्हणतात, ‘‘जेव्हा हा यंत्रमानव यशस्वीरीत्या चालताना पाहिल्यावर प्रयोगशाळेच्या बैठकीमध्ये मोठा जल्लोष झाला. आज जरी ती पहिली आणि लहान पावले वाटत असली, तरी ती ‘बायोहायब्रीड’ यंत्रमानवाच्या दिशेने पडलेली मोठी झेपच ठरणार आहे.’’

विद्युत प्रवाहाद्वारे यंत्रमानवाला चालविण्याचा व्हिडिओ पुढील लिंक वर पाहता येईल.

https://youtu.be/E57pZWejglo?si=QRBegbblh-H2hbFu