Robotic skin: ரோபோக்களுக்கு உணர்வுகளைத் தரும் புதிய மின்னணுத் தோல்!

கேம்பிரிட்ஜ் மற்றும் யுசிஎல் ஆராய்ச்சியாளர்கள், ரோபோக்களுக்கு மனிதனைப் போன்ற தொடு உணர்வை வழங்கும் ஒரு புதிய மின்னணுத் தோலை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்தக் குறைந்த செலவு, நெகிழ்வான தோல், ரோபோக்கள் உலகத்தை உணரும் விதத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும்.

ரோபோடிக் தோல்

மனிதர்களின் உணர்வுகளை இயந்திரங்களுக்கும் கடத்தும் ஒரு அற்புதமான கண்டுபிடிப்பை கேம்பிரிட்ஜ் மற்றும் யுசிஎல் (University College London) பல்கலைக்கழகங்களைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிகழ்த்தியுள்ளனர். இது ரோபோடிக் துறையில் ஒரு புதிய சகாப்தத்தின் தொடக்கத்தை குறிக்கிறது.

குறைந்த செலவில் உருவாக்கக்கூடிய, நெகிழ்வான ஒரு ஜெல் போன்ற பொருளால் வடிவமைக்கப்பட்ட இந்த "ரோபோடிக் தோல்", ஒரு ரோபோ கையின் முழு மேற்பரப்பையும் அதிநவீன, புத்திசாலித்தனமான உணர் கருவியாக மாற்றியுள்ளது. இந்த கண்டுபிடிப்பு, மனிதர்களுக்கும் இயந்திரங்களுக்கும் இடையிலான இடைவெளியைக் குறைத்து, ரோபோக்கள் உலகத்துடன் இன்னும் ஆழமாகப் பழக வழிவகுக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மின்னணுத் தோல்

இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட ரோபோடிக் தோல்கள் பெரும்பாலும் பலவிதமான சென்சார்களின் ஒரு தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி செயல்பட்டு வந்தன. ஒவ்வொரு சென்சாரும் ஒரு குறிப்பிட்ட வகை உணர்வை (உதாரணமாக, அழுத்தம் அல்லது வெப்பநிலை) கண்டறியும் வகையில் தனித்தனியாகப் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இதனால், இந்த அமைப்புகள் சிக்கலாகவும், அதிக செலவுடையதாகவும், எளிதில் சேதமடையக்கூடியதாகவும் இருந்தன. மேலும், வெவ்வேறு சென்சார்களிலிருந்து வரும் சிக்னல்கள் ஒன்றுக்கொன்று குறுக்கிட்டு, தகவல்களைச் சேகரிப்பதில் சவால்களை ஏற்படுத்தின.

ஆனால், கேம்பிரிட்ஜ் மற்றும் யுசிஎல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ள இந்த புதிய "மின்னணுத் தோல்" இந்த சவால்களைத் தகர்த்தெறிந்துள்ளது. ஒரு தனிப்பட்ட, ஒற்றை பொருள், ஒரே நேரத்தில் பலவிதமான தொடு உணர்வுகளை கண்டறியும் திறன் கொண்டது. இது அழுத்தம், வெப்பநிலை, வலி போன்றவற்றை உணர்வதுடன், ஒரே நேரத்தில் பல தொடு புள்ளிகளையும் பிரித்தறியும் அபாரமான திறனைப் பெற்றுள்ளது. டாக்டர் டேவிட் ஹார்ட்மேன், கேம்பிரிட்ஜ் பொறியியல் துறையின் முதன்மை ஆய்வாளர், "வெவ்வேறு வகையான தொடுதலுக்கு வெவ்வேறு சென்சார்கள் பயன்படுத்துவது பொருட்களை உருவாக்குவதை சிக்கலாக்குகிறது. ஒரே பொருளில் ஒரே நேரத்தில் பல வகையான தொடுதலைக் கண்டறியும் ஒரு தீர்வை உருவாக்க விரும்பினோம்" என்று விளக்கினார். இந்த எளிமையான வடிவமைப்பு, உற்பத்திச் செலவுகளைக் குறைப்பதுடன், ரோபோடிக் தோலின் ஆயுளையும் அதிகரிக்க உதவுகிறது.

மனித தோலுக்கு நிகரான உணர்வுத் திறன்

மனித தோலின் அற்புதமான உணர்திறனுக்கு இன்றும் ஈடு இணை இல்லை. ஆனால், இந்த புதிய ரோபோடிக் தோல், மனித தோலுக்கு அடுத்தபடியாக ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. இந்த மின்னணுத் தோல், 860,000-க்கும் அதிகமான நுண் வழிகள் (tiny pathways) மூலம் சிக்னல்களைக் கண்டறியும் திறன் கொண்டது. இது ஒரே ஒரு பொருளின் மூலம், விரல் தட்டுதல், சூடான அல்லது குளிர்ந்த மேற்பரப்பை தொடுதல், வெட்டுதல் அல்லது குத்துவதால் ஏற்படும் சேதம், அல்லது ஒரே நேரத்தில் பல புள்ளிகளைத் தொடுவது போன்ற பல்வேறு வகையான தொடுதல்களையும் அழுத்தங்களையும் அடையாளம் காண உதவுகிறது.

இந்தத் தோலின் "கற்கும்" திறன் மிகவும் சுவாரஸ்யமானது. ஆராய்ச்சியாளர்கள், உடல் ரீதியான சோதனைகள் மற்றும் இயந்திர கற்றல் (Machine Learning) நுட்பங்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, இந்த ரோபோடிக் தோல் எந்த வழிகள் மிக முக்கியமானவை என்பதைக் கற்றுக்கொள்ள உதவினார்கள். இதனால், இது பல்வேறு வகையான தொடர்புகளை மிகவும் திறமையாக உணர முடிகிறது. யுசிஎல் இணை ஆசிரியர் டாக்டர் தாமஸ் ஜார்ஜ் துருத்தேல், "இது மலிவாகவும், நீடித்ததாகவும் இருக்க வேண்டும், இதனால் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதாக இருக்கும்" என்று வலியுறுத்தினார். இந்த அணுகுமுறை, ரோபோக்களின் சுற்றுச்சூழல் இடைவினையை மிகவும் துல்லியமாகவும், பாதுகாப்பாகவும் ஆக்குகிறது.

எதிர்காலத்திற்கான சாத்தியக்கூறுகள்

இந்த புரட்சிகரமான ரோபோடிக் தோலின் பயன்பாடுகள் ரோபோடிக் உலகத்திற்கு அப்பாலும் விரிவடைகின்றன. எதிர்காலத்தில், இந்த தொழில்நுட்பம் மனித உருவ ரோபோக்கள் (Humanoid Robots) மற்றும் மனிதப் ப்ரஸ்தடிக்ஸ் (Human Prosthetics) ஆகியவற்றில் தொடு உணர்வு இன்றியமையாத ஒரு முக்கிய பங்கை வகிக்கும். ஒரு ப்ரஸ்தடிக் கைக்கு தொடு உணர்வு இருந்தால், அது பயன்படுத்தும் நபருக்கு ஒரு இயற்கையான உணர்வை வழங்கும், இது அவர்களின் அன்றாட வாழ்க்கையை கணிசமாக மேம்படுத்தும்.

இதுமட்டுமின்றி, இந்த ரோபோடிக் தோல், வாகனத் துறை போன்ற பல்வேறு தொழில்களிலும் புரட்சியை ஏற்படுத்தலாம். ரோபோக்கள் அல்லது தானியங்கி வாகனங்கள் தங்கள் சுற்றுப்புறத்தை துல்லியமாக உணரும் திறன், பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறனை அதிகரிக்கும். உதாரணமாக, ஒரு தானியங்கி கார் சாலை மேற்பரப்பில் உள்ள மாற்றங்களை அல்லது தடைகளை மிகத் துல்லியமாக உணர முடியும்.

மேலும், பேரிடர் நிவாரணப் பணிகளில் இது ஒரு வரப்பிரசாதமாக அமையும். விபத்து நடந்த இடங்களில், மனிதர்கள் நுழைய முடியாத அல்லது ஆபத்தான சூழ்நிலைகளில், இந்தத் தோல் பொருத்தப்பட்ட ரோபோக்கள் சென்று இடிபாடுகளுக்குள் சிக்கியவர்களைத் தேடவும், சேதங்களை மதிப்பிடவும் உதவும். இந்த ரோபோக்கள், தொடு உணர்வு மூலம் சேதத்தின் தன்மை, பொருட்களின் நிலை போன்றவற்றைத் துல்லியமாக கண்டறிந்து, மீட்புப் பணிகளை விரைவுபடுத்தும்.

மின்னணு சிக்னல்கள் மூலம் இயங்கும் உணர்வு

மின்னணுத் தோல்கள், இயற்பியல் தகவல்களை (அழுத்தம், வெப்பநிலை போன்றவை) மின்னணு சிக்னல்களாக மாற்றுவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், வெவ்வேறு வகையான தொடுதலுக்கு வெவ்வேறு சென்சார்கள் தேவைப்படும். இந்த சென்சார்கள் பின்னர் மென்மையான, நெகிழ்வான பொருட்களில் உட்பொதிக்கப்படுகின்றன. ஆனால், இந்த முறை பல குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, குறிப்பாக சிக்னல்கள் குறுக்கிடுவது மற்றும் எளிதில் சேதமடைவது போன்ற சிக்கல்கள்.

கேம்பிரிட்ஜ் மற்றும் யுசிஎல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த சிக்கலை, ஒரு தனித்துவமான அணுகுமுறையுடன் தீர்த்துள்ளனர். அவர்கள் உருவாக்கியுள்ள இந்த ஒற்றை ஜெல் பொருள், பல உணர்வுகளை ஒரே நேரத்தில் கண்டறியும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இது உற்பத்தியைச் எளிதாக்குவதுடன், ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் நம்பகத்தன்மையையும் அதிகரிக்கிறது.

"ஒரே நேரத்தில் பல வகையான தொடுதலைக் கண்டறியும் ஒரு தீர்வை உருவாக்க விரும்பினோம், ஆனால் ஒரே பொருளில்" என்று டாக்டர் ஹார்ட்மேன் மீண்டும் வலியுறுத்தினார். இந்த சிந்தனைதான் இந்த புரட்சிகரமான கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுத்துள்ளது. இந்த கண்டுபிடிப்பு, "சயின்ஸ் ரோபோடிக்ஸ்" (Science Robotics) என்ற மதிப்புமிக்க அறிவியல் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது, இது அதன் முக்கியத்துவத்தையும், தாக்கத்தையும் எடுத்துக்காட்டுகிறது.

மின்னணுத் தோலின் ஆயுள்

ஆராய்ச்சியாளர்கள் எதிர்காலத்தில் இந்த மின்னணுத் தோலின் ஆயுளை மேம்படுத்தவும், மேலும் நிஜ உலக ரோபோடிக் பணிகளில் கூடுதல் சோதனைகளை மேற்கொள்ளவும் திட்டமிட்டுள்ளனர். இது ரோபோக்களின் திறன்களை மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், மனிதர்களுக்கும் இயந்திரங்களுக்கும் இடையிலான இடைவினையை இன்னும் இயல்பானதாகவும், பாதுகாப்பானதாகவும் மாற்றும். இந்த கண்டுபிடிப்பு, மனிதகுலத்தின் எதிர்காலத்திற்கு மிகவும் முக்கியமானது, ரோபோக்கள் நம் அன்றாட வாழ்வில் இன்னும் ஒருங்கிணைந்து செயல்பட இது ஒரு முக்கிய படியாக அமையும் என்பதில் சந்தேகமில்லை.