आर्टेमिस से मिलें - दुनिया का सबसे तेज चलने वाला ह्यूमनॉइड रोबोट

हमारी प्रयोगशाला में, हमारे पास यह संस्कृति है जहाँ हम असफलता को गले लगाते हैं। वास्तव में, यदि कोई छात्र बिल्कुल भी असफल नहीं हुआ है, तो यह अच्छी बात नहीं है क्योंकि इसका मतलब है कि छात्र ने सीमा को पार नहीं किया है। इसलिए, जब तक आप गलतियों से सीखते हैं, तब तक असफल होना ठीक है।फ़ुटबॉल खेलने वाला, पूर्ण आकार का ह्यूमनॉइड रोबोट - ARTEMIS - अपनी तरह की पहली तकनीक के साथ।

ARTEMIS, बढ़ी हुई गतिशीलता और बेहतर स्थिरता के लिए उन्नत रोबोटिक तकनीक, UCLA के रोबोटिक्स एंड मैकेनिज़्म लेबोरेटरी (RoMeLa) के शोधकर्ताओं द्वारा एक सामान्य-उद्देश्य वाले ह्यूमनॉइड रोबोट के रूप में डिज़ाइन की गई थी, जिसमें असमान इलाके पर द्विपाद लोकोमोशन पर ध्यान केंद्रित किया गया था।

4-फुट-8 की खड़ी और 85 पाउंड वजनी, यह किसी न किसी और अस्थिर सतहों पर चलने के साथ-साथ दौड़ने और कूदने में भी सक्षम है। धकेलने या धकेलने पर भी ARTEMIS स्थिर रहने में सक्षम है।

प्रयोगशाला परीक्षणों के दौरान, ARTEMIS को 2.1 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलते हुए देखा गया - यह दुनिया का सबसे तेज़ चलने वाला ह्यूमनॉइड रोबोट है, शोधकर्ताओं ने नोट किया। यह भी माना जाता है कि यह एक अकादमिक सेटिंग में डिज़ाइन किया गया पहला ह्यूमनॉइड रोबोट है जो चलने में सक्षम है - और ऐसा करने वाली केवल तीसरी ऐसी मशीन है।

आर्टेमिस का प्रमुख नवाचार यह है कि इसके एक्ट्यूएटर्स जैविक मांसपेशियों की तरह व्यवहार करने के लिए कस्टम-डिज़ाइन किए गए थे; अधिकांश रोबोटों पर पाए जाने वाले कठोर, स्थिति-नियंत्रित एक्ट्यूएटर्स के विपरीत, वे लोचदार और बल-नियंत्रित हैं। एक अन्य प्रमुख आर्टेमिस लाभ यह है कि इसके एक्ट्यूएटर्स हाइड्रोलिक्स द्वारा नियंत्रित होने के बजाय विद्युत रूप से संचालित होते हैं। नतीजतन, यह कम शोर करता है, हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स वाले रोबोटों की तुलना में अधिक कुशलता से संचालित होता है, और क्लीनर है क्योंकि हाइड्रोलिक सिस्टम लीक करने के लिए कुख्यात हैं।

असमान भूभाग पर चलने के दौरान इसके उत्कृष्ट संतुलन और चलने की इसकी क्षमता के पीछे यही कुंजी है - गति के दौरान दोनों पैरों को जमीन से ऊपर उठाना, ”प्रोफेसर और RoMeLa के निदेशक डेनिस होंग ने कहा। "यह अपनी तरह का पहला रोबोट है।"

ARTEMIS की अपनी इंद्रियों पर प्रतिक्रिया करने और अनुकूलन करने की क्षमता इसके सेंसर और एक्ट्यूएटर्स की प्रणाली से आती है - इसमें प्रत्येक पैर पर कस्टम-डिज़ाइन किए गए बल सेंसर और इसके सिर में एक ओरिएंटेशन यूनिट और कैमरे हैं जो इसे अपने परिवेश को समझने में मदद करते हैं।

ARTEMIS 2023 रोबोकप की फ़ुटबॉल प्रतियोगिता में भाग लेने के लिए जुलाई में फ़्रांस की यात्रा करने वाली है - एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक बैठक जहाँ रोबोट कई श्रेणियों में क्षमताओं का प्रदर्शन करते हैं। रोबोकप के लिए आर्टेमिस तैयार करने के लिए, टीम कैंपस में इसका परीक्षण कर रही है।

हम यहां यूसीएलए में फील्ड परीक्षण के लिए आर्टेमिस को बाहर ले जाने के लिए बहुत उत्साहित हैं और हम इसे व्यापक दर्शकों के लिए विज्ञान, प्रौद्योगिकी, इंजीनियरिंग और गणित को बढ़ावा देने के अवसर के रूप में देखते हैं।"

यह समूह का पहला रोबोकप रोडियो नहीं होगा - RoMeLa ने ह्यूमनॉइड रोबोट बनाने के अपने दो-प्लस दशकों के दौरान पांच बार रोबोकप जीता है। टीम उम्मीद कर रही है कि ARTEMIS - शिकार, जंगली जानवरों, शुद्धता और बच्चे के जन्म की ग्रीक देवी के नाम पर - घर की ट्रॉफी नंबर छह लाएगी।

हमारी प्रयोगशाला में, हमारे पास यह संस्कृति है जहाँ हम असफलता को गले लगाते हैं। वास्तव में, यदि कोई छात्र बिल्कुल भी असफल नहीं हुआ है, तो यह अच्छी बात नहीं है क्योंकि इसका मतलब है कि छात्र ने सीमा को पार नहीं किया है। इसलिए, जब तक आप गलतियों से सीखते हैं, तब तक असफल होना ठीक है।

यहां एक टेक ब्रीफ साक्षात्कार है, जिसे हांग के साथ लंबाई और स्पष्टता के लिए संपादित किया गया है।

टेक ब्रीफ्स: वास्तव में किस चीज ने शोध को प्रेरित किया?

हाँग: मुझे बड़ी तस्वीर से शुरू करते हैं; यह एक सच्ची कहानी है। जब मैं सात साल का था, मैंने पहली बार स्टार वॉर्स देखी थी, जब मैं बच्चा था, पहली बार थिएटर में, और मैं दो ड्रॉइड्स - R2D2, जो एक ट्रैशकेन की तरह दिखता है, से पूरी तरह से मंत्रमुग्ध हो गया था, और C3PO, ह्यूमनॉइड रोबोट। कार में घर वापस जाते समय, मैंने अपने माता-पिता से कहा, 'मैं बड़ा होकर एक रोबोट वैज्ञानिक बनने जा रहा हूँ,' और मैंने अपने सपने का पालन किया और आज मैं यहाँ हूँ। मुझे लगता है, अवचेतन रूप से, इसीलिए मैंने ह्यूमनॉइड रोबोट के साथ काम करना शुरू किया।

हमने 40 से अधिक विभिन्न प्रकार के चलने, चढ़ने, कूदने, लुढ़कने, रासायनिक रूप से सक्रिय, व्हील-लेग, हाइब्रिड रोबोट, सभी अलग-अलग पागल सामान बनाए हैं। लेकिन अगर आप हमारे रोबोट को ध्यान से देखें, तो आप वास्तव में वहां R2D2 और C3PO देख सकते हैं। हमारे बहुत से रोबोटों के पास नई गति है, तीन पैरों के साथ चलने के बिल्कुल नए तरीके, व्हीलिंग, हाइब्रिड, सभी अलग-अलग चीजें हैं।

अब विशेष रूप से ह्यूमनॉइड रोबोट के बारे में बात करते हुए, हम पिछले 20 वर्षों से इस तरह के शोध कर रहे हैं। हमारे पास चार्ली नाम का एक रोबोट है, जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका का पहला पूर्ण आकार का ह्यूमनॉइड रोबोट माना जाता है। पिछले 20 वर्षों के शोध के दौरान आर्टेमिस हमारा नवीनतम, सबसे बड़ा ह्यूमनॉइड रोबोट है।

मेरा एक सपना है; भविष्य में, मैं अपने घर में रोबोटों के साथ रहना पसंद करूंगा - ठीक वैसे ही जैसे साइंस फिक्शन फिल्मों में होता है। क्या यह अच्छा नहीं होगा कि रोबोट बर्तन साफ ​​करें, कूड़ा-कचरा बाहर निकालें, और इस तरह की अन्य चीजें करें? मेरा दावा है कि रोबोट को उसके लिए मानव आकार और मानव आकार की आवश्यकता है। इसका कारण यह है कि यह वातावरण जिसमें हम अभी रह रहे हैं, मनुष्यों के लिए डिज़ाइन किया गया है - आपकी सीढ़ियाँ मनुष्यों के चलने के लिए एक निश्चित आकार और आकार हैं, या आपके दरवाज़े का हैंडल मनुष्यों के खुलने के लिए एक निश्चित ऊंचाई पर है।

टेक ब्रीफ्स: रोबोट बनाने के 20 वर्षों के दौरान आपके सामने सबसे बड़ी तकनीकी चुनौतियाँ क्या रही हैं?

हाँग: यह एक सामान्य उत्तर की तरह लग सकता है, लेकिन यह वास्तव में सब कुछ है। आपको बेहतर सेंसर, एक्चुएटर्स, पावर और स्रोतों की आवश्यकता है; जैसे बैटरी केवल 30 से 50 मिनट तक चलती है, आप वास्तविक जीवन में उनका उपयोग कैसे कर सकते हैं? लेकिन आपके प्रश्न का उत्तर देने के लिए, मैं महत्वपूर्ण सफलता प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित करूंगा जिसने आर्टेमिस को इतना अच्छा प्रदर्शन करने में सक्षम बनाया।

एक्ट्यूएटर्स शायद हमारे द्वारा की गई सबसे महत्वपूर्ण सफलता है। एक्ट्यूएटर्स ऐसे उपकरण हैं जो चीजों को गतिमान बनाते हैं। मनुष्यों या जानवरों के लिए, ये मांसपेशियां हैं; रोबोट के लिए, आमतौर पर, ये इलेक्ट्रिक मोटर होते हैं।

इसलिए, आज मौजूद 99.9 प्रतिशत इलेक्ट्रिक रोबोट सर्वो मोटर्स का उपयोग करते हैं, जो गति को कम करने के लिए मूल रूप से एक बड़ी मोटर के साथ एक बड़ा गियरट्रेन है। ये सटीक, कठोर गतियों के लिए बहुत अच्छे हैं ... लेकिन वे लेग लोकोमोशन के लिए सही प्रकार के एक्चुएटर्स नहीं हैं। हमें वास्तव में एक्चुएटर्स की आवश्यकता थी जो जैविक मांसपेशियों की तरह व्यवहार करते हैं, जिसका अर्थ है कि कुछ ऐसा है जो अधिक आज्ञाकारी है या जिसमें लचीलापन है, और न केवल स्थिति के लिए बल्कि कुछ ऐसा भी है जो बल को नियंत्रित कर सकता है या नियंत्रण खींच सकता है।

इसलिए, हमें उन एक्ट्यूएटर्स की आवश्यकता थी, और हमने अपने कस्टम एक्ट्यूएटर्स बनाए जो एक जैविक मांसपेशी के व्यवहार की नकल करते हैं। मुझे लगता है कि यह सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती थी।

टेक ब्रीफ्स: टीम नियमित सैर और सॉकर खेलने के साथ रोबोट का परीक्षण कर रही है। यह कैसे हुआ और इसमें क्या शामिल था?

हाँग: परीक्षण का मतलब सब कुछ है। ऐसा नहीं है कि आप सिर्फ एक रोबोट बनाते हैं, उसे चालू करते हैं और वह चलना शुरू कर देता है। अपना पहला कदम उठाने में सक्षम होने से पहले आर्टेमिस हजारों बार गिर गया। आप इसे परखें, असफलता; आप पता लगाते हैं कि क्या गलत हुआ; हमारे पास यह पुनरावृत्ति प्रक्रिया है; इसलिए, यह परीक्षण, परीक्षण, परीक्षण और अब भी है, हालांकि यह बहुत स्थिरता से चल रहा है, आप सीमा को आगे बढ़ाने की कोशिश करते हैं।

हम उसे धक्का देते हैं, धक्का देते हैं, लात मारते हैं; हम इसे बिना किसी तार के बाहर घुमाते हैं। रोबोटिक्स में, यह एक बहुत बड़ा, बोल्ड स्टेटमेंट है - अपने रोबोट को बिना टेदर के बाहर चलने के लिए तैयार करना। यह सबसे बड़ी बात है। हर तीन हफ्ते में, हम आर्टेमिस को कैंपस के बाहर लाते हैं और यह घूमता है। छात्र इसे पसंद करते हैं; वे सेल्फी लेते हैं। आर्टेमिस वास्तव में एक सेलिब्रिटी है।

रोबोकप नामक एक प्रतियोगिता है - एक अंतरराष्ट्रीय स्वायत्त रोबोट फ़ुटबॉल प्रतियोगिता जहाँ रोबोट एक दूसरे के खिलाफ फ़ुटबॉल खेलते हैं। दुनिया भर के विश्वविद्यालय और अनुसंधान प्रयोगशालाएँ हर साल इकट्ठा होती हैं; यह वास्तव में एक वास्तविक फुटबॉल मैच है।

इस रोबोकप प्रतियोगिता के बारे में अच्छी बात यह है कि इसका अंतिम लक्ष्य वर्ष 2050 तक, रोबोटों की एक टीम को मानव विश्व कप चैंपियन के खिलाफ फुटबॉल खेलना और जीतना है। हम पांच बार के विश्व चैंपियन हैं।

लेकिन सिर्फ इसलिए कि यह चल सकता है इसका मतलब यह नहीं है कि यह स्वायत्त सॉकर खेल सकता है; इसलिए, हम धारणा प्रणाली का परीक्षण कर रहे हैं। दूसरे शब्दों में, रोबोट को स्थानीयकरण का पता लगाने की जरूरत है।

और भले ही यह लैब में अच्छा काम करता है, इसका मतलब यह नहीं है कि यह बाहर अच्छा काम करेगा। एक बार जब आप इसे प्रयोगशाला से बाहर निकालते हैं, तो सब कुछ बदल जाता है - जैसे, धूप, चकाचौंध, हवा, वस्तुएँ, मलबा। इन सभी चीजों को संभालने के लिए आर्टेमिस को पर्याप्त सक्षम होना चाहिए। तो यह कुछ परीक्षण हैं जो हम कर रहे हैं।

टेक ब्रीफ्स: क्या आपके पास अपने विचारों को फलीभूत करने के उद्देश्य से इंजीनियरों के लिए कोई सलाह है?

हांग: पहले 10 साल, चीजें गिरती हैं, टूटती हैं, चीजें काम नहीं करती हैं। हम हार मान सकते थे, लेकिन हमने ऐसा नहीं किया क्योंकि हम वास्तव में विश्वास करते हैं कि हम जो कर रहे हैं वह हम क्यों कर रहे हैं, इसलिए मुझे लगता है कि यह बहुत महत्वपूर्ण है। लेकिन वास्तव में महत्वपूर्ण पाठों में से एक जो मैं अपने छात्रों को अपनी प्रयोगशाला में पढ़ाता हूं, वह है असफलता से डरना नहीं। बेशक, असफलता अच्छी बात नहीं है, लेकिन हर कोई असफल होता है, खासकर रोबोटिक्स में। यह हर समय पहली बार काम नहीं करेगा। लेकिन अगर आप हार मान लेते हैं, तो असफलता ही अंत है। लेकिन अगर आप अपनी गलतियों से सीखते हैं, तो वही सफलता की सीढ़ी बन जाती है।

हमारी प्रयोगशाला में, हमारे पास यह संस्कृति है जहाँ हम असफलता को गले लगाते हैं। वास्तव में, यदि कोई छात्र बिल्कुल भी असफल नहीं हुआ है, तो यह अच्छी बात नहीं है क्योंकि इसका मतलब है कि छात्र ने सीमा को पार नहीं किया है। इसलिए, जब तक आप गलतियों से सीखते हैं, तब तक असफल होना ठीक है।