2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
अमेरिकी इंजीनियरों ने एक ऐसा सॉफ्ट एक्चुएटर बनाया है जो वस्तुओं को मोड़ने और पकड़ने में सक्षम है। इसके अंदर एक ऑप्टिकल फाइबर है, जो इंटरफेरोमीटर के आधार के रूप में कार्य करता है, जो आपको एक्ट्यूएटर के मोड़ के कोण और कैप्चर की गई वस्तुओं के आयामों को मापने की अनुमति देता है। ऑप्टिक्स एक्सप्रेस में प्रकाशित लेख।
सॉफ्ट रोबोट कुछ क्षेत्रों में क्लासिक रोबोट के सुरक्षित विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे कि दवा। वे अक्सर एक इलास्टोमेर शरीर और भागों का उपयोग करते हैं, साथ ही एक बाहरी पंप के साथ आंदोलन के एक वायवीय सिद्धांत (हालांकि अपने स्वयं के गैस उत्पादन के साथ पूरी तरह से स्वायत्त प्रोटोटाइप भी हैं)। लेकिन आमतौर पर वायवीय एक्ट्यूएटर केवल अपना मुख्य कार्य करते हैं, और एक कैमरा और एक कंप्यूटर के साथ एक अलग इकाई उनके आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार होती है।
मेबल फोक के नेतृत्व में जॉर्जिया विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक लोभी एक्ट्यूएटर बनाया है जो इसके विरूपण को ट्रैक करता है। इसमें कई भाग होते हैं। अंदर तीन मिलीमीटर के व्यास के साथ एक नरम छड़ होती है, और रॉड के अंदर एक पतली ऑप्टिकल फाइबर होता है जिसमें उच्च स्तर की बायरफ्रींग होती है - आने वाली बीम को अलग-अलग दिशाओं में दो में विभाजित करती है। एम्बेडेड ऑप्टिकल फाइबर के साथ एक रॉड बनाने के बाद, इसे एक बेलनाकार आकार में रखा जाता है, जिसमें एक और इलास्टोमेर डाला जाता है - एक्ट्यूएटर बॉडी की सामग्री। इससे पहले, रॉड के चारों ओर एक रूप रखा जाता है, उसके चारों ओर एक सर्पिल में घुमाया जाता है। इलास्टोमेर के सख्त होने के बाद, इसे हटा दिया जाता है और इसके स्थान पर एक खोखला चैनल बन जाता है।
एक्चुएटर संरचना
यह चैनल एक पंप से जुड़ता है, जो इसमें हवा पंप कर सकता है और इसका विस्तार कर सकता है। चूंकि चैनल में एक सर्पिल संरचना होती है, जब यह फैलता है, तो यह एक्ट्यूएटर को एक सर्पिल में भी रोल करता है, जिसका उपयोग वस्तुओं के चारों ओर लपेटने के लिए किया जा सकता है। मोड़ कोण दबाव पर निर्भर करता है: कोण का अधिकतम मान 540 डिग्री है और 0.67 मेगापास्कल के दबाव पर प्राप्त किया जाता है।
एक्चुएटर की मुख्य विशेषता यह है कि यह मोड़ कोण को ट्रैक कर सकता है और पकड़ की जाने वाली वस्तुओं के व्यास को निर्धारित कर सकता है। इंजीनियरों ने सग्नैक इंटरफेरोमीटर के मुख्य तत्व के रूप में एक्चुएटर के अंदर ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके इसे हासिल करने में कामयाबी हासिल की। इसमें, ऑप्टिकल पथ के दो छोर एक अर्धपारदर्शी प्रिज्म के माध्यम से एक लेजर उत्सर्जक और एक डिटेक्टर से जुड़े होते हैं, और प्रिज्म के लिए धन्यवाद, बीम विपरीत दिशाओं में चलते हैं। इंटरफेरोमीटर की ख़ासियत यह है कि विपरीत निर्देशित बीम के बीच रोटेशन के दौरान, एक चरण बदलाव होता है, जो रोटेशन की गति और इंटरफेरोमीटर रिंग के क्षेत्र के समानुपाती होता है।
वेवलेंथ और सिग्नल पावर बनाम ट्विस्ट एंगल
लेख के लेखकों द्वारा इकट्ठे किए गए इंटरफेरोमीटर ने ज्ञात तरंग दैर्ध्य और सिग्नल क्षीणन में परिवर्तन के कारण एक्चुएटर के मोड़ के कोण को ट्रैक करना संभव बना दिया। जब 0 से 540 डिग्री तक घूमता है, तो मूल अध्ययन से तरंग दैर्ध्य बदलाव 16.66 नैनोमीटर होता है। मोड़ कोण के अलावा, एक्ट्यूएटर कैप्चर की गई वस्तु के आकार को भी माप सकता है क्योंकि इंटरफेरोमीटर के आउटपुट पर सिग्नल क्षीणन का स्तर वस्तु के व्यास पर निर्भर करता है। १, ४ और ८ मिलीमीटर के व्यास वाली वस्तुओं को पकड़ते समय, संकेत शक्ति में परिवर्तन क्रमशः −14, 59, −18, 43 और −23, 21 डेसिबल था।
2018 में, हमने इस क्षेत्र से एक और विकास के बारे में बात की। तब अमेरिकी इंजीनियरों ने कई ऑप्टिकल फाइबर के साथ एक इलास्टोमेर बार बनाया और इसे सिग्नल क्षीणन और मशीन लर्निंग एल्गोरिदम के लिए मात्रा और विरूपण के प्रकार को ट्रैक करने के लिए सिखाया।
