રોબોટને તૈયાર કરવાની પદ્ધતિ ~ કટાર: ટેકનોલૉજીના તાણાવાણા (3) ~ લે. સંજય ચૌધરી

રોબોટ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ અમેરિકાએ જણાવેલી વ્યાખ્યા મજબ, “રોબોટ એ એવું યંત્ર છે, જેનું પ્રૉગ્રામીંગ કરી શકાય છે. એટલે કે તે સમજી શકે તેવા આદેશો આપી શકાય છે. તેની પાસે જે પ્રકારનું કામ કરાવવાનું હોય તેને અનુરૂપ કૉમ્પ્યુટર પ્રૉગ્રામ અગાઉથી દાખલ કરેલા હોય છે અને તેવા વિવિધ પ્રકારનાં કાર્યો કરી શકે છે.

પ્રૉગ્રામીંગ દ્વારા રોબોટ વિવિધ પ્રકારના હલનચલનનું નિયંત્રણ કરી માલસામાન, ભાગ, સાધનો (ટુલ્સ), તેમ જ ચોક્કસ પ્રકારના એકમોને તે ફેરવી શકે છે.” બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો રોબોટ એ મિકેનિકલ – આભાસી કૃત્રિમ ઍજન્ટ છે અને તેને સામાન્ય રીતે ઇલેકટ્રો – મિકેનિકલ યંત્ર તરીકે જોઈ શકાય. કૉમ્પ્યુટર પ્રૉગ્રામ – ઇલેકટ્રોનિક સર્કીટની મદદથી રોબોટનાં વિવિધ કાર્યોનું સંચાલન કરી શકાય છે.

મહાન ચિત્રકાર લિયોનાર્ડો દ વિન્ચીએ પંદરમી સદીમાં – આશરે ઇ. સ. 1495માં હુમનોઈડ રોબોટનો આલેખ દોર્યો હતો. લિયોનાર્ડો દ વિન્ચી પોતે એન્જિનિયર પણ હતા. મિલાનના રાજા માટે તેમણે પુલી તથા કેબલની મદદથી મિકેનિકલ યોદ્ધો (નાઇટ) તૈયાર કર્યો હતો, જે ઊભો થઈ શકે, બેસી શકે, તેમ જ હાથનું હલનચલન કરી શકે.

18મી સદીમાં જેકસ દી વૉકનસને એવો આકાર રચ્યો હતો જે વાંસળી વગાડી શકે અને એવું બતક બનાવ્યું જે પોતાની પાંખો ફફડાવી શકે.

રોબોટની રચના, નિર્માણ, કાર્યરીતિ, તથા વિનિયોગ સાથે સંબંઘ ધરાવતી અભ્યાસની શાખાઓ

રોબોટ તૈયાર કરવા – ઉત્પાદન કરવા માટે વિવિધ શાખાના જ્ઞાનની જરૂર પડે છે, જેમ કે ગણિત, ભૌતિક વિજ્ઞાન, મટીરીયલ સાયન્સ તેમ જ એન્જિનિયરીંગની વિવિધ શાખાઓ – મિકેનિકલ, કૉમ્પ્યુટર, ઇલેકટ્રીકલ, તથા કૉમ્યુનિકેશન. જે વિનિયોગમાં રોબોટ માણસો સાથે પ્રત્યાયન કરે અથવા સંવાદ કરે છે ત્યાં ભાષા, મનોવિજ્ઞાન, હુમન કૉમ્પ્યુટર ઇનટરએકશન જેવા વિષયોની જરૂર પડે છે.

આર્ટિફિશીયલ ઇન્ટેલીજન્સ તેમ જ ડેટા સાયન્સ ઉપર દર્શાવેલા વિષયોના આધારે રચાયેલા છે માટે જો તે મૂળભૂત વિષયોનું જ્ઞાન હોય તો રોબોટ તૈયાર કરવાની પદ્ધતિઓ સમજી શકાય.

કોઈ એક વ્યક્તિ પાસે આ તમામ વિષયોનું જ્ઞાન હોય તેમ ધારી લેવું અઘરું છે પણ રોબોટ તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયામાં જરૂરી વિષયોમાંથી કોઈ પણ વિષયમાં વિશેષ રુચિ હોય તે તેવી વ્યક્તિ રોબોટ તૈયાર કરવાના વ્યવસાયમાં રસ લઈ નિષ્ણાત બની શકે છે.

કોઈ પણ રોબોટનું ચોક્કસ – પૂર્વનિર્ધારિત કાર્ય હોય છે અને તે માટે રોબોટમાં વિવિધ સાધનો (ટુલ્સ) તથા સેન્સરનું સંકલન થયેલું હોય છે. માણસની માકફ જ તે વિવિધ સાંધાઓની મદદથી હલનચલન કરે છે. પૂર્વનિર્ધારીત પથ કે માર્ગ પર તે ચાલે છે, અગાઉથી કરેલી ગોઠવણી મુજબ જ હલનચલન કરે છે તેમ જ તેનું હલનચલન પણ નક્કી કર્યા મુજબ તથા તેમ જ રોબોટને પ્રૉગ્રામીંગની મદદથી જે શીખવાડ્યું તે મુજબનું જ હોય છે.

અત્યારે વિવિધ પ્રકારના ઉદ્યોગો, તબીબી વિદ્યા, વિજ્ઞાન, અવકાશ સંશોધન, બાંધકામ, ફૂડ પેકેજીંગ, સર્જરીથી માંડીને લોકોનાં ઘરના કામકાજ માટે તેમ જ બાળકોનાં રમકડાં સ્વરૂપે રોબોટ જોવા મળે છે. IBM કંપનીએ આર્ટિફિશીયલ ઇન્ટેલીજન્સ (AI)ની મદદથી તૈયાર કરેલો રોબોટ માણસોને ચેસમાં પણ હરાવી ચૂક્યો છે.

રોબોટની રચનામાં નીચે જણાવેલા ભાગનો ઉપયોગ થાય છે:

1. કન્ટ્રોલ સિસ્ટમ (Control System)

જેમ માણસોને ખબર પડે છે કે તેમની આસપાસ શું બની રહ્યું છે અને તેને આધારે પોતાની ક્રિયા-પ્રતિક્રિયા કરે છે અને પોતાનો પ્રતિભાવ આપે છે તેવી જ રીતે રોબોટે પોતાની ક્રિયા – પ્રતિક્રિયા કરવાની હોય છે.

કન્ટ્રોલ સિસ્ટમના ખ્યાલનો ઉપયોગ 1745માં ઇંગલૅન્ડના એડમન્ડ લીએ પવનચક્કીઓ માટે કરેલો. તે વખતે જેમ પવનની દિશા બદલાય તેમ કારીગરોએ પવનચક્કીની દિશા જાતે બદલવી પડતી હતી.

એડમન્ડે બે નાનકડી પવનચક્કીઓ મોટી પવનચક્કી પર મૂકી. બે નાનકડી પવનચક્કીને કારણે એક્સેલની રચના મજબૂત બની જે પોતે મોટી પવનચક્કીને પવનની દિશા મુજબ પોતાની મેળે બદલતી થઈ.

માનવ મગજમાં અનેક ન્યૂરોન હોય છે તેમ કૉમ્પ્યુટરમાં તેના મગજ સમાન સિલિકોન ચીપની મદદથી બનેલું સેન્ટ્રલ પ્રોસેસીંગ યુનિટ CPU હોય છે.

રોબોટમાં પણ સેન્ટ્રલ પ્રોસેસીંગ યુનિટ CPU હોય છે. જેમ આપણે પંચ ઇન્દ્રિયની મદદથી આપણી આસપાસ બનતી ઘટનાઓ મુજબ આપણો પ્રતિભાવ આપી શકીએ છીએ, તેમ રોબોટનું CPU તેનામાં મૂકેલા સેન્સર્સની મદદથી નિરીક્ષણ કરી પોતાનો પ્રતિભાવ તેમ જ પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.

2. સેન્સર્સ (Sensors)

જેમ આપણી પાસે આંખો છે, તેમ રોબોટ પાસે વિડિયો કેમેરા હોય છે, કાનની જગ્યાએ માઇક્રોફોન હોય છે.

કેટલાક રોબોટ અડકી શકે છે, સૂંઘી શકે છે તથા સ્વાદ પણ લઈ શકે છે. સેન્સર્સની મદદથી મળેલા સંકેતો (સિગ્નલ)નું CPUની મદદથી અર્થઘટન કરે છે અને તે મુજબ પોતાની પ્રતિક્રિયા આપે છે.

3. એકચ્યુએટર્સ (Actuators)

પોતાની આસપાસ બનેલી રહેલી ઘટનાઓના આધારે પ્રતિક્રિયા જણાવવા માટે રોબોટને એક એકમની જરૂર પડે છે. રોબોટનું શરીર ઘાતુ, પ્લાસ્ટિક વગેરેનું બનેલું હોય છે. તેની અંદર નાનકડી મોટરો હોય છે, જેને એકચ્યુએટર્સ કહેવામાં આવે છે. માનવ સ્નાયુઓના આધારે હલનચલન કરી શકે છે તેમ રોબોટ એકચ્યુએટર્સના આધારે હલનચલન કરી શકે છે.

જે રોબોટને એક હાથ હોય જે કોઈ એક સાધન (ટુલ) સાથે સંકળાયેલો હોય તેને સાદો – સરળ રોબોટ કહેવાય. કેટલાંક રોબોટ પૈડાં અથવા ટ્રેડની મદદથી હરીફરી શકે છે. હ્યુમનોઇડ રોબોટને હાથપગ હોય છે અને તે માણસની માફક હરીફરી શકે છે.

4. પાવર સપ્લાય (Power Supply)

માણસને કામ કરવા માટે ઉર્જા જરૂરી છે. માણસોને ખોરાક મારફતે ઉર્જા મળે છે. મોટાભાગના રોબોટને વીજળી દ્વારા ઉર્જા મળે છે. ઓટોમોબાઇલ ફેકટરીમાં સ્થાયી હાથ ધરાવતા રોબોટ વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ઊર્જા મેળવે છે.

હરતા ફરતા રોબોટ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. અવકાશ તેમ જ સેટેલાઇટમાં કામ કરતા રોબોટ સૂર્યઉર્જાના આધારે કામ કરે છે.

5. એન્ડ ઇફેકટર્સ (End Effectors)

જે વાતાવરણમાં રહીને રોબોટને સોંપવામાં આવેલું ચોક્કસ કામ કરવાનું હોય છે તેને પૂરું કરવા માટે તેને કેટલાંક સાધનોની જરૂર પડે. દા.ત. રંગ કરવા માટેના સ્પ્રેયર કે વેલ્ડીંગ ટોર્ચ, અન્ય ગ્રહ પર મોકલેલ અથવા બોમ્બને નિષ્ફળ બનાવવા માટે મોકલેલ રોબોટ માટે માનવીય હાથ જેવું યુનિવર્સલ ગ્રીપર જરૂરી છે.

રોબોટિક્સ

રોબોટની રચના માટે તેની ડિઝાઇનથી શરૂ કરીને તેનું ઉત્પાદન કરી તેને કાર્યરત કરવા માટે વિવિધ શાખાઓના સમન્વયને રોબોટિક્સ કહેવામાં આવે છે. રોબોટિક્સ એ જ્ઞાનની એવી શાખા છે જેમાં વિવિધ વિષયોનું સમન્વય થયું છે અને તેથી જ રોબોટિક્સ બહુવિધ વિષયોની શાખા છે.

રોબોટિક્સ એસોસિયેશન

રોબોટના પ્રસાર તેમ જ તે માટેના ધારાધોરણ નિર્ધારિત કરવા માટે દુનિયાની નીચે મુજબની વિવિધ સંસ્થાઓ તેમ જ એસોશિયેશન સક્રિય છે :

China Robot Industry Alliance (CRIA), IEEE Robotics and Automation Society, International Federation of Robotics (IFR), Japan Industrial Robotics Association (JIRA), Japan Robot Association (JARA), Robotics Institute of America (RIA), Robotics Society of India (RSI), World Robotic Olympiad (WRO)

તાજેતરમાં ભારતમાં નીચે મુજબની સંસ્થાઓ રોબોટિક્સના પ્રસાર માટે કાર્યરત છે :
All India Council for Robotics & Automation (AICRA),  All India Robotics Association (AIRA)

સંદર્ભ:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Leonardo’s_robot
2. ‘Introduction To Robotics’ by Ed Red
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Robotics

(ક્રમશ:)
Email: srchaudhary@gmail.com