Mechanical arm
যান্ত্রিক বাহু হল এমন একটি যন্ত্র যা মানুষের বাহুর ক্রিয়াকে অনুকরণ করে। যান্ত্রিক বাহুগুলি অ্যাকচুয়েটর দ্বারা চালিত কব্জি দ্বারা সংযুক্ত একাধিক মরীচি নিয়ে গঠিত। বাহুর এক প্রান্ত দৃঢ় ভিত্তির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং অন্য প্রান্তে একটি সরঞ্জাম থাকে। এগুলি সরাসরি বা দূরত্বে মানুষ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত যান্ত্রিক বাহুকে রোবোটিক বাহু বলা হয়। যাইহোক, একটি রোবোটিক বাহু বিভিন্ন ধরনের যান্ত্রিক বাহুর মধ্যে একটি মাত্র। যান্ত্রিক বাহুগুলি চিমটির মতো সহজ বা কৃত্রিম বাহুর মতো জটিল হতে পারে। অন্য কথায়, যদি কোনও প্রক্রিয়া কোনও বস্তু ধরে রাখতে পারে, কোনও বস্তু ধরে রাখতে পারে এবং মানুষের বাহুর মতো কোনও বস্তু স্থানান্তর করতে পারে, তবে এটিকে যান্ত্রিক বাহু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি প্রোস্থেটিক্স এবং সাধারণভাবে যান্ত্রিক বাহু দিয়ে চিকিৎসা ক্ষেত্রে ভবিষ্যতের উন্নতির নেতৃত্ব দেওয়ার জন্য আনা হয়েছে। যান্ত্রিক প্রকৌশলীরা যখন জটিল যান্ত্রিক বাহু তৈরি করেন, তখন বাহুটির লক্ষ্য এমন একটি কাজ সম্পাদন করা যা সাধারণ মানুষের বাহু সম্পূর্ণ করতে পারে না। রোবোটিক অস্ত্র গবেষকরা রোবোটিক বাহুটিকে তার শিল্প প্রয়োগ, চিকিৎসা প্রয়োগ এবং প্রযুক্তি ইত্যাদির দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করেছেন। এটি প্রথম 1930-এর দশকের শেষের দিকে উইলিয়াম পোলার্ড এবং হ্যারল্ড এ রোজল্যান্ড দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল, যেখানে তারা একটি "স্প্রেয়ার" তৈরি করেছিল যার প্রায় পাঁচ ডিগ্রি স্বাধীনতা এবং একটি বৈদ্যুতিক নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ছিল। পোলার্ডকে "প্রথম অবস্থান নিয়ন্ত্রণকারী যন্ত্রপাতি" বলা হত। উইলিয়াম পোলার্ড কখনই তাঁর বাহু নকশা বা নির্মাণ করেননি, তবে এটি ভবিষ্যতে অন্যান্য উদ্ভাবকদের জন্য একটি ভিত্তি ছিল। 1961 সালে ইউনিমেট উদ্ভাবিত হয়, যা পুমা বাহুতে পরিণত হয়। 1963 সালে, রাঞ্চো আর্মটি ভবিষ্যতে আরও অনেকের সাথে ডিজাইন করা হয়েছিল। যদিও জোসেফ এঙ্গেলবার্গার ইউনিমেট বাজারজাত করেছিলেন, জর্জ ডেভোল রোবোটিক বাহু আবিষ্কার করেছিলেন। এটি মানুষের জন্য ক্ষতিকারক কাজের জন্য ইউনিমেট ব্যবহারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। 1959 সালে, নিউ জার্সির ট্রেন্টনে জেনারেল মোটরস ডাই-কাস্টিং প্লান্টে একটি 2700 পাউন্ডের ইউনিমেট প্রোটোটাইপ স্থাপন করা হয়েছিল। ইউনিমেট 1900 সিরিজটি ডাই-কাস্টিংয়ের জন্য প্রথম উত্পাদিত রোবোটিক বাহু হয়ে ওঠে। খুব অল্প সময়ের মধ্যে, কমপক্ষে 450টি রোবোটিক অস্ত্র তৈরি করা হয়েছিল যা ব্যবহার করা হচ্ছিল। এটি এখনও গত একশো বছরের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অবদানগুলির মধ্যে একটি। বছরের পর বছর ধরে, প্রযুক্তি বিকশিত হয়েছে, যা আরও ভাল রোবোটিক অস্ত্র তৈরিতে সহায়তা করেছে। কোম্পানিগুলি কেবল বিভিন্ন রোবোটিক অস্ত্রই উদ্ভাবন করেনি, কলেজগুলিও করেছে। 1969 সালে, স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের ভিক্টর শাইনম্যান স্ট্যানফোর্ড বাহু আবিষ্কার করেন, যেখানে এটির বৈদ্যুতিনভাবে চালিত বাহু ছিল যা ছয়টি অক্ষের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এম. আই. টি-র মারভিন মিনস্কি সম্ভবত জলের তলায় অনুসন্ধানের জন্য নৌ গবেষণা অফিসের জন্য একটি রোবোটিক বাহু তৈরি করেছিলেন। এই বৈদ্যুতিক-জলবাহী-উচ্চ দক্ষতার বাহুতে বারোটি একক ডিগ্রি ফ্রিডম জয়েন্ট ছিল। রোবটগুলি প্রাথমিকভাবে এমন কয়েকটি কাজ সম্পাদন করার জন্য তৈরি করা হয়েছিল যা মানুষকে বিরক্তিকর, ক্ষতিকারক এবং ক্লান্তিকর বলে মনে হয়েছিল। আধুনিক যুগের আগে কৃত্রিম অঙ্গগুলির ইতিহাস এই ধরনের মহান উদ্ভাবকদের দ্বারা তৈরি হয়েছিল। বিশ্বের প্রথম এবং প্রাচীনতম কার্যকরী দেহের অঙ্গগুলি প্রাচীন মিশরের দুটি পায়ের আঙ্গুল। তাদের অনন্য কার্যকারিতার কারণে, এই পায়ের আঙ্গুলগুলি একটি সত্যিকারের কৃত্রিম যন্ত্রের উদাহরণ। এই পায়ের আঙ্গুলগুলি শরীরের ওজনের কমপক্ষে চল্লিশ শতাংশ বহন করে। আধুনিক সরঞ্জাম ব্যবহার করে মানুষের রূপের গভীর অধ্যয়নের পরে বেশিরভাগ কৃত্রিম অঙ্গ তৈরি করা হবে। 1480-এর দশকের শেষের দিক সহ যুদ্ধের সময়ও প্রোস্থেটিক অঙ্গ ব্যবহার করা হয়েছিল। একজন জার্মান নাইট, যিনি পবিত্র রোমান সম্রাট পঞ্চম চার্লসের সাথে কাজ করেছিলেন, যুদ্ধের সময় আহত হন। যদিও কৃত্রিম অঙ্গগুলি ব্যয়বহুল ছিল, এই বিশেষ অঙ্গটি একজন বর্ম বিশেষজ্ঞ দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। প্রোস্থেটিক্সের কারণে সৈন্যদের তাদের কর্মজীবন চালিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেওয়া হয়েছিল। একটি গুরুত্বপূর্ণ নথির খসড়া তৈরি করার সময় আঙ্গুলগুলি একটি ঢাল ধরতে পারত, ঘোড়াগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারত এবং এমনকি একটি কুইলও ধরতে পারত। আধুনিক যুগ সময়ের সাথে সাথে অঙ্গের নকশা মানুষের বিশেষত্বের দিকেও মনোনিবেশ করতে শুরু করে। উদাহরণস্বরূপ, একজন পিয়ানোবাদকের অন্যদের তুলনায় ভিন্ন ধরনের যান্ত্রিক বাহুর প্রয়োজন হবে। তাদের অঙ্গপ্রত্যঙ্গগুলি বিস্তৃত হবে এবং তাদের মাঝের এবং আংটির আঙ্গুলগুলি স্বাভাবিকের চেয়ে ছোট হবে। উপরন্তু, থাম্ব এবং ছোট আঙুলের উপর প্যাডেড টিপসের একটি বাহু নকশা একজন পিয়ানোবাদককে তাদের যন্ত্র বাজানোর সময় একাধিক নোট প্রসারিত করার অনুমতি দেয়। প্রথম বিশ্বযুদ্ধের পর কৃত্রিম অঙ্গগুলির জন্য প্রযুক্তি বিকশিত হতে থাকে। যুদ্ধের পরে, শ্রমিকরা কাজে ফিরে আসত, পা বা বাহু ব্যবহার করত কারণ এর বস্তু ধরার ক্ষমতা ছিল। এটি এমন একটি নকশা যা বিগত শতাব্দীতে অপরিবর্তিত রয়েছে। এই ধরনের প্রোস্থেটিক্সযুক্ত ব্যক্তিরা দৈনন্দিন কাজ যেমন গাড়ি চালানো, খাবার খাওয়া এবং আরও অনেক কিছু করতেন। মোটরগাড়ি উৎপাদনের জন্য অস্ত্র যান্ত্রিক হাত ছাড়া গাড়ি উৎপাদন অত্যন্ত কঠিন হয়ে পড়ত। এই সমস্যাটি প্রথম সমাধান করা হয় 1962 সালে যখন "জেনারেল মোটরস" কারখানায় প্রথম যান্ত্রিক বাহু ব্যবহার করা হয়। এই যান্ত্রিক বাহু ব্যবহার করে, যা একটি শিল্প রোবট নামেও পরিচিত, প্রকৌশলীরা কঠিন ঢালাইয়ের কাজগুলি অর্জন করতে সক্ষম হন। উপরন্তু, ডাই-কাস্টিং অপসারণ একটি যান্ত্রিক বাহুর ক্ষমতা উন্নত করার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ ছিল। এই ধরনের প্রযুক্তির সাহায্যে প্রকৌশলীরা সহজেই ছাঁচ গহ্বরের নীচে অপ্রয়োজনীয় ধাতু অপসারণ করতে সক্ষম হন। এই ব্যবহারগুলি বন্ধ করে, ওয়েল্ডিং যান্ত্রিক অস্ত্রের জন্য ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় হতে শুরু করে। 1979 সালে, নাচি কোম্পানি স্পট ওয়েল্ডিং সম্পাদন করার জন্য প্রথম মোটর চালিত রোবটকে পরিমার্জন করে। স্পট ওয়েল্ডিং একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া যা গাড়ি তৈরিতে পৃথক পৃষ্ঠকে একসাথে যুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। খুব শীঘ্রই, যান্ত্রিক অস্ত্রগুলি অতিরিক্ত গাড়ি সংস্থাগুলির কাছে হস্তান্তর করা হয়েছিল। ক্রমাগত উন্নতি হওয়ার সাথে সাথে সিঙ্গাপুরের জাতীয় বিশ্ববিদ্যালয় (এন. ইউ. এস) একটি যান্ত্রিক বাহু উদ্ভাবনের মাধ্যমে আরও অগ্রগতি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে যা তার মূল ওজনের 80 গুণ পর্যন্ত তুলতে পারে। এই বাহুটি কেবল তার উত্তোলন শক্তিই প্রসারিত করেনি, তবে বাহুটি তার মূল দৈর্ঘ্যের পাঁচগুণ পর্যন্ত প্রসারিত করতে পারে। এই অগ্রগতিগুলি প্রথম 2012 সালে চালু করা হয়েছিল এবং গাড়ি সংস্থাগুলি এই নতুন বৈজ্ঞানিক জ্ঞান থেকে ব্যাপকভাবে উপকৃত হতে পারে। সার্জিক্যাল আর্মস সার্জিক্যাল আর্মস প্রথম ব্যবহার করা হয়েছিল 1985 সালে যখন একটি নিউরোসার্জিকাল বায়োপসি করা হয়েছিল। 1990 সালে, এফডিএ অটোমেটেড এডুকেশনাল সাবস্টিটিউট অপারেটর (এইএসওপি) সিস্টেম দ্বারা এন্ডোস্কোপিক অস্ত্রোপচার পদ্ধতির অনুমতি দেয়। তবে, এফ. ডি. এ-র এটাই একমাত্র উন্নতি ছিল না। যদিও এইএসওপি সিস্টেমটি একটি কম্পিউটার মোশন সিস্টেমের বেশি ছিল, প্রথম সার্জারি সিস্টেমটি 2000 সালে এসেছিল, যখন দা ভিঞ্চি সার্জিকাল সিস্টেম এফডিএ দ্বারা অনুমোদিত প্রথম রোবোটিক সার্জারি সিস্টেম হয়ে ওঠে। প্রোস্থেটিক অস্ত্রের প্রকার প্রোস্থেটিকগুলি যান্ত্রিক বাহুর মতো মনে নাও হতে পারে, তবে সেগুলি। এটি একটি অক্ষম সত্তাকে দৈনন্দিন কাজ সম্পাদন করার অনুমতি দেওয়ার জন্য কব্জি এবং একটি তারের জোতা ব্যবহার করে। তারা এমন অস্ত্র তৈরি করতে শুরু করেছে যা মানুষের বাহুর একটি কাঠামো গ্রহণ করে এবং যদিও এটি একটি কঙ্কালের ধাতব বাহুর মতো দেখায়, এটি একটি সাধারণ বাহু এবং হাতের মতো চলাচল করে। এই বাহুটি 2015 সালে জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয় দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এটির 26টি জয়েন্ট রয়েছে (পুরনো পুরনো বাহুর চেয়ে অনেক বেশি) এবং এটি 45 পাউন্ড পর্যন্ত ওজন তুলতে সক্ষম। এই বাহুতে 100টি সেন্সর রয়েছে যা মানুষের মনের সঙ্গে যুক্ত। এই সেন্সরগুলি বাহুযুক্ত ব্যক্তিকে বাহুটি এমনভাবে সরাতে দেয় যেন এটি তার শরীরের অন্য একটি অংশ। যারা এই নতুন কৃত্রিম অঙ্গ ব্যবহার করেছেন তারা বলতে পারেন যে তারা আসলে গঠন অনুভব করতে সক্ষম হয়েছে, শেষ পর্যন্ত কৃত্রিম অঙ্গকে যান্ত্রিক বাহু বিভাগের একটি বিশাল অংশ করে তুলেছে। মহাকাশে, নাসা নতুন গ্রহ আবিষ্কারের জন্য একটি যান্ত্রিক বাহু ব্যবহার করেছিল। এই আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি হল অন্য গ্রহে একটি রোভার পাঠানো এবং এই গ্রহ থেকে নমুনা সংগ্রহ করা। একটি রোভারের সাহায্যে নাসা কেবল রোভারটিকে তার নির্দিষ্ট গ্রহে রাখতে পারে এবং তারা যা চায় তা অন্বেষণ করতে পারে। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে স্যাটেলাইট স্টেশন হিসাবে কাজ করা জাহাজগুলির সাথে যান্ত্রিক অস্ত্রও সংযুক্ত থাকে কারণ তারা অন্যান্য উপগ্রহের ক্ষতি করতে পারে এমন ধ্বংসাবশেষ ধরতে সহায়তা করে। শুধু তাই নয়, তারা নভোচারীদের নিরাপদ রাখে যখন তাদের জাহাজ বা উপগ্রহের মেরামত করতে হয়। এখন, যান্ত্রিক বাহু সহ সমস্ত রোভার যেখানে রয়েছে সেখানে স্থান নেই। এমনকি সোয়াট দল এবং অন্যান্য বিশেষ বাহিনীও এই রোভারগুলি একটি ভবন বা অনিরাপদ এলাকায় গিয়ে বোমা নিষ্ক্রিয় করতে, বোমা স্থাপন করতে বা যানবাহন মেরামত করতে ব্যবহার করে। প্রতিদিনের যান্ত্রিক অস্ত্র প্রতিদিন একজন ব্যক্তি হয়তো এক ধরনের যান্ত্রিক বাহু ব্যবহার করছেন। অনেক যান্ত্রিক অস্ত্র খুব সাধারণ জিনিসের জন্য ব্যবহার করা হয় যেমন পিঞ্চার যান্ত্রিক বাহু দিয়ে নাগালের বাইরে একটি বস্তু ধরতে সক্ষম হওয়া। 3টি জয়েন্টের একটি সাধারণ সিস্টেম চেপে ধরে এবং গতি ছেড়ে দেয় যার ফলে পিঞ্চারটি বন্ধ হয়ে যায় এবং অবশেষে একটি পছন্দসই বস্তু ধরে। এমনকি চিমটির মতো অতি সরল বলে মনে হতে পারে এমন বস্তুগুলিকেও যান্ত্রিক বাহু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। একজন ইঞ্জিনিয়ারের সহায়তায় একটি সহজ, কিন্তু দুর্দান্ত নকশা তৈরি করার জন্য এই সহজ বস্তুটি প্রতিদিন লক্ষ লক্ষ বার ব্যবহার করা হচ্ছে। যান্ত্রিক অস্ত্রের জন্য পরিবর্তন এবং অগ্রগতি সিঙ্গাপুরের জাতীয় বিশ্ববিদ্যালয় যান্ত্রিক বাহুতে স্থাপন করতে সক্ষম কৃত্রিম পেশী টিস্যু তৈরি করা শুরু করেছে যাতে লোকেরা ভারী বোঝা তুলতে সহায়তা করতে পারে। এই কৃত্রিম টিস্যু তার নিজের ওজনের 500 গুণ পর্যন্ত তুলতে পারে। টিস্যু ইঞ্জিনিয়াররা যান্ত্রিক বাহুতে কতটা স্থান রাখে তার উপর নির্ভর করে বাহুটির উত্তোলন শক্তি তত বেশি হয়। একজন নিয়মিত সুস্থ প্রাপ্তবয়স্ক মানুষের ওজন প্রায় 160 থেকে 180 পাউন্ড। এখন, এত ওজনের একজন ব্যক্তি প্রায় 80,000 পাউন্ড ওজনের একটি বস্তু তুলতে সক্ষম হতে পারেন। এটি নির্মাণ সাইটগুলিকে কঠোর আবহাওয়ার কারণে ভেঙে পড়তে পারে এমন ক্রেন ব্যবহার করার পরিবর্তে কেবল নির্মাণ সামগ্রী নিয়ে হাঁটতে সক্ষম করে তুলবে। শীঘ্রই, নির্মাণের জন্য ইউটিলিটি যানবাহন অতীতের একটি বিষয় হতে পারে। সেন্সর মেকানিক্যাল আর্মস প্রোস্থেটিক্সের জন্য ব্যবহৃত নতুন যান্ত্রিক বাহুগুলি সেন্সর অর্জন করতে শুরু করেছে যা একজনের মেরুদণ্ডের সাথে সংযুক্ত একটি চিপের সাহায্যে একজন ব্যক্তিকে হাত সরাতে দেয়। যেহেতু সেন্সরগুলি সহজেই সেন্সর স্পর্শ করে এমন কোনও কিছুর প্রতি উচ্চতর সংবেদনশীলতা রাখার জন্য প্রোগ্রাম করা যেতে পারে, তাই কৃত্রিম বাহুযুক্ত লোকেরাও যে বস্তুটি স্পর্শ করছে তা অনুভব করতে সক্ষম হবে। এর মাধ্যমে একজন ব্যক্তি সামান্যতম কম্পনও অনুভব করতে পারেন। এটি একটি বিপদ এবং একটি ভাল জিনিস হতে পারে। এটি মানুষকে বিপদে ফেলতে পারে কারণ যদি খুব বেশি চাপের সাথে মোকাবিলা করা হয় তবে কৃত্রিম যন্ত্রযুক্ত ব্যক্তি তীব্র ব্যথায় ভুগতে পারে। প্রকৃতপক্ষে স্পর্শ ফিরে পাওয়ার অনুভূতি অর্জন করার পাশাপাশি, একজন আসন্ন বিপদ সম্পর্কে আরও সচেতনতাও অনুভব করতে পারে। সাধারণ মানুষের বাহু সহ প্রাণবন্ত যান্ত্রিক অস্ত্র, প্রাণবন্ত যান্ত্রিক বাহু এতটাই একই রকম যে দুটির মধ্যে পার্থক্য করা কঠিন হতে পারে। এর কারণ হল একটি স্প্রে, যা কৃত্রিম বাহুতে একটি কোট রাখে, বাহুটিকে আসল দেখায়। এই ভবিষ্যতের কল্পনা আরও বাস্তবে পরিণত হতে শুরু করেছে। বিজ্ঞানীরা এমনকি একটি কৃত্রিম বাহুকে সাধারণ বাহুর মতো দেখতে রাখার জন্য হাতা ধরনের কৃত্রিম চামড়া তৈরি করতে শুরু করেছেন। এটি প্রোস্থেটিক্সযুক্ত ব্যক্তিদের তাদের রোবোটিক বাহু সম্পর্কে আত্ম-সচেতন বোধ না করার অনুমতি দেবে। আরও দেখুন রোবোটিক আর্ম এক্সক্যাভেটর আর্টিকুলেটেড রোবট মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং মার্স কিউরিওসিটি রোভার-রোবোটিক আর্ম লিওনার্দো দা ভিঞ্চি রেফারেন্স মেকানিজমস (ইঞ্জিনিয়ারিং)