Mechanical arm
एक यांत्रिक भुजा एक ऐसी मशीन है जो मानव भुजा की क्रिया की नकल करती है। यांत्रिक भुजाएँ एक्चुएटर्स द्वारा संचालित टिकाओं द्वारा जुड़ी कई किरणों से बनी होती हैं। बाहुक एकटा छोर दृढ़ आधारसँ जुड़ल रहैत छैक जखन कि दोसरमे एकटा उपकरण रहैत छैक। इन्हें मनुष्यों द्वारा या तो सीधे या दूर से नियंत्रित किया जा सकता है। कंप्यूटर नियंत्रित यांत्रिक भुजा को रोबोटिक भुजा कहा जाता है। हालाँकि, एक रोबोटिक भुजा कई प्रकार की विभिन्न यांत्रिक भुजाओं में से एक है। यांत्रिक भुजाएँ चिमटी जितनी सरल या कृत्रिम भुजाओं जितनी जटिल हो सकती हैं। दूसरे शब्दों में, यदि कोई तंत्र किसी वस्तु को पकड़ सकता है, किसी वस्तु को पकड़ सकता है, और किसी वस्तु को मानव भुजा की तरह स्थानांतरित कर सकता है, तो इसे यांत्रिक भुजा के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। प्रोस्थेटिक्स और सामान्य रूप से यांत्रिक भुजा के साथ चिकित्सा क्षेत्र में भविष्य में सुधार करने के लिए हाल की प्रगति की गई है। जब यांत्रिक इंजीनियर जटिल यांत्रिक भुजाओं का निर्माण करते हैं, तो भुजा का लक्ष्य एक ऐसा कार्य करना होता है जिसे साधारण मानव भुजाएं पूरा नहीं कर सकती हैं। इतिहास रोबोटिक हथियार शोधकर्ताओं ने रोबोटिक भुजा को इसके औद्योगिक अनुप्रयोगों, चिकित्सा अनुप्रयोगों और प्रौद्योगिकी आदि के आधार पर वर्गीकृत किया है। इसे पहली बार 1930 के दशक के अंत में विलियम पोलार्ड और हेरोल्ड ए. रोज़लैंड द्वारा पेश किया गया था, जहाँ उन्होंने एक "स्प्रेयर" विकसित किया था जिसमें लगभग पाँच डिग्री ऑफ़ फ्रीडम और एक विद्युत नियंत्रण प्रणाली थी। पोलार्ड को "प्रथम स्थिति नियंत्रण उपकरण" कहा जाता था। विलियम पोलार्ड ने कभी भी अपनी भुजा का डिजाइन या निर्माण नहीं किया, लेकिन यह भविष्य में अन्य आविष्कारकों के लिए एक आधार था। 1961 में यूनिमेट का आविष्कार किया गया था, जो प्यूमा शाखा में विकसित हुआ था। 1963 में, रैंचो आर्म को भविष्य में कई अन्य लोगों के साथ डिजाइन किया गया था। भले ही जोसेफ एंगेलबर्गर ने यूनिमेट का विपणन किया, लेकिन जॉर्ज डेवोल ने रोबोटिक भुजा का आविष्कार किया। इसने मनुष्यों के लिए हानिकारक कार्यों के लिए यूनिमेट का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित किया। 1959 में, ट्रेंटन, न्यू जर्सी में जनरल मोटर्स डाई-कास्टिंग संयंत्र में 2700 पाउंड का यूनिमेट प्रोटोटाइप स्थापित किया गया था। यूनिमेट 1900 श्रृंखला डाई-कास्टिंग के लिए पहली उत्पादित रोबोटिक भुजा बन गई। बहुत कम समय के दौरान, कम से कम 450 रोबोटिक हथियारों का उत्पादन किया गया था जिनका उपयोग किया जा रहा था। यह अभी भी पिछले एक सौ वर्षों में सबसे महत्वपूर्ण योगदानों में से एक है। जैसे-जैसे साल बीतते गए, तकनीक विकसित हुई, जिससे बेहतर रोबोटिक हथियारों के निर्माण में मदद मिली। कंपनियों ने न केवल विभिन्न रोबोटिक हथियारों का आविष्कार किया, बल्कि कॉलेजों ने भी किया। 1969 में, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के विक्टर शाइनमैन ने स्टैनफोर्ड भुजा का आविष्कार किया, जहाँ इसमें इलेक्ट्रॉनिक रूप से संचालित भुजाएँ थीं जो छह अक्षों से गुजर सकती थीं। एम. आई. टी. के मार्विन मिन्स्की ने नौसेना अनुसंधान कार्यालय के लिए एक रोबोटिक भुजा का निर्माण किया, संभवतः पानी के नीचे अन्वेषण के लिए। इस विद्युत-हाइड्रोलिक-उच्च निपुणता वाली भुजा में बारह एकल डिग्री स्वतंत्रता जोड़ थे। रोबोट को शुरू में उन कार्यों की एक श्रृंखला को करने के लिए बनाया गया था जो मनुष्यों को उबाऊ, हानिकारक और थकाऊ लगते थे। प्रोस्थेटिक्स आधुनिक युग से पहले प्रोस्थेटिक अंगों का इतिहास ऐसे महान आविष्कारकों द्वारा आया था। दुनिया के पहले और सबसे पहले काम करने वाले शरीर के अंग प्राचीन मिस्र के दो पैर की उंगलियां हैं। अपनी अनूठी कार्यक्षमता के कारण, ये पैर की उंगलियां एक सच्चे कृत्रिम उपकरण का एक उदाहरण हैं। ये पैर की उंगलियां शरीर के वजन का कम से कम चालीस प्रतिशत वहन करती हैं। आधुनिक उपकरणों का उपयोग करके मनुष्य के रूप का गहन अध्ययन करने के बाद अधिकांश कृत्रिम अंगों का उत्पादन किया जाएगा। युद्ध के दौरान भी प्रोस्थेटिक अंगों का उपयोग किया गया था, जिसमें 1480 के दशक के अंत में भी शामिल था। पवित्र रोमन सम्राट चार्ल्स पंचम के साथ सेवा करने वाला एक जर्मन शूरवीर युद्ध के दौरान घायल हो गया था। भले ही कृत्रिम अंग महंगे थे, लेकिन इस विशेष अंग का निर्माण एक कवच विशेषज्ञ द्वारा किया गया था। प्रोस्थेटिक्स के कारण सैनिकों को अपना करियर जारी रखने की अनुमति दी गई थी। एक महत्वपूर्ण दस्तावेज़ का मसौदा तैयार करते समय उंगलियाँ एक ढाल को पकड़ सकती थीं, घोड़ों पर लगाम लगा सकती थीं, और यहाँ तक कि एक रजाई भी। आधुनिक युग जैसे-जैसे समय बीतता गया, अंगों की रचना लोगों की विशेषताओं पर भी ध्यान केंद्रित करने लगी। उदाहरण के लिए, एक पियानोवादक को दूसरों की तुलना में एक अलग प्रकार की यांत्रिक भुजा की आवश्यकता होगी। उनके अंग चौड़े होंगे और उनकी बीच और अंगूठी की उंगलियां सामान्य से छोटी होंगी। इसके अलावा, अंगूठे और छोटी उंगली पर गद्देदार टिप का एक हाथ डिजाइन एक पियानोवादक को अपना वाद्य बजाते समय नोट्स की एक श्रृंखला को फैलाने की अनुमति देगा। प्रथम विश्व युद्ध के बाद कृत्रिम अंगों के लिए प्रौद्योगिकी विकसित होती रही। युद्ध के बाद, मजदूर वस्तुओं को पकड़ने की क्षमता के कारण पैरों या बाहों का उपयोग करके काम पर लौट आते थे। यह उन डिजाइनों में से एक है जो पिछली शताब्दी में अपरिवर्तित रहे हैं। इस तरह के प्रोस्थेटिक्स वाले लोग रोजमर्रा के काम करते थे जैसे कार चलाना, खाना खाना, और बहुत कुछ। ऑटोमोटिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए हथियार मैकेनिकल आर्म के बिना, कारों का उत्पादन बेहद मुश्किल होगा। इस समस्या को पहली बार 1962 में हल किया गया था जब "जनरल मोटर्स" कारखाने में पहली यांत्रिक भुजा का उपयोग किया गया था। इस यांत्रिक भुजा का उपयोग करते हुए, जिसे एक औद्योगिक रोबोट के रूप में भी जाना जाता है, इंजीनियर कठिन वेल्डिंग कार्यों को प्राप्त करने में सक्षम थे। इसके अलावा, डाई-कास्टिंग को हटाना एक यांत्रिक भुजा की क्षमताओं में सुधार करने की दिशा में एक और महत्वपूर्ण कदम था। इस तरह की तकनीक के साथ, इंजीनियर मोल्ड गुहाओं के नीचे अनावश्यक धातु को आसानी से हटाने में सक्षम थे। इन उपयोगों को रोकते हुए, वेल्डिंग यांत्रिक हथियारों के लिए तेजी से लोकप्रिय होने लगी। 1979 में, कंपनी नाची ने स्पॉट वेल्डिंग करने के लिए पहले मोटर चालित रोबोट को परिष्कृत किया। स्पॉट वेल्डिंग एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जिसका उपयोग कारों के निर्माण में अलग-अलग सतहों को एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है। जल्द ही, यांत्रिक हथियार अतिरिक्त कार कंपनियों को दिए जाने लगे। जैसे-जैसे लगातार सुधार किए जा रहे थे, सिंगापुर के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय (एन. यू. एस.) ने एक यांत्रिक भुजा का आविष्कार करके और भी आगे बढ़ने का फैसला किया जो अपने मूल वजन का 80 गुना तक उठा सकता है। इस भुजा ने न केवल अपनी उठाने की ताकत का विस्तार किया, बल्कि भुजा अपनी मूल लंबाई से पांच गुना तक भी बढ़ सकती थी। इन प्रगति को पहली बार 2012 में पेश किया गया था और कार कंपनियों को इस नए वैज्ञानिक ज्ञान से बहुत लाभ हो सकता है। सर्जिकल आर्म्स सर्जिकल आर्म्स का उपयोग पहली बार 1985 में किया गया था जब एक न्यूरोसर्जिकल बायोप्सी की गई थी। 1990 में, एफ. डी. ए. ने स्वचालित शैक्षिक विकल्प प्रचालक (ए. ई. एस. ओ. पी.) प्रणाली द्वारा एंडोस्कोपिक शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं को करने की अनुमति दी। हालाँकि, एफ. डी. ए. द्वारा किया गया यह एकमात्र सुधार नहीं था। जबकि एईएसओपी प्रणाली एक कंप्यूटर गति प्रणाली से अधिक थी, पहली शल्य चिकित्सा प्रणाली 2000 में आई, जब दा विंची सर्जिकल प्रणाली एफडीए द्वारा अनुमोदित पहली रोबोटिक शल्य चिकित्सा प्रणाली बन गई। प्रोस्थेटिक भुजाओं के प्रकार प्रोस्थेटिक्स एक यांत्रिक भुजा की तरह नहीं लग सकते हैं, लेकिन वे हैं। यह एक अक्षम व्यक्ति को रोजमर्रा के कार्यों को करने की अनुमति देने के लिए टिका और तार हार्नेस का उपयोग करता है। उन्होंने ऐसी भुजाएँ बनाना शुरू कर दिया है जो मानव भुजा की संरचना लेती हैं और भले ही यह एक कंकाल धातु की भुजा की तरह दिखती हो, यह एक सामान्य भुजा और हाथ की तरह चलती है। यह भुजा 2015 में जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय द्वारा बनाई गई थी। इसमें 26 जोड़ हैं (पुरानी पुरानी भुजाओं की तुलना में अधिक) और यह 45 पाउंड तक उठाने में सक्षम है। इस भुजा में 100 संवेदक हैं जो मानव मस्तिष्क से जुड़ते हैं। ये संवेदक हाथ वाले व्यक्ति को हाथ को ऐसे हिलाने की अनुमति देते हैं जैसे वह उसके शरीर का एक और हिस्सा हो। जिन लोगों ने इस नए प्रोस्थेटिक का उपयोग किया है, वे कह सकते हैं कि वे वास्तव में बनावट को महसूस करने में सक्षम हैं, अंततः प्रोस्थेटिक्स को यांत्रिक भुजा श्रेणी का एक बड़ा हिस्सा बनाते हैं। अंतरिक्ष में, नासा ने नए ग्रहों की खोज के लिए एक यांत्रिक भुजा का उपयोग किया। इनमें से एक खोज एक रोवर को दूसरे ग्रह पर भेजने और इस ग्रह से नमूने एकत्र करने से हुई। एक रोवर के साथ, नासा केवल रोवर को अपने निर्दिष्ट ग्रह पर रख सकता है और जो कुछ भी वे चाहते हैं उसका पता लगा सकता है। यांत्रिक हथियार उन जहाजों से भी जुड़े होते हैं जो पृथ्वी के वायुमंडल में उपग्रह स्टेशनों के रूप में काम कर रहे हैं क्योंकि वे मलबे को पकड़ने में मदद करते हैं जो अन्य उपग्रहों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इतना ही नहीं, वे अंतरिक्ष यात्रियों को तब भी सुरक्षित रखते हैं जब उन्हें जहाज या उपग्रह की मरम्मत के लिए जाना पड़ता है। अब, जगह वह नहीं है जहाँ यांत्रिक बाहों वाले सभी रोवर हैं। यहां तक कि स्वाट दल और अन्य विशेष बल भी इन रोवरों का उपयोग किसी इमारत या असुरक्षित क्षेत्र में बम को निष्क्रिय करने, बम लगाने या वाहनों की मरम्मत के लिए करते हैं। हर दिन एक व्यक्ति एक प्रकार की यांत्रिक भुजा का उपयोग कर सकता है। कई यांत्रिक भुजाओं का उपयोग बहुत ही सामान्य चीजों के लिए किया जाता है जैसे कि पिन्सर यांत्रिक भुजा के साथ पहुंच से बाहर की वस्तु को पकड़ने में सक्षम होना। 3 जोड़ों की एक साधारण प्रणाली निचोड़ती है और गति जारी करती है जिससे पिन्सर बंद हो जाता है और अंत में एक वांछित वस्तु को पकड़ लेता है। यहां तक कि चिमटी जैसी अति सरल लगने वाली वस्तुओं को भी यांत्रिक भुजा के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। इस साधारण वस्तु का उपयोग प्रतिदिन लाखों बार किया जा रहा है, एक इंजीनियर की मदद से एक सरल, लेकिन महान डिजाइन बनाने के लिए धन्यवाद। यांत्रिक भुजाओं के लिए स्नायु ऊतक में संशोधन और प्रगति सिंगापुर के राष्ट्रीय विश्वविद्यालय ने कृत्रिम मांसपेशी ऊतक बनाना शुरू कर दिया है ताकि लोगों को भारी भार उठाने में मदद करने के लिए यांत्रिक भुजाओं में रखा जा सके। यह कृत्रिम ऊतक अपने वजन का 500 गुना तक उठा सकता है। इस बात पर निर्भर करते हुए कि ऊतक इंजीनियर यांत्रिक भुजा में कितना रखते हैं, भुजा की लिफ्ट ताकत उतनी ही अधिक होती है। एक नियमित मानव अच्छी तरह से विकसित वयस्क का वजन लगभग 160 से 180 पाउंड होता है। अब, इतना वजन वाला व्यक्ति लगभग 80,000 पाउंड वजन वाली वस्तु को उठाने में सक्षम हो सकता है। यह निर्माण स्थलों को एक क्रेन का उपयोग करने के बजाय निर्माण आपूर्ति के साथ चलने में सक्षम होने के लिए बहुत सुरक्षित बना देगा जो कठोर मौसम के कारण ढह सकता है। जल्द ही, निर्माण के लिए उपयोगी वाहन अतीत की बात हो सकती है। संवेदक यांत्रिक भुजाएँ प्रोस्थेटिक्स के लिए उपयोग की जाने वाली नई यांत्रिक भुजाएँ संवेदक प्राप्त करना शुरू कर रही हैं जो किसी की रीढ़ की हड्डी से जुड़ी चिप की मदद से एक व्यक्ति को भुजा को स्थानांतरित करने की अनुमति देती हैं। चूँकि संवेदक आसानी से संवेदक द्वारा छुई गई किसी भी चीज़ के प्रति उच्च संवेदनशीलता रखने के लिए क्रमादेशित किया जा सकता है, कृत्रिम बाहों वाले लोग भी उस वस्तु को महसूस करने में सक्षम होंगे जिसे वे छू रहे हैं। इसके साथ, एक व्यक्ति थोड़ा सा भी कंपन महसूस कर सकता है। यह एक खतरा और अच्छी बात हो सकती है। यह मनुष्य को खतरे में डाल सकता है क्योंकि यदि बहुत अधिक दबाव से निपटा जाए तो कृत्रिम अंग वाले व्यक्ति को गंभीर दर्द हो सकता है। वास्तव में वापस स्पर्श करने की भावना प्राप्त करने के अलावा, आने वाले खतरे के बारे में अधिक जागरूकता भी महसूस की जा सकती है। साधारण मानव भुजाओं के साथ-साथ जीवन-समान यांत्रिक भुजाएं इतनी समान होती हैं कि दोनों के बीच अंतर करना मुश्किल हो सकता है। इसका कारण यह है कि एक स्प्रे, जो कृत्रिम भुजा पर एक कोट लगाता है, भुजा को वास्तविक बनाता है। यह भविष्यवादी कल्पना एक वास्तविकता बनने लगी है। वैज्ञानिक एक कृत्रिम भुजा को सामान्य भुजा की तरह रखने के लिए बाजू की तरह कृत्रिम खाल बनाना भी शुरू कर रहे हैं। यह प्रोस्थेटिक्स वाले लोगों को अपनी रोबोटिक भुजा के प्रति आत्म-जागरूक महसूस नहीं करने देगा। रोबोटिक आर्म एक्सकैवेटर आर्टिकुलेटेड रोबोट मैकेनिकल इंजीनियरिंग मार्स क्यूरियोसिटी रोवर-रोबोटिक आर्म लियोनार्डो दा विंची संदर्भ तंत्र (इंजीनियरिंग) भी देखें।