Mechanical arm
مکینیکل بازو ایک ایسی مشین ہے جو انسانی بازو کے عمل کی نقل کرتی ہے۔ مکینیکل بازو متعدد بیموں پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایکچوایٹرز کے ذریعے چلنے والے قبضے سے جڑے ہوتے ہیں۔ بازو کا ایک سرے کو مضبوط بنیاد سے جوڑا جاتا ہے جبکہ دوسرے سرے پر ایک اوزار ہوتا ہے۔ انہیں انسانوں کے ذریعے براہ راست یا فاصلے پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ کمپیوٹر کے زیر کنٹرول مکینیکل بازو کو روبوٹک بازو کہا جاتا ہے۔ تاہم، روبوٹک بازو مختلف مکینیکل بازوؤں کی بہت سی اقسام میں سے صرف ایک ہے۔ مکینیکل بازو چمٹی کی طرح سادہ یا مصنوعی بازو کی طرح پیچیدہ ہو سکتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، اگر کوئی میکانزم کسی شے کو پکڑ سکتا ہے، کسی شے کو پکڑ سکتا ہے، اور کسی شے کو انسانی بازو کی طرح منتقل کر سکتا ہے، تو اسے مکینیکل بازو کے طور پر درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ طبی شعبے میں پروسٹیٹکس اور عام طور پر مکینیکل بازو کے ساتھ مستقبل میں بہتری لانے کے لیے حالیہ پیش رفت کی گئی ہے۔ جب مکینیکل انجینئر پیچیدہ مکینیکل بازو بناتے ہیں، تو مقصد بازو کے لیے ایک ایسا کام انجام دینا ہوتا ہے جسے عام انسانی بازو مکمل نہیں کر سکتے۔ روبوٹک ہتھیاروں کے محققین نے روبوٹک بازو کی درجہ بندی اس کی صنعتی ایپلی کیشنز، طبی ایپلی کیشنز، اور ٹیکنالوجی وغیرہ کے لحاظ سے کی ہے۔ اسے پہلی بار 1930 کی دہائی کے آخر میں ولیم پولارڈ اور ہیرالڈ اے روزلینڈ نے متعارف کرایا تھا، جہاں انہوں نے ایک "اسپرئیر" تیار کیا جس میں تقریبا پانچ ڈگری آف فریڈم اور الیکٹرک کنٹرول سسٹم تھا۔ پولارڈ کو "فرسٹ پوزیشن کنٹرولنگ اپریٹس" کہا جاتا تھا۔ ولیم پولارڈ نے کبھی بھی اپنا بازو ڈیزائن یا تعمیر نہیں کیا، لیکن یہ مستقبل میں دوسرے موجد کے لیے ایک بنیاد تھا۔ 1961 میں یونیمیٹ ایجاد کیا گیا، جو پوما بازو میں تبدیل ہوا۔ 1963 میں، رانچو بازو کو مستقبل میں بہت سے دوسرے لوگوں کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا تھا۔ اگرچہ جوزف اینگلبرگر نے یونیمیٹ کی مارکیٹنگ کی، لیکن جارج ڈیوول نے روبوٹک بازو ایجاد کیا۔ اس نے انسانوں کے لیے نقصان دہ کاموں کے لیے یونیمیٹ کے استعمال پر توجہ مرکوز کی۔ 1959 میں، نیو جرسی کے ٹرینٹن میں جنرل موٹرز کے ڈائی کاسٹنگ پلانٹ میں 2700 پاؤنڈ کا یونیمیٹ پروٹو ٹائپ نصب کیا گیا تھا۔ یونیمیٹ 1900 سیریز ڈائی کاسٹنگ کے لیے تیار کردہ پہلا روبوٹک بازو بن گیا۔ بہت کم وقت کے دوران، کم از کم 450 روبوٹک ہتھیار تیار کیے گئے تھے جو استعمال کیے جا رہے تھے۔ یہ اب بھی پچھلے ایک سو سالوں میں سب سے اہم شراکت میں سے ایک ہے۔ جیسے جیسے سال گزرتے گئے، ٹیکنالوجی نے ترقی کی، جس سے بہتر روبوٹک ہتھیار بنانے میں مدد ملی۔ کمپنیوں نے نہ صرف مختلف روبوٹک ہتھیار ایجاد کیے بلکہ کالجوں نے بھی۔ 1969 میں، اسٹینفورڈ یونیورسٹی سے تعلق رکھنے والے وکٹر شین مین نے اسٹینفورڈ بازو ایجاد کیا، جہاں اس کے الیکٹرانک طور پر چلنے والے بازو تھے جو چھ محوروں سے گزر سکتے تھے۔ ایم آئی ٹی سے تعلق رکھنے والے مارون منسکی نے نیول ریسرچ کے دفتر کے لیے ایک روبوٹک بازو بنایا، ممکنہ طور پر پانی کے اندر کی تلاش کے لیے۔ اس برقی ہائیڈرولک اعلی مہارت والے بازو میں اس بازو کے بارہ سنگل ڈگری فریڈم جوڑے تھے۔ روبوٹ ابتدائی طور پر ایسے کاموں کا ایک سلسلہ انجام دینے کے لیے بنائے گئے تھے جو انسانوں کو بورنگ، نقصان دہ اور تکلیف دہ لگتے تھے۔ پروسٹیٹکس جدید دور سے پہلے مصنوعی اعضاء کی تاریخ ایسے عظیم موجد کے پاس آئی۔ دنیا کے پہلے اور ابتدائی کام کرنے والے جسم کے اعضاء قدیم مصر سے دو انگلیاں ہیں۔ ان کی منفرد فعالیت کی وجہ سے، یہ انگلیاں ایک حقیقی مصنوعی آلہ کی مثال ہیں۔ یہ انگلیاں جسم کے وزن کا کم از کم چالیس فیصد اٹھاتی ہیں۔ جدید آلات کا استعمال کرتے ہوئے انسان کی شکل کا گہری مطالعہ کرنے کے بعد زیادہ تر مصنوعی اعضاء پیدا ہوتے ہیں۔ جنگ کے دوران بھی مصنوعی اعضاء کا استعمال کیا گیا، بشمول 1480 کی دہائی کے آخر میں۔ ایک جرمن نائٹ، جس نے مقدس رومن شہنشاہ چارلس پنجم کے ساتھ خدمات انجام دیں، جنگ کے دوران زخمی ہو گیا۔ اگرچہ مصنوعی اعضاء مہنگے تھے، لیکن یہ خاص اعضاء ایک کوچ کے ماہر نے تیار کیا تھا۔ پروسٹیٹکس کی وجہ سے فوجیوں کو اپنا کیریئر جاری رکھنے کی اجازت دی گئی۔ انگلیاں ڈھال کو پکڑ سکتی تھیں، گھوڑوں کی باگ ڈور پکڑ سکتی تھیں، اور یہاں تک کہ کسی اہم دستاویز کا مسودہ تیار کرتے وقت کوئل بھی پکڑ سکتی تھیں۔ جدید دور جیسے جیسے وقت گزرتا گیا، اعضاء کے ڈیزائن نے لوگوں کی خصوصیات پر بھی توجہ مرکوز کرنا شروع کر دی۔ مثال کے طور پر، ایک پیانو نواز کو دوسروں کے مقابلے میں مختلف قسم کے مکینیکل بازو کی ضرورت ہوگی۔ ان کے اعضاء وسیع ہوتے اور ان کی درمیانی اور انگوٹھی کی انگلیاں معمول سے چھوٹی ہوتیں۔ اس کے علاوہ، انگوٹھے اور چھوٹی انگلی پر گدے دار ٹپس کا بازو ڈیزائن ایک پیانو نواز کو اپنا آلہ بجاتے ہوئے نوٹوں کی ایک سیریز کو پھیلانے کی اجازت دیتا ہے۔ پہلی جنگ عظیم کے بعد مصنوعی اعضاء کے لیے ٹیکنالوجی تیار ہوتی رہی۔ جنگ کے بعد، مزدور چیزوں کو پکڑنے کی صلاحیت کی وجہ سے ٹانگوں یا بازوؤں کا استعمال کرتے ہوئے کام پر واپس آتے تھے۔ یہ ان ڈیزائنوں میں سے ایک ہے جو پچھلی صدی میں تبدیل نہیں ہوئے ہیں۔ اس طرح کے پروسٹیٹکس والے لوگ روزمرہ کے کام کرتے جیسے کار چلانا، کھانا کھانا، اور بہت کچھ۔ آٹوموٹو مینوفیکچرنگ کے لیے ہتھیار مکینیکل بازو کے بغیر کاروں کی تیاری انتہائی مشکل ہوگی۔ یہ مسئلہ پہلی بار 1962 میں حل کیا گیا تھا جب پہلا مکینیکل بازو "جنرل موٹرز" فیکٹری میں استعمال کیا گیا تھا۔ اس مکینیکل بازو کا استعمال کرتے ہوئے، جسے صنعتی روبوٹ بھی کہا جاتا ہے، انجینئرز ویلڈنگ کے مشکل کاموں کو حاصل کرنے میں کامیاب ہوئے۔ اس کے علاوہ، مکینیکل بازو کی صلاحیتوں کو بہتر بنانے کے لیے ڈائی کاسٹنگ کو ہٹانا ایک اور اہم قدم تھا۔ اس طرح کی ٹیکنالوجی کے ساتھ، انجینئرز مولڈ کیوٹیز کے نیچے غیر ضروری دھات کو آسانی سے ہٹانے میں کامیاب ہو گئے۔ ان استعمالوں کو روکتے ہوئے، ویلڈنگ میکانی ہتھیاروں کے لیے تیزی سے مقبول ہونے لگی۔ 1979 میں، کمپنی ناچی نے اسپاٹ ویلڈنگ انجام دینے والے پہلے موٹر سے چلنے والے روبوٹ کو بہتر بنایا۔ اسپاٹ ویلڈنگ ایک بہت اہم عمل ہے جو کاروں کی تخلیق میں الگ الگ سطحوں کو ایک ساتھ جوڑنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ جلد ہی، مکینیکل ہتھیار اضافی کار کمپنیوں کو منتقل کیے جا رہے تھے۔ جیسے جیسے مسلسل بہتریاں آ رہی تھیں، نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور (این یو ایس) نے ایک ایسا مکینیکل بازو ایجاد کرکے مزید پیش رفت کرنے کا فیصلہ کیا جو اپنے اصل وزن سے 80 گنا زیادہ اٹھا سکتا ہے۔ اس بازو نے نہ صرف اپنی لفٹ کی طاقت کو بڑھایا بلکہ بازو اپنی اصل لمبائی سے پانچ گنا تک بھی بڑھا سکتا تھا۔ یہ پیش رفت پہلی بار 2012 میں متعارف کرائی گئی تھی اور کار کمپنیاں اس نئے سائنسی علم سے بہت فائدہ اٹھا سکتی ہیں۔ سرجیکل آرمز سرجیکل آرمز کا استعمال پہلی بار 1985 میں کیا گیا تھا جب نیورو سرجیکل بائیوپسی کی گئی تھی۔ 1990 میں، ایف ڈی اے نے آٹومیٹڈ ایجوکیشنل سبسیٹیوٹ آپریٹر (اے ای ایس او پی) سسٹم کے ذریعے اینڈوسکوپک جراحی کے طریقہ کار کی اجازت دی۔ تاہم، یہ واحد بہتری نہیں تھی جو ایف ڈی اے نے کی تھی۔ اگرچہ اے ای ایس او پی نظام زیادہ تر کمپیوٹر موشن سسٹم کا تھا، لیکن پہلا جراحی نظام 2000 میں آیا، جب ڈا ونچی جراحی نظام ایف ڈی اے کے ذریعہ منظور شدہ پہلا روبوٹک جراحی نظام بن گیا۔ پروسٹیٹک ہتھیاروں کی اقسام پروسٹیٹکس مکینیکل بازو کی طرح نہیں لگ سکتے ہیں، لیکن وہ ہیں۔ یہ قبضے اور تار کی ہارنس کا استعمال کرتا ہے تاکہ ایک نااہل شخص کو روزمرہ کے کام انجام دینے کی اجازت دی جا سکے۔ انہوں نے ایسے ہتھیار بنانا شروع کر دیے ہیں جو انسانی بازو کی ساخت رکھتے ہیں اور اگرچہ یہ ایک کنکال دھات کے بازو کی طرح لگتا ہے، یہ ایک عام بازو اور ہاتھ کی طرح حرکت کرتا ہے۔ یہ بازو 2015 میں جان ہاپکنز یونیورسٹی نے بنایا تھا۔ اس کے 26 جوڑے ہیں (پرانے فرسودہ بازوؤں سے بہت زیادہ) اور یہ 45 پاؤنڈ تک اٹھانے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اس بازو میں 100 سینسر ہوتے ہیں جو انسانی دماغ سے جڑتے ہیں۔ یہ سینسر بازو والے شخص کو بازو کو اس طرح حرکت دینے کی اجازت دیتے ہیں جیسے وہ اس کے جسم کا صرف ایک اور حصہ ہو۔ جن لوگوں نے یہ نیا مصنوعی استعمال کیا ہے وہ کہہ سکتے ہیں کہ وہ اصل میں ساخت کو محسوس کرنے کے قابل ہو گئے ہیں، بالآخر مصنوعی اعضاء کو میکانی بازو کے زمرے کا ایک بہت بڑا حصہ بنا دیتے ہیں۔ خلاء میں، ناسا نے نئے سیاروں کی دریافتوں کے لیے ایک مکینیکل بازو کا استعمال کیا۔ ان میں سے ایک دریافت دوسرے سیارے پر روور بھیجنے اور اس سیارے سے نمونے جمع کرنے سے ہوئی۔ ایک روور کے ساتھ، ناسا صرف روور کو اس کے نامزد سیارے پر رکھ سکتا ہے اور وہ سب کچھ تلاش کر سکتا ہے جو وہ چاہتے ہیں۔ میکانکی ہتھیار ان جہازوں سے بھی منسلک ہوتے ہیں جو زمین کے ماحول میں سیٹلائٹ اسٹیشنوں کے طور پر کام کر رہے ہیں کیونکہ وہ ملبے کو پکڑنے میں مدد کرتے ہیں جو دوسرے سیٹلائٹ کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ نہ صرف یہ بلکہ وہ خلابازوں کو بھی محفوظ رکھتے ہیں جب انہیں جہاز یا سیٹلائٹ کی مرمت کے لیے جانا پڑتا ہے۔ اب، جگہ وہ جگہ نہیں ہے جہاں مکینیکل بازوؤں والے تمام روور ہوں۔ یہاں تک کہ سواٹ ٹیم اور دیگر اسپیشل فورسز بھی ان رووروں کا استعمال کسی عمارت یا غیر محفوظ علاقے میں جانے کے لیے بم کو ناکارہ بنانے، بم لگانے یا گاڑیوں کی مرمت کے لیے کرتی ہیں۔ ہر روز ایک شخص مکینیکل بازو کی ایک قسم کا استعمال کر رہا ہو سکتا ہے۔ بہت سے مکینیکل بازو بہت ہی عام چیزوں کے لیے استعمال ہوتے ہیں جیسے کہ پنسر مکینیکل بازو سے کسی پہنچ سے باہر کی چیز کو پکڑنے کے قابل ہونا۔ 3 جوڑوں کا ایک سادہ نظام دباؤ ڈالتا ہے اور حرکت کو جاری کرتا ہے جس کی وجہ سے پنسر بند ہو جاتا ہے اور آخر میں مطلوبہ چیز کو پکڑ لیتا ہے۔ یہاں تک کہ وہ اشیاء جو ٹوئیزر جیسی انتہائی سادہ لگ سکتی ہیں انہیں مکینیکل بازو کے طور پر درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ ایک سادہ لیکن عمدہ ڈیزائن بنانے والے انجینئر کی مدد سے یہ سادہ چیز روزانہ لاکھوں بار استعمال ہو رہی ہے۔ مکینیکل ہتھیاروں کے لیے تبدیلیاں اور پیش رفت نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور نے مصنوعی پٹھوں کے ٹشو بنانا شروع کر دیا ہے تاکہ میکانی ہتھیاروں میں رکھا جا سکے تاکہ لوگوں کو بھاری بوجھ اٹھانے میں مدد مل سکے۔ یہ مصنوعی ٹشو اپنے وزن سے 500 گنا زیادہ اٹھا سکتا ہے۔ اس بات پر منحصر ہے کہ ٹشو انجینئر مکینیکل بازو میں کتنی جگہ رکھتے ہیں، بازو کی لفٹ کی طاقت اتنی ہی زیادہ ہوتی ہے۔ ایک عام انسانی اچھی طرح سے بالغ بالغ کا وزن تقریبا 160 سے 180 پاؤنڈ ہوتا ہے۔ اب اتنا وزن والا شخص کسی ایسی چیز کو اٹھا سکتا ہے جس کا وزن تقریبا 80,000 پاؤنڈ ہو۔ اس سے تعمیراتی مقامات کو سخت موسم کی وجہ سے گرنے والی کرین کا استعمال کرنے کے بجائے تعمیراتی سامان کے ساتھ چلنے کے قابل ہونا بہت زیادہ محفوظ ہو جائے گا۔ جلد ہی، تعمیر کے لیے یوٹیلیٹی گاڑیاں ماضی کی بات ہو سکتی ہیں۔ سینسر مکینیکل آرمز پروسٹیٹکس کے لیے استعمال ہونے والے نئے مکینیکل بازو سینسر حاصل کرنا شروع کر رہے ہیں جو کسی کی ریڑھ کی ہڈی سے منسلک چپ کی مدد سے کسی شخص کو بازو کو حرکت دینے کی اجازت دیتا ہے۔ چونکہ سینسرز کو آسانی سے اس طرح پروگرام کیا جا سکتا ہے کہ سینسر جس چیز کو چھوتا ہے اس کے لیے زیادہ حساسیت ہو، اس لیے مصنوعی بازو والے لوگ بھی اس چیز کو محسوس کر سکیں گے جسے وہ چھو رہے ہیں۔ اس سے ایک شخص ذرا سا بھی کمپن محسوس کر سکتا ہے۔ یہ ایک خطرہ اور اچھی چیز ہو سکتی ہے۔ یہ انسان کو خطرے میں ڈال سکتا ہے کیونکہ اگر زیادہ دباؤ سے نمٹا جائے تو مصنوعی شخص کو شدید درد ہو سکتا ہے۔ اصل میں ٹچ بیک کا احساس حاصل کرنے کے علاوہ، آنے والے خطرے کے بارے میں مزید آگاہی بھی محسوس کی جا سکتی ہے۔ عام انسانی بازوؤں کے ساتھ زندہ مکینیکل بازو اتنے ملتے جلتے ہیں کہ ان دونوں میں فرق کرنا مشکل ہو سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ایک سپرے، جو مصنوعی بازو پر کوٹ رکھتا ہے، بازو کو حقیقی دکھاتا ہے۔ یہ مستقبل کی خیالی حقیقت بننا شروع ہو رہی ہے۔ یہاں تک کہ سائنس دان مصنوعی بازو کو عام بازو کی طرح دکھانے کے لیے آستین کی قسم کی مصنوعی کھالیں بنانا شروع کر رہے ہیں۔ یہ پروسٹیٹکس والے لوگوں کو اپنے روبوٹک بازو کے بارے میں خود سے آگاہ محسوس نہیں کرنے دے گا۔ روبوٹک بازو کھدائی کرنے والا مصنوعی روبوٹ مکینیکل انجینئرنگ مارس کیوریوسٹی روور-روبوٹک بازو لیونارڈو ڈا ونچی حوالہ جات میکانزم (انجینئرنگ) بھی دیکھیں۔