रोबोटिक्स एक बहु-विषयक क्षेत्र है जिसमें रोबोट का डिज़ाइन, निर्माण, संचालन और उपयोग शामिल है। रोबोट प्रोग्राम करने योग्य मशीनें हैं जो स्वचालित रूप से कार्य कर सकती हैं, आमतौर पर ऐसे वातावरण में जो मनुष्यों के लिए खतरनाक या दोहरावदार होते हैं।
रोबोटिक्स के घटक:
- यांत्रिक संरचना: यह रोबोट के भौतिक शरीर को संदर्भित करता है, जिसमें जोड़, एक्ट्यूएटर (मोटर), सेंसर और पर्यावरण के साथ गति और बातचीत के लिए आवश्यक कोई भी उपांग (जैसे हाथ या पहिए) शामिल हैं।
2. इलेक्ट्रॉनिक्स: रोबोट में माइक्रोकंट्रोलर या प्रोसेसर जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटक होते हैं जो उनके “दिमाग” के रूप में कार्य करते हैं। ये घटक संवेदी जानकारी को संसाधित करते हैं और गति और व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए आदेशों को निष्पादित करते हैं।
3. सेंसर: रोबोट अपने पर्यावरण को समझने के लिए विभिन्न सेंसर का उपयोग करते हैं। इनमें दृष्टि के लिए कैमरे, दूरी मापने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर, स्पर्श सेंसर, संतुलन के लिए जाइरोस्कोप आदि शामिल हो सकते हैं।
4. एक्ट्यूएटर: ये ऐसे तंत्र हैं जो रोबोट को वस्तुओं को हिलाने या हेरफेर करने की अनुमति देते हैं। उदाहरणों में मोटर, वायवीय एक्ट्यूएटर, हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर आदि शामिल हैं।
5. सॉफ्टवेयर: रोबोटिक्स में रोबोट के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्रामिंग शामिल है। यह बुनियादी कार्यों के लिए सरल एल्गोरिदम से लेकर स्वायत्त निर्णय लेने और सीखने के लिए जटिल कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) और मशीन लर्निंग (ML) तकनीकों तक हो सकता है।
रोबोटिक्स कैसे काम करता है:
1. संवेदन: रोबोट सेंसर का उपयोग करके अपने आस-पास की जानकारी इकट्ठा करते हैं। इसमें वस्तुओं का पता लगाना, दूरी मापना, पैटर्न पहचानना आदि शामिल हो सकते हैं।
2.प्रसंस्करण: सेंसर द्वारा एकत्र की गई जानकारी को रोबोट के ऑनबोर्ड कंप्यूटर या माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संसाधित किया जाता है। यह प्रसंस्करण निर्धारित करता है कि रोबोट को अपनी प्रोग्रामिंग और प्राप्त डेटा के आधार पर क्या कार्रवाई करनी चाहिए।
3. निर्णय लेना: संसाधित जानकारी के आधार पर, रोबोट अपनी अगली क्रियाओं के बारे में निर्णय लेता है। यह पूर्व-प्रोग्राम किए गए निर्देश, मानव ऑपरेटर से आदेशों की प्रतिक्रियाएँ या AI एल्गोरिदम का उपयोग करके स्वायत्त रूप से लिए गए निर्णय हो सकते हैं।
4. क्रियान्वित करना: एक बार निर्णय लेने के बाद, रोबोट अपने एक्ट्यूएटर्स का उपयोग कार्यों को निष्पादित करने के लिए करता है। इसमें किसी अलग स्थान पर जाना, कोई वस्तु उठाना, वेल्डिंग या असेंबली जैसे कार्य करना आदि शामिल हो सकते हैं।
5. प्रतिक्रिया: इस पूरी प्रक्रिया के दौरान, रोबोट अक्सर सिस्टम को प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, यह पुष्टि करना कि कोई कार्य पूरा हो गया है, त्रुटियों की रिपोर्ट करना, या पर्यावरण में परिवर्तन के आधार पर व्यवहार को समायोजित करना।
रोबोटिक्स के अनुप्रयोग:विनिर्माण: रोबोट का उपयोग असेंबली, वेल्डिंग, पेंटिंग और पैकेजिंग जैसे कार्यों के लिए विनिर्माण उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है। अन्वेषण: रोबोट का उपयोग अंतरिक्ष अन्वेषण (जैसे मार्स रोवर्स) और अंडरवाटर एक्सप्लोरेशन (आरओवी) में किया जाता है जहाँ मानव उपस्थिति अव्यावहारिक या खतरनाक होती है।
चिकित्सा: सर्जिकल रोबोट सर्जनों को सटीकता और सटीकता के साथ न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी करने में सहायता करते हैं।
कृषि: रोबोट फसल बोने, कटाई करने और छंटाई जैसे कार्यों को स्वचालित कर सकते हैं, जिससे दक्षता में सुधार होता है और श्रम लागत कम होती है। लॉजिस्टिक्स और वेयरहाउसिंग: रोबोट का उपयोग गोदामों में छंटाई, माल परिवहन और इन्वेंट्री प्रबंधन जैसे कार्यों के लिए किया जाता है।
संक्षेप में, रोबोटिक्स मैकेनिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर विज्ञान को जोड़ती है ताकि स्वायत्त या अर्ध-स्वायत्त रूप से कार्य करने में सक्षम मशीनें बनाई जा सकें। AI और सेंसर तकनीक में प्रगति विभिन्न उद्योगों और रोजमर्रा की जिंदगी में रोबोट की क्षमताओं और अनुप्रयोगों का विस्तार करना जारी रखती है।
रोबोटिक्स इंजीनियरिंग और विज्ञान का एक क्षेत्र है जो रोबोट के डिजाइन, निर्माण, संचालन और उपयोग से संबंधित है। रोबोट प्रोग्राम करने योग्य मशीनें हैं जो स्वायत्त या अर्ध-स्वायत्त रूप से कार्य कर सकती हैं, अक्सर मानव कार्य को बदलने या सहायता करने के लक्ष्य के साथ। रोबोटिक्स के क्षेत्र में मैकेनिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, कंप्यूटर विज्ञान और कृत्रिम बुद्धिमत्ता सहित विभिन्न विषय शामिल हैं।
मैकेनिकल डिज़ाइन: इसमें रोबोट की भौतिक संरचना को डिज़ाइन करना शामिल है, जिसमें जोड़, एक्ट्यूएटर (मोटर), फ़्रेम और आंदोलन और हेरफेर के लिए आवश्यक कोई अन्य यांत्रिक घटक शामिल हैं।
इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण प्रणाली: रोबोट माइक्रोकंट्रोलर, सेंसर और एक्ट्यूएटर जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों से लैस होते हैं। ये घटक रोबोट की गति को नियंत्रित करने, संवेदी जानकारी की व्याख्या करने और आदेशों को निष्पादित करने के लिए एक साथ काम करते हैं।
