মানবিক রোবট

মানবিক রোবট বা হিউম্যানোয়েড রোবট (ইংরেজি :Humanoid Robot)মানুষের শরীরের অনুরূপ নির্মিত রোবট। মানুষের প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম এবং পরিবেশের সকল বিষয়ে তথ্য জানা, গবেষণা ও পরীক্ষামূলক ব্যবহারের জন্য এটি তৈরি করা হয়। সাধারণত, মানবিক রোবটের একটি মাথা, দুটি হাত এবং দুটি পা থাকে। যদিও কিছু ধরনের রোবটের শরীরের শুধুমাত্র কিছু অংশ থাকে। এছাড়াও কিছু মানবিক রোবটের মানুষের অনুরূপ মাথা এবং মুখ আছে। এনড্রয়েড হল নান্দনিকভাবে মানুষ অনুরূপে নির্মিত একটি মানবিক রোবট।

পরিভাষা

মানবিক রোবট এখন বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক এলাকায় গবেষণা সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার হয়।

গবেষকরা মানবিক রোবট তৈরির জন্য মানব দেহের গঠন এবং আচরণ (বায়োমেকানিক্স) অধ্যয়ন করেন। অন্যদিকে, মানুষের শরীরকে ভাল ভাবে বোঝার জন্য ভূমিকা পালন করে। মানুষের চেতনা অধ্যয়ন থেকে মানবিক রোবট তৈরি এবং মোটর দক্ষতা অর্জনের তথ্য জানা ও শেখা যায়। এই জ্ঞান মানুষের আচরণের অনুকরণ মডেল হিসাবে ব্যবহার করা হয় এবং এটি বহু সময় ধরে উন্নত হয়ে আসছে।

এটি মানা হয় যে,সাধারণ মানুষের আচরণ অধ্যয়ন করে খুব উন্নত রোবোটিক্স তৈরি সহজতর হবে।

যদিও মানবিক রোবট গবেষণার প্রাথমিক লক্ষ্য রোবট ও মানুষ উভয়ের মধ্যে জ্ঞান বা তথ্য স্থানান্তর করা। উদাহরণস্বরুপ, স্নায়বিকসম্প্রতিহীন, গোড়ালি-পাদদেশের অস্থিরতা, জৈবিক পায়ের প্রজনন এবং প্রজাপতির অঙ্গপ্রত্যঙ্গের জন্য চালিত পায়ের প্রজনন।

গবেষণার পাশাপাশি, মানবিক রোবট ব্যক্তিগত কাজ যেমন মানবিক কার্য সম্পাদন করার জন্য তৈরি করা হচ্ছে, যার মাধ্যমে তারা অসুস্থ এবং বয়স্ক, এবং ময়লা বা বিপজ্জনক কাজগুলি সহজে করতে সক্ষম হবে। এছাড়াও মানবিক রোবট  কিছু পদ্ধতিগতভাবে-ভিত্তিক বাণিজ্যিক, যেমন রিসেপশন-ডেস্ক প্রশাসক এবং স্বয়ংচালিত উৎপাদন লাইন কর্মীদের জন্য উপযুক্ত। প্রকৃতপক্ষে, যেহেতু তারা মানুষের সাহায্যের জন্য যন্ত্রপাতি ও সরঞ্জামগুলি বহন করে। মানবিক রোবট তত্ত্বগতভাবে কোনও কাজ করতে পারে যা মানুষ করতে পারে, যতদিন তাদের মধ্যে সফ্টওয়্যার ব্যবহার করা হয়। যাইহোকম এটা খুবই জটিল প্রক্রিয়া।

বর্তমানে এরা বিনোদনকারী হিসাবে জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। উদাহরণস্বরূপ, উরসুলা: একটি মহিলা রোবট, গাইতে ও নাচতে পারে এবং ইউনিভার্সাল স্টুডিওতে শ্রোতাদের সাথে কথা বলতে পারে। ডিজনি থিম পার্ক বেশ কয়েকটি উদ্দীপনামূলক রোবট ব্যবহার করে যা মানুষদের মত দেখতে এবং চলতে ও কথা বলতে পারে। যদিও এই রোবটগুলি বাস্তবসম্মত বলে মনে হলেও তাদের কোন চেতনা বা শারীরিক স্বায়ত্তশাসনতা নেই। বিভিন্ন মানবিক রোবট এবং দৈনিক জীবনের তাদের সম্ভাব্য উপযোগ প্লাগ & প্রে নামে একটি স্বাধীন তথচিত্র ভিত্তিক চলচ্চিত্রে দেখানো হয়, যা ২০১০ সালে মুক্তি পায়।

বিশেষ করে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বা অ্যালগরিদম ব্যবহৃত মানবিক রোবট ভবিষ্যতে বিপজ্জনক হতে পারে এবং দূরবর্তী স্থানে যেমন, মহাকাশ অনুসন্ধান মিশনে দরকারী হতে পারে।

অনুভূতিশীলতা 
সেন্সর একটি ডিভাইস যা কিছু গুণ ও মনের বৈশিষ্ট্যাবলী পরিমাপ করে। রোবোটিক্সের তিনটি প্রাচীনতম প্রিমিটিভ (পরিকল্পনা ও নিয়ন্ত্রণ ব্যতীত), সেন্সিং পরামিতিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

সেন্সরগুলিকে শারীরিক প্রক্রিয়া অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে যা দ্বারা তারা কাজ করে বা পরিমাপের তথ্য অনুযায়ী আউটপুট দেয়। এই ক্ষেত্রে, দ্বিতীয় পদ্ধতিটি ব্যবহার করা হয়েছিল।

প্রপিরিওসেপ্টিভ অনুভূতি 
প্রোপ্রাইওসেপ্টিভ সেন্সর মানুষের শরীরে জয়েন্টের অবস্থান এবং গতিবিধি অনুভূতি করে থাকে।

মানুষের শরীরে অটিলিথ এবং আধা-বৃত্তাকার পথ (ভিতরের কানের মধ্যে) ভারসাম্য ও স্থিতিবিধি বজায় রাখার জন্য ব্যবহৃত হয়। মানুষ তাদের নিজস্ব প্রোপ্রোয়াসিটিভ সেন্সর ব্যবহার করে (যেমন স্পর্শ, পেশী এক্সটেনশন, অঙ্গ অবস্থান) অভিযোজনে সাহায্য করতে। মানবিক রোবটগুলি অ্যাকসিলারোমেটর ব্যবহার করে ত্বরণ পরিমাপ করে, যা থেকে  ইন্টিগ্রেশন দ্বারা  গতিবেগ গণনা করা যায়;পরিবেশের সাথে যোগাযোগ ও শক্তি পরিমাপ করতে রোবট এর হাত ও পায়ের মধ্যে থাকা পজিশনিং সেন্সর অথবা গতি সেন্সর ব্যবহার করে, যা রোবটটির প্রকৃত অবস্থান (যার মাধ্যমে বেগ পরিমাপ করা যেতে পারে) নির্ণয় করে।

এক্সটেরোসেপ্টিভ অনুভূতি 

কি স্পর্শ করা হয়েছে তার তথ্য প্রদান করতে ট্যাক্টলেস এর বিন্যাস ব্যবহার করা হয়। ছায়া হাত প্রতিটি আঙুলের উপর পলিউরেথনের ত্বকের নিচে সাজানো ৩৪ টি ট্যাক্টলেস এর বিন্যাস ব্যবহার করে।  ট্যাক্টলেস সেন্সরগুলি রোবট ও অন্যান্য বস্তুর মধ্যে স্থানান্তরিত এবং ঘূর্ণন বল সম্পর্কে তথ্য প্রদান করে।

পরিবেশ থেকে তথ্যকে প্রক্রিয়াকরণের জন্য এবং এটির বাস্তব ছবি তৈরি করার জন্য মানবিক রোবট তড়িচ্চুম্বকায়িত বর্ণালী ব্যবহার করে। মানবিক রোবট এটি বস্তু শনাক্ত এবং তাদের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা হয়। দৃষ্টি সেন্সর মানুষের অনুরূপ একইভাবে কাজ। সর্বাধিক মানবিক রোবট দৃষ্টি সেন্সর হিসাবে সিসিডি ক্যামেরা ব্যবহার করে।

শব্দ সেন্সর মানবিক রোবটকে পরিবেশগত শব্দ শুনতে এবং কান হিসাবে সঞ্চালনে সাহায্য করে। সাধারণত এই কাজের জন্য মাইক্রোফোন ব্যবহৃত হয়।

সক্রিয় বা চালু করা 

এক্যুয়েটর্স রোবটকে গতিশীল করে।

মানবিক রোবটগুলি এমনভাবে তৈরি করা হয় যে, তারা মানব দেহের অনুকরণ করতে পারে, তাই তারা এমন এক্যুয়েটর ব্যবহার করে যা পেশী এবং জয়েন্টগুলির মতো করে করে। মানুষের মতো গতি অর্জন করতে, মানবিক রোবট প্রধানত ঘূর্ণমান এক্যুয়েটর ব্যবহার করে। তারা বৈদ্যুতিক, বায়ুসংক্রান্ত, জলবাহী, পিয়েজোইলেক্ট্রিক বা অতিস্বনক হতে পারে।

জলবাহী এবং বৈদ্যুতিক এক্যুয়েটর একটি খুব দৃঢ়ভাবে চলে, যেন অপেক্ষাকৃত জটিল প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ কৌশলের মাধ্যমে অনুকূল পদ্ধতিতে কাজ করতে পারে। উচ্চ গতিসম্পন্ন এবং নিম্ন লোড অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বৈদ্যুতিক কোর এক্যুয়েটর ভাল উপযোগী হলেও, হাইড্রুলিক কম গতিতে এবং উচ্চ লোড অ্যাপ্লিকেশনে ভাল কাজ করে।

ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে পিয়েজোইলেক্ট্রিক এক্যুয়েটর্স উচ্চ বল ক্ষমতা সঙ্গে আন্দোলিত হয়। এদের অতি - সুনির্দিষ্ট পজিশনিং, স্ট্যাটিক বা গতিশীল পরিস্থিতিতে উচ্চ ভোল্টেজ বা চাপ তৈরি এবং পরিচালনার জন্য ব্যবহার করা হয়।

আল্ট্রাসনিক এক্যুয়েটর অতিস্বনক ফ্রিকোয়েন্সি (২০KHz এর উপরে) প্রসরণের জন্য ব্যবহার হয়। এটি কম্পন, পজিশনিং অ্যাপ্লিকেশন এবং দ্রুত স্যুইচিং নিয়ন্ত্রণের জন্য উপকারী।

বায়ুসংক্রান্ত এক্যুয়েটর গ্যাস সংকীর্ণতা ভিত্তিতে কাজ। যেহেতু, তারা স্ফীত হয়, এরা অক্ষ বরাবর প্রসারিত হয়। যদি একটি স্থির হয়, অন্য একটি রৈখিক নির্দিষ্ট পথে চলে যায়। এই এক্যুয়েটর নিম্ন গতি এবং কম/মাঝারি লোড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তরি করা হয়। বায়ুসংক্রান্ত এক্যুয়েটর মধ্যে আছে: সিলিন্ডার, ঝিল্লি, বায়ুসংক্রান্ত ইঞ্জিন, বায়ুসংক্রান্ত পদক্ষেপকারী মোটর এবং বায়ুসংক্রান্ত কৃত্রিম পেশী ইত্যাদি।

নিয়ন্ত্রণ 
পরিকল্পনা এবং নিয়ন্ত্রণে, মানবিক ও অন্যান্য ধরনের রোবট (যেমন শিল্পের মত ) মধ্যে অপরিহার্য পার্থক্য হল যে রোবট মানুষের মত হতে হবে, পায়ে স্বাভাবিক হাঁটা চলাকালে ন্যূনতম শক্তি খরচ হয়, যেমনটি মানব দেহে হয়ে থাকে। এই কারণে, গতিবিদ্যা এবং এই ধরনের কাঠামোর নিয়ন্ত্রণের উপর গবেষণা ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে।

রোবট স্থিরভাবে চালানোর প্রশ্নটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। রোবট এর মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র একটি স্থায়ী অবস্থান প্রদানের জন্য কেন্দ্রের রক্ষণাবেক্ষণ নিয়ন্ত্রণের একটি লক্ষ্য হিসাবে নির্বাচন করা যেতে পারে।

হাঁটার সময় গতিশীল ভারসাম্য বজায় রাখতে, একটি রোবট যোগাযোগ শক্তি এবং তার বর্তমান এবং পছন্দসই গতি সম্পর্কে তথ্য প্রয়োজন। এই সমস্যাটি সমাধান একটি প্রধান ধারণার উপর নির্ভর করে, জিরো ম্যামেন্ট পয়েন্ট (ZMP)।

এখনও মানবিক রোবটে মানুষের শরীরের সম্পূর্ণ বৈশিষ্ট্য নেই। তাদের কাঠামো পরিবর্তনশীল নমনীয়তা অন্তর্ভুক্ত, যা নিরাপত্তা এবং রোবটকে স্বাধীনভাবে চলতে সাহায্য করে। যদিও এই বৈশিষ্ট্যগুলি মানবিক রোবটদের জন্য উপযোগী নয়, তারা পরিকল্পনা এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য আরো জটিলতা এবং নতুন সমস্যা আনতে হবে। পুরো বিষয়বস্তুর নিয়ন্ত্রণ ক্ষেত্রগুলি এই বিষয়গুলির সাথে মোকাবিলা করে এবং স্বাধীনতার অনেকগুলি ডিগ্রীগুলির উপযুক্ত সমন্বয়কে মোকাবেলা করে, উদাহরণস্বরূপ। একটি নির্দিষ্ট অগ্রাধিকার অগ্রাধিকার অনুসরণ করে একযোগে অনেক নিয়ন্ত্রণ কর্ম বুঝতে।

ক্রমবিকাশ

তথ্যসূত্র

টীকা  
Asada, H. and Slotine, J.-J. E. (1986). Robot Analysis and Control. Wiley. .
Arkin, Ronald C. (1998). Behavior-Based Robotics. MIT Press. .
Brady, M., Hollerbach, J.M., Johnson, T., Lozano-Perez, T. and Mason, M. (1982), Robot Motion: Planning and Control. MIT Press. .
Horn, Berthold, K. P. (1986). Robot Vision. MIT Press. .
Craig, J. J. (1986). Introduction to Robotics: Mechanics and Control. Addison Wesley. .
Everett, H. R. (1995). Sensors for Mobile Robots: Theory and Application. AK Peters. .
Kortenkamp, D., Bonasso, R., Murphy, R. (1998). Artificial Intelligence and Mobile Robots. MIT Press. .
Poole, D., Mackworth, A. and Goebel, R. (1998), Computational Intelligence: A Logical Approach. Oxford University Press. .
Russell, R. A. (1990). Robot Tactile Sensing. Prentice Hall. .
Russell, S. J. & Norvig, P. (1995). Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice-Hall. Prentice Hall. . http://www.techentice.com/manav-indias-first-3d-printed-robot-from-iit-mumbai/   http://www.livemint.com/Industry/rc86Iu7h3rb44087oDts1H/Meet-Manav-Indias-first-3Dprinted-humanoid-robot.html

আরও পড়ুন
Carpenter, J., Davis, J., Erwin‐Stewart, N., Lee. T., Bransford, J. & Vye, N. (2009). Gender representation in humanoid robots for domestic use. International Journal of Social Robotics (special issue). 1 (3), 261‐265.The Netherlands: Springer.
Carpenter, J., Davis, J., Erwin‐Stewart, N., Lee. T., Bransford, J. & Vye, N. (2008). Invisible machinery in function, not form: User expectations of a domestic humanoid robot. Proceedings of 6th conference on Design and Emotion. Hong Kong, China.
Williams, Karl P. (2004). Build Your Own Human Robots: 6 Amazing and Affordable Projects. McGraw-Hill/TAB Electronics. . .

বহিঃসংযোগ 

জাপানে মানবিক রোবট্সের কাজ
উলরিচ হোল্টলেট: মানুষের সাথে কীভাবে রোবটরা বাস করে, আফ্রিকান টাইমস, জুন ২০০৯

 
জাপানি উদ্ভাবন