MIT ஆராய்ச்சியாளர்கள் விரைவாக வடிவம் மாறும் பொருட்களைக் கருத்தில் கொண்டு ஜிப்பரை மறுவடிவமைப்பு செய்கிறார்கள்

ஒரு இடைவெளியை மூடுவது மட்டுமல்லாமல், ஒரு பொருளின் வடிவியலை (geometry) சில நொடிகளில் அடிப்படை ரீதியாக மாற்றும் ஒரு பிணைப்பானை (fastener) கற்பனை செய்து பாருங்கள். MIT CSAIL ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புரட்சிகரமான மூன்று பக்கங்களைக் கொண்ட பிணைப்பானை உருவாக்கியுள்ளனர், இது பொருட்களை நெகிழ்வான பட்டைகளிலிருந்து திடமான, சிக்கலான கட்டமைப்புகளாக கிட்டத்தட்ட உடனடியாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது.

கைவிடப்பட்ட காப்புரிமையிலிருந்து 3D-அச்சிடப்பட்ட யதார்த்தத்திற்கு

இந்த முன்னேற்றம், William Freeman, PhD ’92 என்பவரால் உருவாக்கப்பட்ட 1980-களின் நடுப்பகுதியில் இருந்த மூன்று பக்க ஜிப்பர் குறித்த காப்புரிமையால் ஈர்க்கப்பட்டது. அசல் கருத்து ஒரு நிறைவேற்றப்படாத முன்மாதிரியாகவே (prototype) இருந்த நிலையில், இணைப் பேராசிரியர் Stefanie Mueller தலைமையிலான ஆராய்ச்சி குழு நவீன கணக்கீட்டு கருவிகளைப் (computational tools) பயன்படுத்தி இந்த யோசனைக்கு புதிய உயிர் கொடுத்துள்ளது.

Freeman-இன் அசல் பார்வையைத் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட மென்பொருளுடன் இணைப்பதன் மூலம், CSAIL குழு பயனர்கள் மிகவும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட, 3D-அச்சிடக்கூடிய பிணைப்பான்களை வடிவமைக்கக்கூடிய ஒரு பணிப்பாய்வை (workflow) உருவாக்கியுள்ளது. தட்டையான விளிம்புகளை இணைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட பாரம்பரிய இரண்டு பக்க ஜிப்பரைப் போலன்றி, இந்த மூன்று பக்க இயந்திரவியல் முறை, முப்பரிமாண, திடமான பொருட்களை உருவாக்க ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படும் மூன்று நெகிழ்வான "கைகளை" (arms) பயன்படுத்துகிறது.

மென்பொருள் கட்டுப்பாட்டின் மூலம் துல்லியமான பொறியியல்

இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் உண்மையான ஆற்றல் MIT மென்பொருள் வழங்கும் நுணுக்கமான கட்டுப்பாட்டில் உள்ளது. வடிவமைப்பாளர்கள் இனி சீரான பட்டைகளுடன் மட்டும் மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை; பொருளின் இறுதி வடிவத்தைத் தீர்மானிக்க குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப அளவுருக்களை (parameters) அவர்களால் கையாள முடியும். முக்கியமாகத் தனிப்பயனாக்கக்கூடிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

• பட்டையின் நீளம்: குறிப்பிட்ட கட்டமைப்புத் தேவைகளுக்காக அளவுகளைத் தரம் பிரித்தல்.
• வளைவு திசை மற்றும் கோணம்: கைகள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படும்போது அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துதல்.
• வடிவியல் உருமாற்றம் (Geometric Morphing): ஜிப்பர் பூட்டப்பட்டதும், அது நேராகவோ, வளைந்தோ, சுருங்கியோ அல்லது முறுக்கப்பட்டோ இருக்கும் வகையில் பயனர்கள் பிணைப்பானை நிரலாக்கம் (program) செய்யலாம்.

இந்த அளவிலான தனிப்பயனாக்கம், ஆரம்ப மென்பொருள் அமைப்பின் அடிப்படையில் முற்றிலும் மாறுபட்ட இயந்திரப் பயன்பாடுகளைச் செய்யக்கூடிய "வடிவம் மாறும்" (morphing) வன்பொருள்களின் விரைவான முன்மாதிரிகளை (prototyping) உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் சுகாதாரத் துறையில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் பயன்பாடுகள்

விரைவான பயன்பாடு மற்றும் தகவமைப்பு வன்பொருள் (adaptive hardware) ஆகியவற்றிற்கான இதன் தாக்கங்கள் ஆழமானவை. இந்த மூன்று பக்க பிணைப்பானின் வேகம் மற்றும் பன்முகத்தன்மையை எடுத்துக்காட்டும் பல பயன்பாட்டு முறைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர்:

• விரைவான தங்குமிட அமைவு: இந்த ஜிப்பர் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு கூடாரத்தை வெறும் 80 வினாடிகளில் முழுமையாக அமைக்க முடியும்.
• தகவமைப்பு மருத்துவக் கருவிகள்: இந்த பிணைப்பானைக் கொண்ட மணிக்கட்டு பிளாஸ்டர் (wrist cast), தேவைக்கேற்ப இறுக்கவோ அல்லது தளர்வுபடுத்தவோ முடியும், இது வீக்கம் அல்லது மாறுபட்ட தேவைகளைக் கொண்ட நோயாளிகளுக்குத் தேவையான நிவாரணத்தை வழங்குகிறது.
• ரோபோடிக் ஆக்சுவேஷன் (Robotic Actuation): ஒரு மோட்டாரை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், இந்த பிணைப்பான் ஒரு நிரலாக்கக்கூடிய ஆக்சுவேட்டராகச் செயல்பட முடியும், இது ஒரு ரோபோவின் உறுப்பின் உயரம் அல்லது கட்டமைப்பை ஒரு பொத்தானை அழுத்துவதன் மூலம் மாற்ற அனுமதிக்கிறது.

நாம் அதிக மாடுலர் (modular) மற்றும் துரித வினைபுரியும் ரோபாட்டிக்ஸ் எதிர்காலத்தை நோக்கி நகரும்போது, பொருட்களை நம்பகத்தன்மையுடன் நெகிழ்வான நிலையிலிருந்து திடமான நிலைக்கு மாற்றும் திறன் மேம்பட்ட இயந்திர வடிவமைப்பின் ஒரு முக்கிய அங்கமாக இருக்கும்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• இயக்கவியல் உருமாற்றம் (Dynamic Morphing): மூன்று பக்க பிணைப்பான் பொருட்களை நெகிழ்வான மற்றும் திடமான நிலைகளுக்கு இடையே விரைவாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது, இதன் மூலம் சிக்கலான 3D வடிவங்களை உருவாக்க முடியும்.
• மென்பொருள் சார்ந்த வடிவமைப்பு: வளைவு கோணங்கள், நீளங்கள் மற்றும் இறுதி வடிவவியலின் தனிப்பயனாக்கம் சிறப்பு வடிவமைப்பு மென்பொருள் மற்றும் 3D அச்சிடுதல் மூலம் செய்யப்படுகிறது.
• பன்முகப் பயன்பாடு: இந்தத் தொழில்நுட்பம் விரைவுப் பதில் முகாம் உபகரணங்கள், சரிசெய்யக்கூடிய மருத்துவ ஆர்த்தோட்டிக்ஸ் (orthotics) மற்றும் நிரலாக்கக்கூடிய ரோபோடிக் உறுப்புகளில் உடனடிப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.