அல்ட்ராசவுண்ட் மூலம் இயங்கும் மணிக்கட்டுப் பட்டை துல்லியமான ரோபோடிக் கை அசைவுகளைப் பிரதிபலிக்கச் செய்கிறது

உட்புறத் தசை இயக்கங்களை டிஜிட்டல் கட்டளைகளாக மாற்ற அல்ட்ராசவுண்ட் இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மனித-ரோபோ இடையிலான தொடர்பில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய எல்லையைத் திறந்துள்ளனர். இந்த முன்னேற்றம் முன்னெப்போதும் இல்லாத அளவிலான இயக்கத் திறனை (dexterity) வழங்குகிறது, இது ரோபோடிக் கைகள் மனித சைகைகளை ஒரு பொம்மையைப் போன்ற நுணுக்கத்துடன் பிரதிபலிக்க உதவுகிறது.

மனிதத் திறமையின் "பொம்மை நூல்களை" (Puppet Strings) கண்டறிதல்

மனிதக் கை என்பது உயிரியல் பொறியியலின் ஒரு அதிசயம்; சிக்கலான இயக்கங்களைச் செய்ய 34 தசைகள், 27 மூட்டுகள் மற்றும் 100-க்கும் மேற்பட்ட தசைநார்கள் (tendons and ligaments) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பாரம்பரிய சென்சார்கள் தோலுக்கு அடியில் நடக்கும் சிக்கலான உட்புற இயக்கங்களைச் சரியாகக் கண்டறியத் தவறுவதால், பொறியாளர்கள் பல ஆண்டுகளாக ரோபோக்களில் இந்தத் திறமையைச் செயல்படுத்துவதில் சிரமப்பட்டு வருகின்றனர்.

இதைத் தீர்க்க, MIT-ன் இயந்திரப் பொறியியல் பேராசிரியர் Xuanhe Zhao தலைமையிலான ஒரு ஆராய்ச்சி குழு மற்றும் சவுத்தர்ன் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் சக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இணைந்து, அணியக்கூடிய ஒரு அல்ட்ராசவுண்ட் மணிக்கட்டுப் பட்டையை (wristband) உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த சாதனம் ஒரு சிறிய அளவிலான அல்ட்ராசவுண்ட் "ஸ்டிக்கரை" (மருத்துவத் தரத்திலான டிரான்ஸ்யூசர்களின் சிறிய வடிவம்) பயன்படுத்துகிறது, இது தோலுடன் ஒட்டுவதற்கு ஒரு சிறப்பு ஹைட்ரோஜெலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மணிக்கட்டின் உட்புற அமைப்புகளைப் படம் பிடிப்பதன் மூலம், இந்த சாதனம் தசைநார்கள் மற்றும் தசைகளை ஒரு பொம்மையின் நூல்களைப் போலக் கையாள்கிறது; அந்த "நூல்களின்" நிலை விரல்கள் மற்றும் உள்ளங்கையின் துல்லியமான நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது.

AI மூலம் இயங்கும் நிகழ்நேர இயக்க மொழிபெயர்ப்பு

இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய அம்சம் அதன் அதிநவீன AI ஒருங்கிணைப்பு ஆகும். மனிதர்களால் நுணுக்கமாகக் குறிக்கப்பட்ட (labeled) அல்ட்ராசவுண்ட் படங்களின் மிகப்பெரிய தரவுத்தொகுப்பைக் கொண்டு பயிற்சியளிக்கப்பட்ட ஒரு செயற்கை நுண்ணறிவு அல்காரிதத்தை இந்த அமைப்பு பயன்படுத்துகிறது. அணிபவர் தனது கையை அசைக்கும்போது, அல்ட்ராசவுண்ட் சாதனம் மணிக்கட்டின் உட்புற உடற்கூறியலின் நிகழ்நேரப் படங்களைப் பிடிக்கிறது, அதை AI உடனடியாக விரல்கள் மற்றும் உள்ளங்கையின் துல்லியமான ஆயத்தொலைவுகளாக (coordinates) மொழிபெயர்க்கிறது.

சோதனை விளக்கங்களின் போது, இந்த வயர்லெஸ் கட்டுப்பாடு வியக்கத்தக்கத் திறனை வெளிப்படுத்தியுள்ளது. பயனர்கள் ரோபோடிக் கைகளைப் பயன்படுத்தி பியானோவில் ஒரு எளிய இசையை வாசிப்பது அல்லது ஒரு சிறிய கூடைப்பந்து விளையாடுவது போன்ற உயர் துல்லியமான பணிகளை வெற்றிகரமாகச் செய்துள்ளனர். இயற்பியல் ரோபோட்டிக்ஸைத் தாண்டி, இந்தத் தொழில்நுட்பம் டிஜிட்டல் சூழல்களுக்கும் நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது; இது பயனர்கள் கணினித் திரையில் pinch to zoom செய்வது போன்ற இயற்கையான கை சைகைகள் மூலம் மெய்நிகர் பொருட்களைக் கையாள அனுமதிக்கிறது.

அறுவை சிகிச்சை மற்றும் ஹியூமனாய்டு ரோபோட்டிக்ஸிற்கான விரிவாக்கம்

தற்போதைய வன்பொருள் (hardware) தோராயமாக ஒரு ஸ்மார்ட்போன் அளவிலோ உள்ளது, இருப்பினும் ஆராய்ச்சி குழு மேலும் சிறியதாக்குவதிலும், அவற்றின் AI பயிற்சித் தொகுப்புகளின் பன்முகத்தன்மையை அதிகரிப்பதிலும் கவனம் செலுத்தி வருகிறது. பல்வேறு அளவிலான கைகள், விரல் வடிவங்கள் மற்றும் சிக்கலான சைகைகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், கை கண்காணிப்பிற்கான (hand tracking) ஒரு உலகளாவிய தரநிலையை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் இலக்கு வைத்துள்ளனர்.

பரந்த AI மற்றும் ரோபோட்டிக்ஸ் துறையில் இதன் தாக்கங்கள் ஆழமானவை. மனிதக் கை இயக்கங்களின் மிகப்பெரிய, உயர் துல்லியமான தரவுத்தொகுப்பை உருவாக்குவது இதில் உள்ள மிக முக்கியமான இலக்குகளில் ஒன்றாகும். இந்தத் தரவு, ஒரு மில்லிமீட்டர் பிழை கூட ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத ரோபோடிக் உதவியுடன் கூடிய அறுவை சிகிச்சை போன்ற நுணுக்கமான மற்றும் முக்கியமான பணிகளைச் செய்ய ஹியூமனாய்டு ரோபோக்களுக்குப் பயிற்சியளிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம். மனித-இயந்திர ஒருங்கிணைப்பு தடையின்றி அமையும் எதிர்காலத்தை நோக்கி நாம் நகரும்போது, அணியக்கூடிய இமேஜிங் தொழில்நுட்பம் அடுத்த தலைமுறைத் திறமையான இயந்திரங்களைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான முதன்மை இடைமுகமாக (interface) மாறக்கூடும்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• உட்புற இயக்கக் கண்காணிப்பு: மேற்பரப்பு சென்சார்களைப் போலன்றி, அல்ட்ராசவுண்ட் இமேஜிங் தசைநார்கள் மற்றும் தசைகளின் உண்மையான இயக்கத்தைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் சிறந்த இயக்கத் திறனை வழங்குகிறது.
• AI மொழிபெயர்ப்பு: ஒரு மேம்பட்ட அல்காரிதம் நிகழ்நேர அல்ட்ராசவுண்ட் படங்களை ரோபோடிக் வன்பொருள் மற்றும் மெய்நிகர் இடைமுகங்கள் ஆகிய இரண்டிற்கும் துல்லியமான டிஜிட்டல் கட்டளைகளாக மாற்றுகிறது.
• முக்கியமான பயன்பாடுகள்: துல்லியமான அறுவை சிகிச்சை மற்றும் சிக்கலான கைமுறைப் பணிகள் உள்ளிட்ட நுணுக்கமான பணிகளில் ஹியூமனாய்டு ரோபோக்களுக்குப் பயிற்சியளிப்பதற்கான பாதையை இந்தத் தொழில்நுட்பம் அமைத்துக் கொடுக்கிறது.