الٹراساؤنڈ سے چلنے والا رسٹ بینڈ روبوٹک ہاتھ کی درست نقل کرنے کے قابل بناتا ہے

محققین نے اندرونی پٹھوں کی حرکت کو ڈیجیٹل کمانڈز میں تبدیل کرنے کے لیے الٹراساؤنڈ امیجنگ کا استعمال کرتے ہوئے انسان اور روبوٹ کے درمیان تعامل (interaction) میں ایک نئی سرحد تلاش کر لی ہے۔ یہ پیش رفت بے مثال چابک دستی (dexterity) فراہم کرتی ہے، جس سے روبوٹک ہاتھ ایک کٹھ پتلی کی طرح انسانی اشاروں کی باریکیاں نقل کرنے کے قابل ہو جاتے ہیں۔

انسانی چابک دستی کی "کٹھ پتلی کی ڈوریوں" کی وضاحت

انسانی ہاتھ حیاتیاتی انجینئرنگ کا ایک شاہکار ہے، جو پیچیدہ حرکات کے لیے 34 پٹھوں، 27 جوڑوں اور 100 سے زیادہ ٹینڈنز (tendons) اور لیگامینٹس (ligaments) کا استعمال کرتا ہے۔ برسوں سے، انجینئرز روبوٹس میں اس مہارت کو دوبارہ پیدا کرنے کے لیے جدوجہد کر رہے ہیں کیونکہ روایتی سینسر اکثر جلد کے نیچے ہونے والی پیچیدہ اندرونی میکانکس کو قید کرنے میں ناکام رہتے ہیں۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، MIT کے مکینیکل انجینئرنگ کے پروفیسر Xuanhe Zhao کی قیادت میں ایک تحقیقی ٹیم نے، یونیورسٹی آف ساؤتھن کیلیفورنیا کے ساتھیوں کے ساتھ مل کر، ایک پہننے کے قابل الٹراساؤنڈ رسٹ بینڈ تیار کیا ہے۔ یہ آلہ ایک چھوٹے پیمانے کے الٹراساؤنڈ "اسٹیکر" — جو میڈیکل گریڈ ٹرانسڈیوسرز کا ایک چھوٹا ورژن ہے — کو جلد کے ساتھ چپکنے کے لیے ایک خصوصی ہائیڈرو جیل کے ساتھ استعمال کرتا ہے۔ کلائی کے اندرونی ڈھانچے کی تصویر کشی کے ذریعے، یہ آلہ ٹینڈنز اور پٹھوں کو ایک کٹھ پتلی کی ڈوریوں کی طرح استعمال کرتا ہے، جہاں ان "ڈوریوں" کی حالت انگلیوں اور ہتھیلی کی درست پوزیشن کو ظاہر کرتی ہے۔

AI پر مبنی ریئل ٹائم موشن ٹرانسلیشن

اس ٹیکنالوجی کا مرکز اس کا جدید AI انٹیگریشن ہے۔ یہ سسٹم ایک مصنوعی ذہانت (AI) کے الگورتھم کا استعمال کرتا ہے جسے انسانوں کے ذریعے نہایت احتیاط سے لیبل شدہ الٹراساؤنڈ تصاویر کے ایک وسیع ڈیٹا سیٹ پر تربیت دی گئی ہے۔ جیسے ہی پہننے والا اپنا ہاتھ حرکت دیتا ہے، الٹراساؤنڈ آلہ کلائی کی اندرونی اناٹومی کی ریئل ٹائم تصاویر قید کرتا ہے، جسے AI فوری طور پر انگلیوں اور ہتھیلی کے درست کوآرڈینیٹس (coordinates) میں تبدیل کر دیتا ہے۔

تجرباتی مظاہرے میں، اس وائرلیس کنٹرول نے حیرت انگیز صلاحیت کا مظاہرہ کیا ہے۔ صارفین نے روبوٹک ہاتھوں کو اعلیٰ درستگی والے کام کرنے کے لیے کامیابی سے کمانڈ دی ہے، جیسے کہ پیانو پر ایک سادہ دھن بجانا یا ایک منی ایچر باسکٹ بال کو ہوپ میں ڈالنا۔ جسمانی روبوٹکس سے ہٹ کر، یہ ٹیکنالوجی ڈیجیٹل ماحول تک بھی پھیلی ہوئی ہے، جو صارفین کو قدرتی ہاتھوں کے اشاروں کے ذریعے ورچوئل اشیاء کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہے — جیسے کہ کمپیوٹر اسکرین پر زوم کرنے کے لیے پنچ (pinch) کرنا۔

سرجری اور ہیومنائیڈ روبوٹکس کے لیے توسیع

اگرچہ موجودہ ہارڈ ویئر تقریباً اسمارٹ فون کے سائز کا ہے، تحقیقی ٹیم مزید چھوٹا کرنے (miniaturization) اور اپنے AI ٹریننگ سیٹس کے تنوع کو بڑھانے پر توجہ مرکوز کر رہی ہے۔ ہاتھوں کے مختلف سائز، انگلیوں کی شکلوں اور پیچیدہ اشاروں کو شامل کر کے، محققین کا مقصد ہینڈ ٹریکنگ کے لیے ایک عالمگیر معیار قائم کرنا ہے۔

وسیع تر AI اور روبوٹکس کے منظر نامے کے لیے اس کے اثرات بہت گہرے ہیں۔ سب سے اہم اہداف میں سے ایک انسانی ہاتھوں کی حرکات کا ایک وسیع اور اعلیٰ معیار کا ڈیٹا سیٹ تیار کرنا ہے۔ اس ڈیٹا کو ہیومنائیڈ روبوٹس کو حساس اور انتہائی اہم کام کرنے کے لیے تربیت دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ روبوٹک معاونت سے ہونے والے جراحی کے طریقہ کار (surgical procedures)، جہاں ایک ملی میٹر کی غلطی بھی ناقابل قبول ہے۔ جیسے جیسے ہم انسان اور مشین کے درمیان ہم آہنگ تعاون کے مستقبل کی طرف بڑھ رہے ہیں، پہننے کے قابل امیجنگ اگلی نسل کی ماہر مشینوں کو کنٹرول کرنے کے لیے بنیادی انٹرفیس بن سکتی ہے۔

اہم نکات

  • اندرونی حرکت کا کیپچر: سطح پر موجود سینسرز کے برعکس، الٹراساؤنڈ امیجنگ ٹینڈنز اور پٹھوں کی اصل حرکت کو ٹریک کرتی ہے تاکہ بہتر چابک دستی فراہم کی جا سکے۔
  • AI ٹرانسلیشن: ایک جدید الگورتھم ریئل ٹائم الٹراساؤنڈ امیجری کو روبوٹک ہارڈ ویئر اور ورچوئل انٹرفیس دونوں کے لیے درست ڈیجیٹل کمانڈز میں تبدیل کرتا ہے۔
  • انتہائی اہم ایپلی کیشنز: یہ ٹیکنالوجی ہیومنائیڈ روبوٹس کو حساس کاموں کی تربیت دینے کے لیے راستہ ہموار کرتی ہے، بشمول درست جراحی اور پیچیدہ دستی محنت۔