ہاتھی کا سونڈ یونیورسل روبوٹ گرپر کو متاثر کرتا ہے۔

جینوا میں اطالوی انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں سافٹ روبوٹکس کی ماہر لوسیا بیکائی کو ہاتھیوں کے بارے میں ایک دستاویزی فلم دیکھتے ہوئے خیال آیا۔ وہ ان کے تنوں کی استعداد سے حیران رہ گئی، جو ایک درخت سے ایک پتی کو نازک طریقے سے ہٹا سکتی ہے اور پھر بڑے پیمانے پر لاگوں کو منتقل کر سکتی ہے۔

وہ استعداد آج کے روبوٹس سے غائب تھی۔ لیکن کیا ہوگا اگر محققین ہاتھی کے سونڈ کی اناٹومی اور فنکشن کی تقلید کر سکیں؟ گھر کے ارد گرد مدد کرنے سے لے کر ملبے میں زندہ بچ جانے والوں کی تلاش تک ایپلی کیشنز کے ساتھ، یہ روبوٹ اشیاء کو سنبھالنے کے طریقے میں انقلاب لا سکتا ہے۔

بیکائی نے کہا کہ “ہاتھی کی سونڈ واقعی پرکشش ہے کیونکہ یہ بہت ماہر اور حساس ہے۔” “یہ ایک حسی عضو ہے جو بڑے پیمانے پر، ہڈیوں کے بغیر، لیکن انتہائی ورسٹائل ہے۔ آج، روبوٹکس میں اس کی کارکردگی بے مثال ہے۔”

یہ مشاہدہ PROBOSCIS کے لیے بیج بن گیا، ایک پانچ سالہ EU کی مالی اعانت سے چلنے والا تحقیقی اقدام جس نے ماہر حیاتیات، انجینئرز اور مادی سائنس دانوں کو ہاتھی کی سونڈ کے میکانکس کو ڈی کوڈ کرنے کے لیے اکٹھا کیا۔

مقصد یہ تھا کہ آج کے مخصوص گریپرز سے آگے بڑھیں اور ایک زیادہ عالمگیر روبوٹک ہاتھ بنائیں – جو انگور کو نرمی سے پکڑ سکے یا کسی بھاری چیز کو مضبوطی سے اٹھا سکے، اور ہارڈ ویئر میں بڑی تبدیلیوں کے بغیر شکلوں اور ساخت کی ایک وسیع رینج کے مطابق ڈھال سکے۔

تنوں: ایک مسلسل ڈھانچہ

آج، زیادہ تر روبوٹس کے پاس ایک سخت بازو ہے جس میں موٹرائزڈ جوڑوں اور سرے پر ایک گریپر ہوتا ہے – الگ الگ عناصر جن کی حدود الگ ہوتی ہیں۔ یہ روبوٹ وہ انجام نہیں دے سکتے جسے بیکائی “پورے جسم کی ہیرا پھیری” کہتے ہیں: ہاتھی کی سونڈ کے برعکس اپنے پورے بازو کو کسی چیز کے گرد مسلسل، سیال طریقے سے لپیٹنا۔

ٹرنک وہ ہے جسے ماہر حیاتیات ایک عضلاتی ہائیڈروسٹیٹ کہتے ہیں، بالکل اسی طرح جیسے آکٹوپس کا خیمہ یا انسانی زبان۔ 100 000 سے زیادہ انفرادی عضلات کے ساتھ اور کوئی کنکال نہیں ہے، یہ ایک ساتھ کسی بھی سمت میں توسیع، سکڑ، موڑ اور مڑ سکتا ہے، بازو اور گرپر کے درمیان کوئی فرق نہیں – یہ ایک مسلسل ساخت ہے۔

ٹرنک بھی غیر معمولی طور پر مضبوط ہے، جو تقریباً 300 کلو گرام کا بوجھ اٹھانے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ افریقی ہاتھیوں کے پاس زیادہ نازک کاموں کے لیے نوک پر دو چھوٹی انگلیوں کی طرح پھیلے ہوئے بھی ہوتے ہیں۔

سادہ چالیں، پیچیدہ نتائج

یہ بہتر طور پر سمجھنے کے لیے کہ ٹرنک کیسے کام کرتا ہے، جنیوا یونیورسٹی کے ایک ارتقائی ماہر حیاتیات پروفیسر مائیکل ملنکووِچ نے ایک ٹیم کی قیادت کی جس نے فلم بنانے کی تکنیکوں کا رخ کیا۔

عکاس مارکر دھبوں کے بینڈ – جیسا کہ بلاک بسٹر فلموں میں استعمال کیا جاتا ہے – درست تنے کی حرکت کا پتہ لگاتا ہے کیونکہ ہاتھیوں نے جنوبی افریقی ریزرو میں مختلف اشکال، سائز اور ساخت کی اشیاء کو جوڑ دیا تھا۔ فوٹیج تیز رفتار کیمروں کے ساتھ لی گئی تھی، جس میں حیرت انگیز طور پر موثر نظام کی گرفت کی گئی تھی۔

“ہم نے جو محسوس کیا وہ یہ ہے کہ وہ طرز عمل کے ایک چھوٹے سے سیٹ کو جوڑ رہے ہیں،” ملنکووچ نے کہا۔ “کچھ حصوں کو چھوٹا کرنا، کچھ حصوں کو بڑھانا، کچھ حصوں کو موڑنا، اور وہ کام کو حاصل کرنے کے لئے ان کو جوڑ دیتے ہیں۔”

“

ہاتھی کی سونڈ واقعی پرکشش ہے کیونکہ یہ بہت ماہر ہے۔ (…) آج، روبوٹکس میں اس کی کارکردگی بے مثال ہے۔

ملنکووچ نے ایک تحریک کو خاص طور پر شاندار پایا۔ جب ہاتھی اپنے سروں کے پیچھے پہنچ جاتے تھے – اکثر کسی کیپر سے علاج لینے کے لیے – وہ صرف اپنی سونڈ کو پیچھے کی طرف نہیں گھماتے تھے۔

اس کے بجائے، وہ پھنس گئے اور اوپر والے حصے کو عارضی طور پر سخت کر دیا، جس سے دو “سیڈو-جوائنٹ” بنائے گئے جو کندھے اور کہنی کی طرح کام کرتے تھے، جس کے ساتھ نیچے والا حصہ ٹریٹ کو پکڑنے کے لیے پیچھے کی طرف جھولتا تھا۔

ملنکووچ نے کہا، “یہ بالکل دل آویز تھا، کیونکہ اس سے پہلے کسی نے بھی ایسا نہیں دیکھا۔ اس سے معلوم ہوا کہ تنے جوڑوں سے الگ الگ الگ حصے بنا سکتے ہیں۔

ٹیم نے ایک نر افریقی اور ایک نر ایشیائی ہاتھی کے تنے پر جسمانی مطالعہ بھی کیا، جو چڑیا گھر کے مردہ جانوروں سے جمع کیے گئے تھے۔

3D پٹھے

ملنکووِچ کے نتائج کو روبوٹکس میں ترجمہ کرنے کے لیے، بیکائی کی ٹیم نے تنے کی نوک پر توجہ مرکوز کی۔ انہوں نے 3D پرنٹنگ کا استعمال سینسنگ اور مصنوعی پٹھوں، یا ایکچیوٹرز کو ایک ہموار جسم میں ضم کرنے کے لیے کیا۔ یہ نیومیٹک، غبارے کی طرح کے ڈھانچے پھیلتے اور سکڑتے ہیں کیونکہ یہ ہوا کے ساتھ فلائی اور ڈفلیٹ ہوتے ہیں۔ ان کے سائز اور جیومیٹری کو مختلف کرکے، محققین نظام میں مخصوص حرکات کا پروگرام کر سکتے ہیں۔

تنے کی طرح نرم روبوٹ بنانے کے لیے، محققین نے نیومیٹک ایکچیوٹرز کو میش نما جالی کے ڈھانچے کے ساتھ جوڑ دیا جو متعدد سمتوں میں بگڑ سکتا ہے۔

ڈیوائس کو ایک ہی نرم رال سے ایک مسلسل عمل میں پرنٹ کیا جاتا ہے، بشمول آپٹیکل سینسرز جو ٹچ اور ٹرنک کی نوک کے موڑنے پر رائے فراہم کرتے ہیں۔

بیکائی نے کہا کہ واحد مواد کلیدی ہے۔ “یہ واقعی اہم ہے کیونکہ یہ مختلف اجزاء کے درمیان مادی اور مکینیکل انٹرفیس کو ہٹاتا ہے، اور یہ حسی تاثرات کے ساتھ مل کر حرکت کے اس تسلسل کی اجازت دیتا ہے۔”

پروٹو ٹائپ لمبا، کمپریس اور موڑ سکتا ہے، اور چوٹکی، سکوپنگ اور ریچنگ جیسی حرکتیں بھی انجام دے سکتا ہے۔ یہ ڈیزائن واقعی یونیورسل گریپر کی طرف ایک قدم کی نشان دہی کرتا ہے، جو نرم، نازک اشیاء سے لے کر بھاری، بے قاعدہ شکل والی اشیاء کو واحد، موافقت پذیر نظام کے ساتھ ہر چیز کو سنبھالنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

تحقیقی پروجیکٹ اپریل 2025 میں مکمل ہوا، اور جب کہ نرم روبوٹک بازو ابھی تک لیبارٹری کا مظاہرہ کرنے والا بنا ہوا ہے، ٹیم کا کہنا ہے کہ اس نے آج کے روبوٹک ہتھیاروں کو روکے ہوئے ڈیزائن کے بیشتر مسائل پر پہلے ہی قابو پا لیا ہے۔

نرم کنٹرول

ہاتھیوں کی اہم بصیرت میں سے ایک کنٹرول کے بارے میں تھی۔ سونڈ میں ہزاروں پٹھے ہوتے ہیں لیکن ہاتھی ان سب پر قابو نہیں رکھتا۔

اس کے بجائے، بیکائی نے وضاحت کی، ان کے دماغ ملنکووچ کی ٹیم کے ذریعہ دریافت کردہ پٹھوں کی ایک چھوٹی سی ہم آہنگی کو کنٹرول کرتے ہیں، ایک تحریک کو انجام دینے کے لئے پٹھوں کے تعاون کو مربوط کرتے ہیں۔ ٹرنک کی جسمانی ساخت باقی کو سنبھالتی ہے۔

اس نے محققین کو دکھایا کہ کس طرح فعال نرم روبوٹ کو لیبارٹری کے باہر قابل عمل بنایا جائے: ہم آہنگی کے ارد گرد مستقبل کے نظام کو ڈیزائن کریں، انفرادی ایکچیوٹرز کے نہیں۔

“

میرا خواب صحت کی دیکھ بھال میں ایک ایسا نظام بنانا ہے جو مدد کر سکے، مثال کے طور پر، کسی معذور یا بوڑھے کو اٹھا کر۔

بیکائی کو امید ہے کہ اس سے پیچیدگی اور توانائی کی طلب میں کمی آئے گی، جس سے آلات بیٹری سے چلنے والے اور تعینات کرنے میں آسان ہوں گے۔ وہ نرم پھلوں کی کٹائی سے لے کر – آج کے روبوٹکس میں ایک بڑا چیلنج – گھریلو کاموں جیسے کپڑے دھونے یا نازک برتنوں کو سنبھالنے تک وسیع عملی ایپلی کیشنز کا تصور کرتی ہے۔

اس طرح کے روبوٹ ماحولیاتی ایپلی کیشنز میں صلاحیت رکھتے ہیں، ملبے کو سنبھالنے اور فضلہ کو چھانٹنے سے لے کر آس پاس کے پودوں، مٹی یا سمندری زندگی کو نقصان پہنچائے بغیر نازک ماحولیاتی نظام میں کام کرنے تک۔ تلاش اور بچاؤ میں، ایک نرم بازو ملبے میں سے نچوڑ سکتا ہے اور لوگوں کو تلاش کرنے میں مدد کے لیے اپنے لمس کی حس کا استعمال کر سکتا ہے۔.

لیکن یہ مددگار روبوٹکس ہے جس کا بیکائی سب سے زیادہ خیال رکھتا ہے۔ بیکائی نے کہا، “میرا خواب صحت کی دیکھ بھال میں ایک ایسا نظام بنانا ہے جو مدد کر سکے، مثال کے طور پر، کسی معذور یا بوڑھے کو اٹھا کر، لیکن ساتھ ہی ایک کانٹا یا پھل کا تازہ ٹکڑا بھی دے سکتا ہے،” بیکائی نے کہا۔

ایک واحد روبوٹ، منتقلی میں مدد کرنے کے لیے کافی مضبوط لیکن روزمرہ کی چیزوں کو سنبھالنے کے لیے کافی نرم، لوگوں کو زیادہ آزادانہ طور پر رہنے کی اجازت دے سکتا ہے۔ اور روایتی مشین کے برعکس، اس کی نرمی کا مطلب ہے کہ اسے خوفزدہ کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔

بیکائی کے لیے، مقصد کبھی بھی بہتر گرپر نہیں تھا۔ یہ ایک ایسا روبوٹ تھا جو اپنے ارد گرد رہنا فطری محسوس کرتا ہے – جب ضرورت ہو تو مضبوط، جب اس کی اہمیت ہو تو نرم۔

اس مضمون میں ہونے والی تحقیق کو EU کے Horizon پروگرام کے ذریعے مالی اعانت فراہم کی گئی تھی۔ ضروری نہیں کہ انٹرویو لینے والوں کے خیالات یورپی کمیشن کے خیالات کی عکاسی کریں۔ اگر آپ کو یہ مضمون پسند آیا تو براہ کرم اسے سوشل میڈیا پر شیئر کرنے پر غور کریں۔