आँखों के लिए छोटे लेज़रों के साथ आउटफिट में, कम रोबोट वाले ड्रोन के झुंड जल्द ही फसलों के परागण क्षेत्रों में सक्षम हो सकते हैं, बचे लोगों के लिए ढह गई इमारतों की खोज कर सकते हैं या बड़े क्षेत्रों में वायु गुणवत्ता माप ले सकते हैं।
2012 में, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सुर्खियां बटोरीं, जब उन्होंने एक रोबोट कीट लॉन्च किया, जिसका वजन केवल मिलीग्राम था, और यह देखा कि यह सफलतापूर्वक उड़ान भरी और उतरा; एक साल बाद, यह पूर्व-प्रोग्राम किए गए पथ का पालन करने में सक्षम था। तब से, रोबोबी ने तैरना सीख लिया है, लेकिन इसकी क्षमताओं में अभी भी एक बड़ा अंतर है: यह प्रभावी रूप से नहीं देख सकता है।
बफ़ेलो विश्वविद्यालय और फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के शोधकर्ता इसे बदलने के लिए काम कर रहे हैं। अगले तीन वर्षों में, नेशनल साइंस फाउंडेशन से $ 1.1 मिलियन के अनुदान की मदद से, बफ़ेलो में कार्तिक दांटू और फ्लोरिडा में संजीव कोप्पल लिडार, या प्रकाश का पता लगाने और उपयोग करने की तकनीक को सिकोड़ने के तरीकों का परीक्षण कर रहे हैं, थोड़ा देने के लिए एक मानव ऑपरेटर द्वारा वहाँ संचालित किए बिना अपने आप को एक लक्ष्य की ओर नेविगेट करने की क्षमता प्रदान करता है। वे Google सेल्फ-ड्राइविंग कार की तरह होंगे, जो केवल हजारों गुना छोटा है।
"हम बुद्धिमान व्यवहार के लिए एक गहराई सेंसर की जरूरत है, " कोप्पल कहते हैं। "जब हम सोच रहे थे कि हम किस तरह की तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं, लिडार सूची के शीर्ष पर था।"
लेज़र के आविष्कार के बाद 1960 के दशक में विकसित लिडार रडार या सोनार की तरह ही काम करता है, लेकिन प्रकाश के साथ। आसपास के क्षेत्र में प्रकाश के अदृश्य बीम की एक श्रृंखला को स्पंदित करके, लिडार अपने सेंसर पर वापस प्रकाश के आधार पर पर्यावरण की एक विस्तृत तस्वीर बनाता है। Lidar इमेजिंग के लिए दृश्यमान, पराबैंगनी और निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य में प्रकाश का उपयोग कर सकता है, और छोटी तरंग दैर्ध्य कणों को हवाई एरोसोल के रूप में छोटे रूप में मापना संभव बनाता है।
लेकिन सबसे छोटे वाणिज्यिक लिडार प्रणाली का वजन 830 ग्राम, या लगभग दो पाउंड होता है, जबकि एक रोबोट मधुमक्खी एक छोटे पेपरक्लिप की तुलना में मात्र 80 मिलीग्राम-हल्का होता है। दूसरे शब्दों में, माइक्रोलिडार क्षमता बनाने के लिए एंटी-मैन स्तर संकोचन की आवश्यकता होती है।
परम्परागत कैमरों का उपयोग नहीं किया जा सकता है, दांटू बताते हैं, क्योंकि रोबोट बहुत छोटे हैं-कैमरों के साथ गहराई की धारणा के लिए उन्हें आंखों के समान एक न्यूनतम दूरी पर फैलाने की आवश्यकता होती है, और ड्रोन पर बस उस तरह का कमरा नहीं है। दूरी और गहराई का अनुभव करने के लिए प्रकाश पुंजों को पकड़ना और उनका विश्लेषण करना तार्किक मार्ग था, क्योंकि यह किसी भी दिशा से प्रकाश एकत्र करने पर निर्भर करता है। साथ ही, कैमरा और इमेज प्रोसेसिंग में बहुत अधिक बिजली की खपत होती है, जो कि रोबोबीज पर भी प्रीमियम है। कुल बिजली बजट का लगभग 97 प्रतिशत एक रोबोट मधुमक्खी उड़ान भरता है; कंप्यूटिंग और सेंसिंग सिस्टम बचे हुए के लिए अन्य प्रणालियों के साथ लड़ने के लिए मिलता है।
अनुदान के साथ, कोप्पल नए हल्के सेंसर डिजाइन कर रहा है, और दांटू गणितीय एल्गोरिदम पर काम कर रहा है जो उन सेंसर को सबसे अच्छा डेटा इकट्ठा करने में उपयोग करते हैं। फ्लोरिडा के कोप्पल के एक सहयोगी, हुइकाई झी, आवश्यक लेजर उत्सर्जकों के निर्माण पर काम कर रहे हैं।
सबसे पहले, शोधकर्ता ड्रोन पर चौड़े कोण प्रकाशिकी के साथ एक दर्पण का उपयोग करेंगे, जो एक दूरस्थ लिडार बेस स्टेशन से लेजर दालों को इकट्ठा करेगा, और उस डेटा के साथ सेंसर के लिए उचित एल्गोरिथ्म को ठीक करेगा। दूसरा कदम ड्रोन पर लेजर डायोड को माउंट करना है, जो एक बेस स्टेशन या बैटरी के लिए टीथर के माध्यम से संचालित होता है। वहां से, अंतिम लक्ष्य यह सब आंतरिक रूप से संचालित करना है।
(माइक्रोबायोटिक्स लैब, हार्वर्ड जॉन ए। पॉलसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंसेज एंड वॉयस इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल इंस्पायर्ड इंजीनियरिंग) माइक्रोलिडर का उपयोग एंडोस्कोपिक जांच में किया जा सकता है, शल्य चिकित्सा के दौरान उपयोग किए जाने वाले छड़ी जैसे उपकरण जो वर्तमान में आंतरिक अंगों और शरीर संरचनाओं की कल्पना करने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करते हैं। रोबोट मधुमक्खियों का एक पूरा झुंड एक बड़े क्षेत्र में वायु प्रदूषण, मौसम या यातायात पैटर्न की निगरानी कर सकता है। कोई भी अनुशासन जो वर्तमान में लिडार को नियोजित करता है, संभावित रूप से लाभान्वित हो सकता है, जिसमें स्थलाकृतिक मानचित्रण, भूकंपीय दोषों का पता लगाना, अनदेखे खनिज जमाओं की पहचान, वास्तु नियोजन और सीवर रखरखाव शामिल हैं।
हालांकि दांटू और कोप्पल ड्रोन के लिए एक व्यवहार्य लिडार प्रणाली प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, बस डेटा कैसे इकट्ठा किया जाएगा और संसाधित किया जाता है एक बाधा है जिसकी वे अक्सर चर्चा करते हैं। मधुमक्खियों का झुंड या झुंड डेटा प्रोसेसिंग का कुछ हिस्सा अपने आप कर सकते हैं, साथ ही साथ इन-डेप्थ कंप्यूटिंग के लिए बेस स्टेशन से प्रकाश के कोडित दालों के माध्यम से डेटा को सामूहिक रूप से प्रसारित कर सकते हैं।
माइकल ओल्सेन, ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी में भू-विज्ञान के एक एसोसिएट प्रोफेसर हैं, जो समुद्र तट पर कटाव, पुलों की सुरक्षा और भूकंप इंजीनियरिंग को देखने के लिए मुख्य रूप से ग्राउंड-आधारित स्कैनर का उपयोग करते हुए, स्थलाकृति और इलाके की मैपिंग का अध्ययन करने के लिए लिडार के साथ काम करते हैं। उनका कहना है कि पारंपरिक लिडार सिस्टम के साथ एक बड़ा डेटा एकत्र करने की क्षमता की कमी एक बड़ा बाधा है।
"हम अनिवार्य रूप से दृष्टि की कमी के कारण हमारे डेटा में अंतराल हैं, " ओल्सेन कहते हैं। “ये RoboBees संभावित रूप से इनमें से कुछ अंतराल को भरने के लिए और अधिक पूर्ण मॉडल बनाने में मदद करने के लिए बहुत उपयोगी होंगे। लिडार जैसे एक सक्रिय लेजर सिस्टम का डाउनसाइज़िंग काफी चुनौती भरा है, और जो शोधकर्ता यहां निपटा रहे हैं वह बिल्कुल नया पैमाना है। ऐसा लगता है कि वे बिजली, वजन और आकार की कमी के लिए कुछ बहुत ही दिलचस्प समाधान के साथ आए हैं। ”
पूरी तरह से महसूस किया गया है, माइक्रोलाइडर-लैस मधुमक्खी ड्रोन का एक झुंड घने जंगल में पेड़ों के चारों ओर उड़ सकता है ताकि प्रत्येक पेड़ की संरचना को बेहतर ढंग से पकड़ सके, या पुल के स्ट्रैच के नीचे, पारंपरिक तकनीकों के साथ बनाने के लिए मुश्किल से स्कैन किया जा सके।
जबकि लिडार का उपयोग वर्तमान में अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, माइक्रोलिडार में कई घर-आधारित या चिकित्सा उपयोग हो सकते हैं। हाउस शिकारी बिक्री के लिए एक घर के पूर्ण 3 डी प्रतिपादन तक पहुंच सकते हैं और यह जानने के लिए कि फर्नीचर कैसे फिट हो सकते हैं, इसकी योजना के सटीक आयामों को जानते हैं। खोज और बचाव मिशन ढह गई संरचनाओं के भीतर छोटे स्थानों के माध्यम से कंघी कर सकते हैं। होम-आधारित सिस्टम यह पता लगा सकते हैं कि कुछ जगह से बाहर है या गायब है, या एक भूस्खलन या भूकंप के बाद पृथ्वी किस हद तक स्थानांतरित हो गई है। और तगड़े या वजन घटाने वाले साधक अपनी प्रगति की सीमा जानने के लिए अपने शरीर के नियमित और विस्तृत स्कैन प्राप्त कर सकते हैं।
दांतू और कोप्पल स्वीकार करते हैं कि इस प्रकार के अनुप्रयोग अभी भी भविष्य में कई साल हैं, लेकिन यह है कि प्रौद्योगिकी का व्यावहारिक स्वरूप आशाजनक है।
"यदि आप रोबोबी पर कुछ कर सकते हैं, तो आप इसे कहीं भी कर सकते हैं, " कोप्पल कहते हैं। “माइक्रोलिडर काम कर सकता है जहाँ भी नियमित लिडार का उपयोग किया जाता है। कृषि और उद्योग में सभी प्रकार के अनुप्रयोग हैं जहां लोग पहले से ही कारखाने के फर्श या खेत का नक्शा बनाने के लिए लिडार का उपयोग करते हैं। कई मामलों में, छोटा और सस्ता बस बेहतर है। ”
और याद रखें, ये लेजर उच्च शक्ति वाले जैपर नहीं हैं। रोबोइब्स उन्हें विभाजित करने और जीतने के लिए उपयोग नहीं करेंगे - केवल उनके आसपास की दुनिया का अधिक सटीक दृश्य प्राप्त करने के लिए।
