காந்த குறியாக்கி வட்டு

ரோபோக்களில் 'கூட்டு உணர்தல்': காந்த குறியாக்கி வட்டுகள் ரோபோட்களுக்கு சுறுசுறுப்பான இயக்கங்களை எவ்வாறு வழங்குகின்றன என்பதை வெளிப்படுத்துதல்

அறிவியல் புனைகதை திரைப்படங்களில், ரோபோக்கள் நடனம், அறுவை சிகிச்சை செய்தல் அல்லது பார்க்கர் போன்ற கடினமான செயல்களைச் செய்ய முடியும். இந்த திறனுக்குப் பின்னால் ஒரு முக்கியமான கூறு உள்ளது: கூட்டு . நவீன ரோபோக்களுக்கு-தொழில்துறை கையாளுபவர்கள் அல்லது மனித உருவ ரோபோக்கள்-ஒவ்வொரு கூட்டுக்கும் கோணங்கள் மற்றும் நிலைகளை உணர சக்தி வாய்ந்த 'தசைகள்' (மோட்டார்) மட்டுமல்ல, தீவிர 'நரம்புகள்' தேவை. இந்த 'நரம்புகளின்' மையமானது இன்று நமது விவாதத்தின் கதாநாயகன்: காந்த குறியாக்கி வட்டு.

என்கோடர் என்றால் என்ன? ரோபோவின் 'Proprioception'

உங்கள் கண்களை மூடிக்கொண்டு உங்கள் மூக்கைத் துல்லியமாகத் தொட முடியும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். உங்கள் தசைகள் மற்றும் மூட்டுகள் நிலைத் தகவலை உங்கள் மூளைக்கு வழங்குவதால் இது சாத்தியமாகும். ரோபாட்டிக்ஸ் துறையில், ஒரு குறியாக்கி இதேபோன்ற பாத்திரத்தை வகிக்கிறது. இது இயந்திர இயக்கத்தை (சுழற்சி கோணம் மற்றும் வேகம் போன்றவை) மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றும் ஒரு சென்சார் ஆகும், இது ரோபோவின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புக்கு முக்கியமான நிலை, வேகம் மற்றும் திசைத் தரவை வழங்குகிறது, இதன் மூலம் ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

தற்போது, ​​மூன்று முக்கிய வகையான குறியாக்கி தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன: ஆப்டிகல், காந்தம் மற்றும் கொள்ளளவு. நீண்ட காலமாக, ஆப்டிகல் குறியாக்கிகள் அவற்றின் அதிக துல்லியம் காரணமாக சந்தையில் பிரபலமான தேர்வாக உள்ளன. குறியிடப்பட்ட வட்டில் வெளிப்படையான மற்றும் ஒளிபுகா கோடுகளைப் படிப்பதன் மூலம் அவை துல்லியமான சிடி பிளேயர் போல செயல்படுகின்றன.

இருப்பினும், ஆப்டிகல் குறியாக்கிகள் ரோபோ பயன்பாடுகளில் பல உள்ளார்ந்த சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன:

1. மாசுபடுவதற்கான வாய்ப்பு : தூசி மற்றும் எண்ணெய் ஒளியியல் பாதையைத் தடுக்கலாம், இது சமிக்ஞை இழப்புக்கு வழிவகுக்கும்.

2. அதிர்வுக்கான வாய்ப்பு : ஆப்டிகல் குறியாக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் கண்ணாடி வட்டுகள் அதிவேக ரோபோ இயக்கம் அல்லது தாக்கங்களின் போது உடைந்து போக வாய்ப்புள்ளது.

3. அளவு மற்றும் சக்தி நுகர்வு : உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட ஆப்டிகல் குறியாக்கிகள் பொதுவாக பெரிய வடிவ காரணிகள் மற்றும் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.

இந்த பின்னணியில், காந்த குறியாக்கிகள் ரோபோ மூட்டுகளின் துறையில் பிரகாசிக்கத் தொடங்கியுள்ளன, அவற்றின் தனித்துவமான நன்மைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

காந்த குறியாக்கி வட்டுகள்: காந்தப்புலங்களுடன் 'மேப்பிங்' இயக்கம்

காந்த குறியாக்கியின் அமைப்பு ஆப்டிகல் குறியாக்கியின் அமைப்புக்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது, ஆனால் அது காந்தப்புலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒளிக்கற்றைகளுக்குப் பதிலாக அதன் முக்கிய கூறு ஒரு காந்த குறியாக்கி வட்டு ஆகும் . இந்த சிறிய வட்டு மாற்று காந்த துருவங்களின் வரிசையைக் கொண்டுள்ளது (எண்ணற்ற சிறிய வடக்கு மற்றும் தென் துருவங்களைப் போன்றது).

வட்டு மோட்டார் ஷாஃப்ட்டுடன் சுழலும் போது, ​​இந்த மாற்று காந்தப்புலங்கள் அருகிலுள்ள மூலம் கண்டறியப்படுகின்றன காந்தமண்டல உணரிகள் அல்லது ஹால் சென்சார்கள் . சென்சார்கள் காந்தப்புல மாறுபாடுகளை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகின்றன, பின்னர் அவை தண்டுகளின் துல்லியமான நிலையை கணக்கிட சுற்று மூலம் செயலாக்கப்படுகின்றன.

ஆப்டிகல் குறியாக்கியை 'கிரேட்டிங்கைப் படிப்பது' என்று ஒப்பிட்டால், காந்தக் குறியாக்கி 'காந்தப்புல வரைபடத்தை விளக்குவது' போன்றது.

ரோபோடிக் மூட்டுகள் காந்த குறியாக்கிகளை ஏன் விரும்புகின்றன?

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பொதிந்த நுண்ணறிவு மற்றும் மனித உருவ ரோபோக்களின் எழுச்சியுடன், காந்த குறியாக்கிகள் பல காரணங்களுக்காக கூட்டு தொகுதி வடிவமைப்பில் விருப்பமான தேர்வாக மாறியுள்ளன:

1. உள்ளார்ந்த வலிமை, கடுமையான சூழல்களால் மயக்கமடையாத
   ரோபோ மூட்டுகள் பெரும்பாலும் மசகு கிரீஸால் நிரப்பப்படுகின்றன மற்றும் தூசி நிறைந்த சூழலில் செயல்படலாம். ஆப்டிகல் குறியாக்கிகள் இத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ் தங்கள் 'பார்வை' மங்கலாக இருக்கலாம். இதற்கு நேர்மாறாக, காந்த குறியாக்கிகள், தொடர்பு இல்லாத காந்தப்புல உணரிகளாக இருப்பதால், தூசி, எண்ணெய் மற்றும் ஈரப்பதத்திற்கு 'நோய் எதிர்ப்பு', அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் அதிர்வு மற்றும் அதிர்ச்சிக்கு சிறந்த எதிர்ப்பை வழங்குகிறது.

2. சிறிய அளவு மற்றும் தட்டையான அமைப்பு

   நவீன ரோபோடிக் மூட்டுகள் 'ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் தொகுதிகள்' க்கு மோட்டர்கள், குறைப்பான்கள் மற்றும் டிரைவ்களின் அதிக ஒருங்கிணைப்பு தேவைப்படுகிறது. காந்த குறியாக்கிகள் பருமனான ஒளி மூலங்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் லென்ஸ் அமைப்புகளின் தேவையை நீக்குகின்றன; சில்லுகள் மற்றும் வட்டுகள் மிகவும் மெல்லியதாக, 'மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட, இலகுரக மற்றும் தட்டையான' கூட்டு வடிவமைப்புகளை எளிதாக்கும்.

3. துல்லியமான படைக் கட்டுப்பாட்டிற்கான உயர் தெளிவுத்திறனில் திருப்புமுனை

   காந்த குறியாக்கிகள் துல்லியமாக ஆப்டிகல்களை விட பின்தங்கி இருப்பதாக ஒரு காலத்தில் பொதுவாக கூறப்பட்டது. இருப்பினும், இது மாறி வருகிறது. 2024 சீனா ஹைடெக் கண்காட்சியில் (CHTF), உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்கள் 19-பிட் அல்லது 20-பிட் தெளிவுத்திறனை அடையும் உயர்-துல்லியமான காந்த குறியாக்கி வட்டுகளை காட்சிப்படுத்தினர் . உதாரணமாக, 'உள் வளையத்தில் 126 துருவங்கள் மற்றும் வெளிப்புற வளையத்தில் 128 துருவங்கள்' போன்ற சிக்கலான காந்த துருவ ஜோடிகளை ஒழுங்கமைப்பதன் மூலம், ஒரு மிகச் சிறிய வட்டில், சென்சார்கள் மிக நுணுக்கமான இயக்கங்களைக் கண்டறிய முடியும். துல்லியமான பாகங்களைச் சேர்ப்பது போன்ற நுட்பமான செயல்பாடுகளைச் செய்ய இது ரோபோக்களை செயல்படுத்துகிறது.

4. செலவு நன்மைகள் மற்றும் உள்ளூர்மயமாக்கல் நன்மைகள்

   நீண்ட காலமாக, உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட (எ.கா., 19-பிட், 20-பிட்) காந்த குறியாக்கிகளுக்கான சந்தையானது வெளிநாட்டு நிறுவனங்களால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்பட்டு, நீண்ட முன்னணி நேரங்களுடன் அவை விலை உயர்ந்ததாக ஆக்கியது-தொழில்நுட்பத் தடைக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு. இன்று, யுஜி பவர் டெக்னாலஜி போன்ற உள்நாட்டு நிறுவனங்கள் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளன. அவற்றின் தொழில்நுட்பம் உலகத் தரத்தை எட்டியுள்ளது, அதே சமயம் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட பொருட்களில் ஒன்றரை அல்லது மூன்றில் இரண்டு பங்கு செலவுகள் குறைக்கப்பட்டு, உள்நாட்டு ரோபோக்களுக்கான உற்பத்திச் செலவைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

தொழில்நுட்ப எல்லைகள்: 'சிங்கிள்-டர்ன்' முதல் 'மல்டி-டர்ன்' வரை, 'சென்சிங்' முதல் 'புத்திசாலி' வரை

ரோபோ பயன்பாட்டு காட்சிகள் விரிவடைவதால், காந்த குறியாக்கி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து உருவாகிறது:

• முழுமையான நிலை நினைவகம் : உயர்நிலை காந்த குறியாக்கிகள் இப்போது 'மல்டி-டர்ன்' செயல்பாட்டை ஆதரிக்கின்றன. ஆற்றல் இழப்புக்குப் பிறகு வெளிப்புற விசையால் ஒரு ரோபோ கூட்டு நகர்த்தப்பட்டாலும், ஒரு பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் குறியாக்கி, திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைப் பதிவுசெய்து, மறுதொடக்கம் செய்யும் போது முழுமையான நிலையை உடனடியாக அறிய முடியும், இது மறு-ஹோம்மிங் தேவையை நீக்குகிறது.

• குறுக்கீடு எதிர்ப்பு அல்காரிதம்கள் : இயங்கும் மோட்டார்கள் மூலம் உருவாகும் வலுவான மின்காந்த குறுக்கீட்டை எதிர்கொள்ள, நவீன காந்த குறியாக்கி சில்லுகள் (எ.கா., AMR தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துபவர்கள்) டைனமிக் ஆங்கிள் எர்ரர் இழப்பீட்டு அல்காரிதங்களை ஒருங்கிணைத்து, சத்தமில்லாத சூழல்களிலும் நிலையான சமிக்ஞை வெளியீட்டை உறுதி செய்கிறது.

• வட்டு உற்பத்தியில் புதுமைகள் : துல்லியமான காந்தமயமாக்கல் பாரம்பரியமாக காந்த வட்டுகளுக்கு ஒரு பெரிய சவாலாக உள்ளது. இப்போது, ​​'ஒரு முறை காந்தமாக்கல்' போன்ற தனித்துவமான நுட்பங்கள் மூலம், உள்நாட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படும் காந்த வட்டுகளின் துல்லியம் கணிசமாக மேம்படுத்தப்பட்டு, உயர் துல்லியமான ரோபோ மூட்டுகளுக்கு உறுதியான அடித்தளத்தை அமைக்கிறது.

மோட்டார் ஒரு ரோபோவின் இதயம் என்றால், காந்த குறியாக்கி, உயர் துல்லியமான வட்டை உள்ளடக்கியது, ரோபோவின் 'புரோபிரியோசெப்டிவ் நரம்பு' ஆகும். இது ரோபோவை அதன் சொந்த தோரணையை உணர அனுமதிப்பது மட்டுமல்லாமல், சிக்கலான சூழல்களில் நிலையான மற்றும் துல்லியமாக செயல்படும் திறனை வழங்குகிறது.