" मनुष्य, ज्ञान की वस्तु के रूप में, प्रकृति के संपूर्ण विज्ञान की कुंजी है "

ते Teहद दे चारदीन

" ताजा हवा हमेशा पास पर चलती है "

लोक ज्ञान

" मैं वहाँ नहीं जा रहा हूँ जहाँ पुक उड़ता है, और जहाँ यह अभी नहीं है ... "

वेन ग्रेट्ज़की

भाग एक वर्णनात्मक

पुष्ट निर्माण, तेज, सटीक आंदोलनों आंख, सुंदर और मजबूत हाथों को आसानी से पकड़ते हैं और बस सर्जिकल उपकरणों को हेरफेर करते हैं - यह है कि हम एक मानव शरीर मॉडल के परीक्षण परीक्षण, आधुनिक बहुलक सामग्री की एक किस्म से नई प्रौद्योगिकियों द्वारा बनाया गया अवतार रोबोट देखते हैं। ग्राफीन बैटरियों की ऊर्जा एक कृत्रिम एथलीट के शरीर में प्राण फूंकती है, उसकी नसें वैकल्पिक रूप से सक्रिय मेटामेट्रिक्स हैं, सोचा कि अत्यधिक सुसंगत विकिरण है, उसका मस्तिष्क ऑप्टिकल प्रोसेसर का एक तंत्रिका नेटवर्क है ...

गेय शुरुआत

और फिर भी, यह शानदार तस्वीर एक वास्तविकता बन रही है। वर्तमान में, अल्ट्रा-छोटी वस्तुओं को महान सटीकता के साथ पुन: पेश करने के लिए प्रौद्योगिकियों का निर्माण किया गया है, निर्दिष्ट यांत्रिक और भौतिक गुणों के साथ बहुलक सामग्री का आविष्कार और प्राप्त किया, सिकुड़न और चालकता प्रभाव, वापस प्रकाश अपवर्तन, पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव और उच्च चालकता प्रभाव। बायोमेकेनिकल विकास चरम सटीकता पर पहुंच गया है, गति का एक संपूर्ण गणितीय तंत्र वर्णित किया गया है, सटीक मैन-मशीन इंटरफेस सक्रिय रूप से बनाया जा रहा है। वैज्ञानिकों के हाथों में वन्यजीव और वास्तुशिल्प रूपों द्वारा बनाए गए सटीक-इंजीनियर इंजीनियरिंग समाधानों के रूप में एक अद्भुत सुराग है जो मुफ्त और सूक्ष्म आंदोलनों, भाषण, सुनवाई, रक्त परिसंचरण, श्वास और इतने पर प्रदान करते हैं।

शारीरिक निरंतरता

निम्नलिखित वैज्ञानिक उपलब्धियां गीतात्मक शुरुआत के पीछे हैं:

- लिविंग सिस्टम की शारीरिक रचना और शरीर क्रिया विज्ञान का विस्तार से अध्ययन किया गया।

- सांख्यिकीय और डायनामिक्स में मानव और पशु निकायों के पैरामीट्रिक तीन आयामी मॉडल के रूप में प्रस्तुत किए गए बायोमैकेनिक्स और इसके मॉडलिंग के तरीकों का सटीक अध्ययन किया।

- एक गणितीय उपकरण जो प्रस्तुति और विश्लेषण के मैट्रिक्स तरीकों का उपयोग करते हुए एक जीवित शरीर की बहु-स्तरीय संरचना और कार्य का वर्णन करता है।

- विभिन्न मुद्रण विधियों का उपयोग करके नैनोमीटर के दसियों के क्रम के आयामों के साथ तीन-आयामी वस्तुओं की उच्च-सटीक प्रतियां बनाने की क्षमता।

- तीन-आयामी मुद्रण के लिए उपयुक्त बहुत सारे बनाए गए पॉलिमर (वैकल्पिक रूप से सक्रिय, सिकुड़ा हुआ, फेरोइलेक्ट्रिक्स, मेटामेट्रीस और कुख्यात ग्राफीन, और इसी तरह)।

- जैविक वस्तुओं में लागू सूचना के प्रसारण और प्रसंस्करण की प्रक्रिया को मॉडलिंग में क्वांटम ऑप्टिक्स की उपलब्धियां।

- न्यूरोएनेटरफेसेस, ऑर्गेनिक एक्सिटेबल स्ट्रक्चर और अत्यधिक सुसंगत विकिरण के जैविक स्रोत के निर्माण में उपलब्धियां।







भौतिकी और जीव विज्ञान, गणित और आनुवंशिकी, जीव विज्ञान, प्रकाशिकी और सामग्री विज्ञान, रसायन विज्ञान, साइबरनेटिक्स और नृविज्ञान: वैज्ञानिक विचारों का विकास तेजी से आगे बढ़ रहा है और अब एक कृत्रिम संवेदी-मोटर प्रणाली विकसित करने का अवसर प्रदान करता है - एक बायोनिक रोबोट, अवतार, और मानव शरीर की एक अत्यधिक सटीक नियंत्रित प्रतिलिपि।

"इसकी आवश्यकता क्यों है?"

- आप पूछें। पहली बात जो मन में आती है वह कठिन और खतरनाक काम करने की स्थिति में एक व्यक्ति की समझ है। एक व्यक्ति के लिए जैविक रूप से एक स्पर्श इंटरफ़ेस होने के नाते, ऐसे रोबोट की आवश्यकता होगी जहां एक व्यक्ति की जरूरत है, उसके सटीक हाथों, सूक्ष्म आंदोलनों, दृष्टि और सुनवाई के साथ, जहां एक व्यक्ति स्वास्थ्य और जीवन खो सकता है। गोताखोरी, भूमिगत और उच्च ऊंचाई वाले काम, आग बुझाने स्पष्ट गतिविधियां हैं जिन्हें अवतार डबलर की आवश्यकता होती है।

ऑपरेटर अधिकारी द्वारा नियंत्रित पुलिसकर्मी रोबोट खतरनाक सेवा का एक बहुत ही स्पष्ट विकल्प है। अनुभवी ऑपरेटरों द्वारा प्रबंधित हवाई हमले और टोही इकाइयों की कार्रवाई, किसी व्यक्ति के जीवन को खोने के जोखिम के बिना बहुत अधिक प्रभावी होगी।

मानव आंदोलनों और भावनाओं के साथ कई रोबोट अवतारों की मदद से, एक योग्य सर्जन-ऑपरेटर हमारे ग्रह के दूरस्थ और दुर्गम क्षेत्रों में सहायता प्रदान कर सकता है। अंतरिक्ष में उड़ना, अंत में, इस तरह के रोबोट द्वारा सफलतापूर्वक नकल किया जा सकता है।



दूसरी बात जो दिमाग में आती है, वह है समर्थन और मानव आंदोलन के अंगों की एक प्रणाली को प्रोटोटाइप बनाने की अवधारणा के आधार पर उपयोग की जाने वाली कई तकनीकों का उपयोग। हम इसे एक कृत्रिम मैकेस्टैट कहते हैं - एक प्रणाली जो गतिशील समर्थन, आंदोलन और संरक्षण के रूप में कार्यान्वित एक नियंत्रित रूप से संगठित नियंत्रित सेंसरिमोटर विश्लेषक के कार्य को करती है। हम इस शब्द का उपयोग बहुत अधिक स्वतंत्र रूप से (अभी के लिए) करते हैं, क्योंकि डेटा के संचय के साथ जैविक प्रणालियों में मैकेस्टैट का सिद्धांत तेजी से अपनी निरंतरता खो रहा है।

तो प्रौद्योगिकी:

1. एक जीवित वस्तु की गति की गतिशीलता का अध्ययन, इसके सभी संरचनात्मक संरचनाओं के संरक्षण और प्रजनन को ध्यान में रखते हुए, निदान विधियों के सटीक चयन की आवश्यकता है। चुने गए और (या) विकसित किए गए ये तरीके, डॉक्टरों के हाथों में एक बहुत ही शक्तिशाली नैदानिक ​​और रोगनिरोधी उपकरण बन जाएंगे। आज, गति में अंगों और ऊतकों की पारस्परिक गतिशीलता का आकलन एक खुले लचीले कॉइल के साथ हमारे लिए उपलब्ध टोमोग्राफ पर बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन नहीं है (एक खुले ऊर्ध्वाधर एपर्चर के साथ विशेष स्कैनर अभी तक हमारे लिए उपलब्ध नहीं हैं, उन पर स्कैनिंग के परिणाम उच्च गुणवत्ता वाले संकेतक हैं) या अनुसंधान (अल्ट्रासोनोग्राफी) के एक संकीर्ण स्थान के साथ। औसत रिज़ॉल्यूशन और पूरी तरह से स्पष्ट माप सीमा नहीं। दो-प्लेन रेडियोग्राफी जटिल हड्डी प्रक्षेपवक्र के लिए सटीक माप परिणाम देता है, लेकिन विस्थापित नरम ऊतकों की छवियां प्रदान नहीं करता है।

शरीर के खंडों के आंदोलनों की मैक्रो शूटिंग केवल त्वचा की अखंडता की स्थितियों पर चर्चा की जा सकती है, अर्थात, सक्रिय आंदोलनों की शूटिंग केवल जीवित व्यक्ति में सतह परत पर संभव है। लाश के तैयार ऊतक ब्लॉक के ऊतकों की गतिशीलता सटीक वास्तविक आंदोलनों को नहीं देगी। सामान्य तौर पर, हमें चलती सेगमेंट की सभी संरचनाओं के सबलेटस्टर्स संबंधों की कल्पना के लिए एक विश्वसनीय और बहुत आवश्यक है किनिस्टोग्राफ़िक विधि, और, जैसा कि आप देखते हैं, यह अनुपस्थित है।



2. परिणामस्वरूप जटिल छवि को पैरामीट्रिक सीएडी मॉडल में स्वरूपित किया जाता है। आधुनिक डिजाइन सिस्टम आपको खंडों में आंदोलन की विशेषताओं का अनुकरण करने, उनकी इष्टतमता का मूल्यांकन करने और परिवर्तित सेगमेंट बनाने, बायोनिक कृत्रिम अंग या संयुक्त एंडोप्रोस्थेस के मॉडल बनाने की अनुमति देता है, जो व्यक्तिगत रूप से पूर्ण विकसित कृत्रिम कैप्सूल-लिगामेंट्री तंत्र है। पुनर्गठित कृत्रिम अंग के संचालन का जीवन और गुणवत्ता, जाहिर है, बहुत बढ़ जाना चाहिए। भविष्य में थोड़ा और देखना, सक्रिय पॉलिमर का उपयोग करना और एक जटिल तंत्रिका इंटरफ़ेस को जोड़ना, आप शरीर का एक बायोनिक हिस्सा प्राप्त कर सकते हैं जो उत्पन्न संवेदनाओं और क्षमताओं के मामले में अपने आप से शायद ही अलग है। बायोनिक कृत्रिम अंग के वैयक्तिकरण का एक महत्वपूर्ण उपाय निस्संदेह कई बीमारियों, चोटों और उनके परिणामों के उपचार के लंबे और स्थायी प्रभाव का आधार बन जाएगा।







3. निर्मित मोबाइल पॉलीमर टिशू ब्लॉकों की एक उच्च डिग्री के साथ शारीरिक पहचान का उपयोग आधुनिक न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी के अनुभाग में उच्च जटिलता और जिम्मेदारी के कौशल को विकसित करने के लिए सर्जनों के लिए प्रशिक्षण एड्स के रूप में किया जा सकता है। मौजूदा प्रशिक्षण सुविधाएं या तो बहुत औपचारिक हैं और सर्जन के कार्यों का एक सरलीकृत चित्र बनाते हैं, या कीमत और सेवा में बहुत महंगे हैं, और यह भी किनेस्टेटिक कौशल प्राप्त करने में बेहतर के लिए अलग नहीं है, या वे लाश के ऊतक ब्लॉक हैं, जो सर्जन के संक्रमण के जोखिम को बनाए रखते हैं और आवश्यक तैयारी, भंडारण और बड़े पैमाने पर प्रलेखन।



मस्तिष्क सहित शरीर के कई क्षेत्रों की आर्थोस्कोपी, एंडोविडियो सर्जरी, मल्टी-स्टेज कॉम्प्लेक्स सर्जिकल हस्तक्षेप - सर्जरी के आधुनिक क्षेत्रों के कौशल को काफी कम समय में मज़बूती से तैयार किया जा सकता है। बेशक, विभिन्न पैथोलॉजी को अनुकरण करना संभव है, जिसमें औपचारिक प्रशिक्षण उपकरणों के बजाय पूर्णकालिक की मदद से एक बहुत ही असामान्य रोगी में एक जटिल आगामी हस्तक्षेप का अभ्यास करना शामिल है। वर्तमान में, हम सर्जनों के लिए प्रशिक्षण परिसरों और प्रशिक्षण विधियों के निर्माण के लिए एक तकनीक विकसित कर रहे हैं; हमारी राय में, यह दृष्टिकोण कृत्रिम ऊतक ब्लॉकों पर सर्जन के लगातार और विश्वसनीय कैनेस्टेटिक कौशल के गठन की अनुमति देगा, जिसमें उच्च स्तर के संरचनात्मक पत्राचार होंगे।











मोबाइल जोड़ों के निर्माण में बायोमैकेनिकल सिद्धांतों के आवेदन से हमें मैकेनिक्स में कई तकनीकी समस्याओं का समाधान करने की अनुमति मिलती है। उदाहरण के लिए, बहु-लिंक निलंबन मोटर वाहन उद्योग में एक प्रमुख कदम था। एक व्यक्ति की कलाई और मेटाटर्सस एक इष्टतम बहु-लिंक रचना है जो आपको कोणीय में रैखिक गति का अनुवाद करके लोड को फिर से विभाजित करने की अनुमति देता है। एक धातु सदमे अवशोषक का डिज़ाइन जो प्राकृतिक वास्तु समाधानों को लागू करता है, ऑपरेशन में अधिक विश्वसनीय, टिकाऊ और बहुत बेहतर लगता है। इस तरह के समाधान की सादगी और अनुग्रह, डिवाइस की सक्रिय और आसान नियंत्रणीयता यात्राओं को बहुत अधिक आरामदायक और सुरक्षित बनाएगी।



मैं कई और उदाहरण और आश्चर्यजनक तथ्य देना चाहूंगा, लेकिन यह कुछ परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत करने का समय है:

1. जाहिर है, विज्ञान और प्रौद्योगिकी में प्राकृतिक वास्तु और कार्यात्मक समाधान का आशाजनक अनुप्रयोग।

2. जैविक वस्तुओं की संरचना और कार्य के लिए एक जटिल गणितीय वर्णनात्मक तंत्र है।

3. विभिन्न प्रकार के त्रि-आयामी मुद्रण का उपयोग करके उच्च-सटीक जटिल तीन-आयामी ऑब्जेक्ट बनाने की संभावना है।

4. जैविक के करीब गुण रखने वाले सक्रिय बहुलक यौगिक बनाने की विधियाँ हैं।

5. ऑप्टिकल इलेक्ट्रॉनिक्स पर आधारित आर्टिफिशल नर्व प्रक्रिया को मॉडलिंग करने के तरीके विकसित किए जा रहे हैं।

6. सक्रिय रूप से तंत्रिका इंटरफेस और उनके लिए सॉफ्टवेयर विकसित कर रहे हैं।

Ich करेगा ...

निकट भविष्य में हम अपने कार्यों को उनके माइक्रोबायोमैनिक्स के अध्ययन के आधार पर शरीर के अलग-अलग खंडों के प्रोटोटाइप के रूप में देखेंगे। सबसे महत्वपूर्ण बिंदु स्लिप कॉम्प्लेक्स (घर्षण के जैविक जोड़े) को फिर से बनाने की आवश्यकता है, तथाकथित बहुपद शोषक स्लाइडिंग सिस्टम। एक जैविक वस्तु में ग्लाइडिंग प्रदान करने वाली संरचनाओं में एक छद्म-आइकोसाहेड्रल स्व-समान बहुस्तरीय रूपात्मक संगठन है जिसे एक फ्रैक्टल फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया गया है - यह गति संगठन का एक माइक्रोलेवल है। मैक्रो स्तर पर, एक बहुत ही दिलचस्प खंड "कोहनी-अग्र-कलाई-कलाई" खंड का प्रोटोटाइप है: अग्र-भाग लोचदार टॉर्सन विरूपण के एक विकर्ण अक्ष के साथ एक समानांतर चतुर्भुज है, कलाई एक तीन-लिंक यांत्रिक प्रणाली है, यह कशेरुक के आंदोलनों को फिर से बनाने के लिए बहुत दिलचस्प है ... कशेरुका के आंदोलनों को फिर से बनाना दिलचस्प है। प्रत्येक जोड़ों के विमानों के पारस्परिक रूप से लंबवत व्यवस्था की स्थिति के तहत एक साथ और तीन कुल्हाड़ियों के साथ चारों ओर सेगमेंट बांस। एक अनिवार्य समाधान की आवश्यकता के लिए एक अलग कार्य ध्वनि और संतुलन विश्लेषक का प्रोटोटाइप है, क्योंकि रोबोटिक्स के इस स्तर पर, स्टैटिक्स और गतिशीलता को नियंत्रित करने के लिए इंजीनियरिंग समाधान एक समस्या है, और प्रकृति ने बहुत पहले ही इसका नाजुक समाधान प्रस्तुत किया है।











हमारी राय में, समस्याएं बेहद दिलचस्प और बेहद आशाजनक हैं। प्रोटोटाइपिक रूप से महत्वपूर्ण प्राकृतिक इंजीनियरिंग समाधान, "जैविक अर्थ" की अवधारणा की खोज - उपयोगी अनुकूली परिणाम काफी उचित लगते हैं। समय बीत जाएगा और यह विज्ञान उन क्षेत्रों में बहुत लोकप्रिय हो जाएगा जो अभी तक नहीं बने हैं।



इस लेख का उद्देश्य दर्शकों के साथ हमारे विचारों को साझा करने की इच्छा थी, विभिन्न विषयों के विशेषज्ञों की राय सुनने के लिए, जो निस्संदेह, हमारी खोजों के सर्कल का विस्तार करेगा और, शायद, ऐसे लोगों को ढूंढेगा जिनके पास एक संपूर्ण उद्योग बनाने की इच्छा है - बायोनिक रोबोटिक्स, कई विज्ञानों का संयोजन करना और देना दिलचस्प और उपयोगी काम की संभावना, कई दशकों के हजारों वैज्ञानिकों के लिए।