ઘરકામ કરતા હ્યુમેનોઇડ રોબોટ: સફાઈની ક્રાંતિ કે ટેકનોલોજીનો પ્રયોગ?
સેન ફ્રાન્સિસ્કોના ઘરોથી લઈને ઓટોમેટેડ ફેક્ટરીઓ સુધી, માનવ જેવા દેખાતા હ્યુમેનોઇડ રોબોટ હવે શૌચાલય સાફ કરવાથી લઈને કપડાં ઘડી કરવા જેવા કાર્યો કરી રહ્યા છે. જટિલ ટેકનીક, ટેલિઓપરેશન અને સેન્સર્સના આધારે ઘરોમાં પ્રવેશતા આ રોબોટની વાસ્તવિકતા શું છે?
વિજ્ઞાન કલ્પના વાર્તાઓમાં દાયકાઓથી દર્શાવાતા હોમ-સર્વિસ રોબોટ હવે વાસ્તવિક જીવનમાં ઘરોની અંદર પગ મૂકી રહ્યા છે. સેન ફ્રાન્સિસ્કો સ્થિત ટાઉ રોબોટિક્સ (Tau Robotics) નામની સ્ટાર્ટઅપ કંપનીએ તાજેતરમાં માનવ આકારના હ્યુમેનોઇડ (humanoid: માનવ જેવી શારીરિક રચના ધરાવતો રોબોટ) દ્વારા ઘરોમાં સફાઈ સેવા આપવાનો એક પ્રયોગ શરૂ કર્યો છે. સાડા ચાર ફૂટ ઊંચાઈ ધરાવતા આ રોબોટ્સ ગ્રાહકોના ઘરે જઈને રસોડાના કાઉન્ટર લૂછવા, વેક્યૂમ કરવું, મોપિંગ કરવું અને શૌચાલય સાફ કરવા જેવા કામો કરી રહ્યા છે. જોકે, આ ક્ષેત્રે હજુ પૂર્ણ સ્વાયત્તતા મેળવવી બાકી છે, પરંતુ આ ટેકનોલોજી ભવિષ્યના માનવ-યંત્ર સહઅસ્તિત્વની ઝાંખી કરાવે છે.
જોકે, પહેલી નજરે સંપૂર્ણ ઓટોમેટિક લાગતા આ રોબોટ્સ હાલમાં સંપૂર્ણ સ્વતંત્ર નથી. ટાઉ રોબોટિક્સના સહ-સ્થાપક કોર્નેલિયા વાઈનઝિયરલ (Cornelia Weinzierl) ના જણાવ્યા અનુસાર, રોબોટ હાલમાં ટેલિઓપરેશન (teleoperation: દૂર બેસીને માનવ દ્વારા રોબોટનું સંચાલન કરવું) ની મદદથી ચલાવવામાં આવે છે. રોબોટના માથા અને કાંડા પર લાગેલા કેમેરા દ્વારા કંપનીના મુખ્યાલયમાં બેઠેલા માનવ પાઇલટ્સ ઘરનું દ્રશ્ય જુએ છે અને રોબોટને નિયંત્રિત કરે છે. રોબોટ જે કઈ કામગીરી કરે છે, તેનો વિઝ્યુઅલ અને સેન્સર ડેટા એકત્રિત કરવામાં આવે છે. આ ડેટાનો ઉપયોગ AI મોડેલ્સને ભવિષ્યમાં સ્વતંત્ર રીતે કામ કરવા માટે તાલીમ આપવા થાય છે.
- માનવ પાઇલટ દ્વારા મોનિટરિંગરોબોટના માથા અને કાંડા પરના કેમેરા દ્વારા કંપનીના હેડક્વાર્ટરમા બેઠેલા ઓપરેટરો ગ્રાહકના ઘરની સ્થિતિ લાઈવ જુએ છે.
- કાઇનેમેટિક ગાઇડન્સઓપરેટર પોતાના હાથ વડે ગતિવિધિ કરે છે, જેને સેન્સર્સ કેપ્ચર કરીને રોબોટના હાથ-પંજા પાસે એ જ રીતે કામ કરાવે છે.
- ડેટા સંગ્રહ અને AI તાલીમસફળતાપૂર્વક થયેલી સફાઈ, કપડાં ઘડી કરવા કે વાસણ લૂછવાની પ્રક્રિયાનો ડેટા મશીન લર્નિંગ મોડેલ્સને તાલીમ આપવા વપરાય છે.
- સ્વતંત્ર સફાઈ અમલીકરણએકત્રિત ડેટાના આધારે ભવિષ્યમાં રોબોટ વેક્યૂમિંગ અને મોપિંગ જેવા કાર્યો માનવ મદદ વગર સ્વતંત્ર રીતે કરે છે.
ઘરમાં સફાઈ દરમિયાન રોબોટને અનેક પડકારોનો સામનો કરવો પડે છે. ખાસ કરીને પલંગ બનાવવો કે કપડાં ઘડી કરવા જેવા કામો માટે કાઇનેમેટિક ગાઇડન્સ (kinematic guidance: માનવ સંચાલકની ગતિવિધિઓને સેન્સર દ્વારા મેળવીને રોબોટ પાસે તે જ પ્રક્રિયા કરાવવી) નો ઉપયોગ થાય છે. જોકે, વેક્યૂમિંગ અને મોપિંગ જેવા કેટલાક કાર્યો આ રોબોટ હવે માનવ મદદ વગર પણ કરવા લાગ્યા છે. ટાઉ રોબોટિક્સના સફાઈ રોબોટમાં ટકાઉપણા માટે માનવ હાથને બદલે ૩D-પ્રિન્ટેડ પંજા (claws) અને ૩D-પ્રિન્ટેડ એન્ટેના વાળું માથું લગાવવામાં આવ્યું છે. લાકડાના ફ્લોર પર સ્ક્રેચ ન પડે તે માટે રોબોટને ગ્રીપવાળા મોજા (socks) પહેરાવવામાં આવે છે.
રોબોટિક્સમાં માનવ શરીર જેવી ગતિવિધિઓ લાવવા માટે સેન્સર્સ અને એક્ટ્યુએટર્સ (actuators: ગતિ ઉત્પન્ન કરતી મોટરો) અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. રોબોટના પોતાના શરીરનું સંતુલન અને સાંધાની સ્થિતિ જાણવા માટે પ્રોપ્રિઓસેપ્ટિવ સેન્સર્સ (proprioceptive sensors) વપરાય છે. જેમાં એક્સિલરોમીટર (પ્રવેગક), ટિલ્ટ સેન્સર (નમન માપક) અને શૂન્ય મોમેન્ટ પોઇન્ટ (Zero Moment Point - ZMP) સંતુલન પદ્ધતિ ઉપયોગી બને છે. બીજી તરફ, બહારના વાતાવરણને સમજવા માટે એક્સ્ટેરોસેપ્ટિવ સેન્સર્સ (exteroceptive sensors) જેવા કે કેમેરા (CCD કેમેરા), માઇક્રોફોન અને સ્પર્શ સેન્સર્સ (tactile sensors) વપરાય છે. દાખલા તરીકે, શેડો હેન્ડ (Shadow Hand) નામના રોબોટિક હાથની દરેક આંગળીના ટેરવે પોલિયુરેથેન ત્વચા નીચે ૩૪ ટેક્ટેલ્સ (tactels: સ્પર્શ સંવેદના આપતા સેન્સર્સ) લગાવાયેલા હોય છે.
બીજી તરફ, કાર ઉત્પાદક કંપની Tesla પણ તેના સાર્વજનિક હ્યુમેનોઇડ રોબોટ ટેસ્લા ઓપ્ટિમસ (Tesla Optimus) પર ઝડપથી કામ કરી રહી છે. Tesla ના સીઈઓ ઇલોન મસ્કે ઓગસ્ટ ૨૦૨૧માં AI Day દરમિયાન ઓપ્ટિમસની જાહેરાત કરી હતી. ઓપ્ટિમસ જનરેશન-૨ (Gen 2) રોબોટ ૫ ફૂટ ૮ ઇંચ (૧૭૩ સેમી) ઊંચાઈ અને ૧૨૫ પાઉન્ડ (૫૭ કિગ્રા) વજન ધરાવે છે. ૨૦૨૩માં ઓપ્ટિમસના હાથમાં ૧૧ ડીગ્રી ઓફ ફ્રીડમ (degrees of freedom: સાંધાના મુક્ત હલનચલનની દિશાઓ) હતા, જે નવેમ્બર ૨૦૨૪માં વધારીને ૨૨ ડીગ્રી ઓફ ફ્રીડમ કરવામાં આવ્યા છે, જેથી તે ઈંડું બાફવા કે શર્ટ ઘડી કરવા જેવા નાજુક કાર્યો કરી શકે.
ઘરગથ્થુ હ્યુમેનોઇડ રોબોટ્સના વિકાસમાં વિવિધ કંપનીઓની ડિઝાઇન, ક્ષમતા અને આર્થિક માળખામાં મોટો તફાવત જોવા મળે છે. સફાઈ સેવા આપતા ટાઉ રોબોટિક્સ પોતાના પ્રારંભિક ગ્રાહકો પાસેથી ૧ કલાકના $૩૦ ચાર્જ કરતી હતી, જે હવે વધારીને અઠવાડિયાના બે રોબોટ માટે $૬૦ અથવા એક વખતની મુલાકાત માટે $૧૦૦ કરવામાં આવ્યા છે. ડેટા એકત્ર કરવાનો હેતુ હોવાથી આ કિંમત ટેકનોલોજીની સરખામણીએ ઓછી રાખવામાં આવી છે. બીજી તરફ Tesla પોતાના ઓપ્ટિમસ રોબોટની ભવિષ્યની વેચાણ કિંમત $૨૦,૦૦૦ થી $૩૦,૦૦૦ ની વચ્ચે રાખવાનું લક્ષ્ય ધરાવે છે.
ડીગ્રી ઓફ ફ્રીડમ
ઉત્પાદનની દ્રષ્ટિએ, Tesla ના ફ્રીમોન્ટ (Fremont) કારખાનામાં પ્રથમ જનરેશનની પ્રોડક્શન લાઇન સ્થાપિત થઈ રહી છે જે વાર્ષિક ૧૦ લાખ રોબોટ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવશે, જ્યારે ટેક્સાસ ગિગાફેક્ટરીમાં ૨૦૨૭ સુધીમાં વાર્ષિક ૧ કરોડ રોબોટ બનાવવાનું લક્ષ્ય છે. ઓપ્ટિમસમાં ટેસ્લાની પોતાની AI૫ અને AI૬ ચિપ્સ વપરાશે, જેથી ઈન્ટરનેટ કનેક્શન વગર પણ તે સ્થાનિક સ્તરે નિર્ણય લઈ શકે. જૂન ૨૦૨૫માં ઓપ્ટિમસ પ્રોગ્રામના વડા મિલાન કોવાચ (Milan Kovac) ના રાજીનામા બાદ અશોક એલ્લુસ્વામી (Ashok Elluswamy) એ આ પ્રોજેક્ટની કમાન સંભાળી છે.
જોકે, ઘરોની અંદર વાસ્તવિક કામગીરી કરતી વખતે આ રોબોટ્સ ભારે મર્યાદાઓ દર્શાવે છે. MIT ટેકનોલોજી રિવ્યુના અહેવાલ મુજબ, ટાઉ રોબોટિક્સનો રોબોટ જ્યારે ઘરના પગથિયાં ચઢતો હતો ત્યારે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનમાં વિલંબ (latency) ના કારણે તે દારૂડિયાની જેમ લથડિયાં ખાતો હતો. ઘરમાં ગરમી વધી જતાં રોબોટના ઓપરેટરના ઉપકરણો ઓવરહીટ થઈ બંધ થઈ ગયા હતા. તદુપરાંત, કાનસ સાફ કરતી વખતે ફ્લશની સ્ટીકમાંથી હેડ ૩ વખત છૂટું પડી ગયું હતું, નળ ખુલ્લા રહી જવા અથવા તેલની બોટલ ઢોળાઈ જવા જેવી ભૂલો પણ જોવા મળી હતી. આ દર્શાવે છે કે માનવ ઘરનું અસ્તવ્યસ્ત વાતાવરણ રોબોટ માટે કેટલું જટિલ છે.
US Dollar ($)
રોબોટિક્સ ક્ષેત્રના અગ્રણી તજજ્ઞો આ ટેકનોલોજીની વાસ્તવિકતા અંગે સાવચેત કરે છે. રૂમ્બા (Roomba) વેક્યૂમના સહ-સ્થાપક રોડની બ્રુક્સ (Rodney Brooks) ના જણાવ્યા મુજબ, હ્યુમેનોઇડ રોબોટ સર્વગુણસંપન્ન મદદગાર બનશે તેવી કલ્પના એક "કાલ્પનિક વિચાર" છે કારણ કે રોબોટ્સમાં શારીરિક સુમેળ (coordination) સાધવો અત્યંત કઠિન છે. Tesla ના પૂર્વ એન્જિનિયર ક્રિસ વાલ્ટી (Chris Walti) અનુસાર, હ્યુમેનોઇડ રોબોટ બનાવવો એ સેલ્ફ-ડ્રાઇવિંગ કાર કરતાં અનેક ગણો વધુ જટિલ પડકાર છે અને રોબોટિક્સની રમત જો ૯ ઓવરની હોય તો આપણે હજુ ત્રીજી ઓવરમાં છીએ. આમ છતાં, જેમ જેમ ડેટા વધતો જશે તેમ મોલ્ડ સફાઈ કે વૃદ્ધોની સંભાળ જેવા ક્ષેત્રોમાં આ યાંત્રિક માનવો આવનારા દાયકામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી શકે છે.
