আমি স্বীকার করি: যদি আমি একটি মৌচাক দেখতে পাই, আমি দূরে সরে যাই - তাজা মধু অভিশাপিত। কিন্তু আমার একটা অংশও মুগ্ধ। মৌচাক প্রকৌশলের একটি অসাধারণ কৃতিত্ব। গাছের কুঁড়ি থেকে চিবানো মোম পর্যন্ত উপকরণ দিয়ে তৈরি, মৌমাছির ঝাঁক এই কাঁচা উপাদানগুলিকে ঘন-বস্তায় করা মধুচক্রে জমা করে—প্রতিটি জ্যামিতিক মাস্টারপিস—হাওয়ায় উড়ে যাওয়ার সময়।
সম্পূর্ণ বিপরীতে, মানুষের নির্মাণ অনেক বেশি স্থল-আবদ্ধ। বুলডোজার, কম্প্যাক্টর এবং কংক্রিট মিক্সারগুলি অত্যন্ত কার্যকরী, এবং তারা আমাদের অবকাঠামো প্রতিষ্ঠার জন্য মেরুদণ্ড হয়েছে। কিন্তু এগুলি ভারী, অবাধ্য, এবং রাস্তা বা পরিবহনের অন্যান্য উপায় প্রয়োজন। এটি দ্বীপ এবং অন্যান্য দূরবর্তী স্থানে প্রাকৃতিক দুর্যোগে দ্রুত সাড়া দেওয়ার ক্ষমতা তাদের হাঁটু গেড়ে দেয়, বিশেষ করে জরুরী অবস্থার পরে দ্রুত সাহায্যের প্রয়োজন।
দুর্ভাগ্যবশত, আমাদের ক্রমবর্ধমান ঘন ঘন জলবায়ু উদাহরণ ছিল। তীব্র সড়ক ভাঙন ভয়াবহ দাবানলের কারণে। বন্যা এবং হারিকেন থেকে জলে ভিজে যাওয়ার পরে ভেঙে যাওয়া হাইওয়ে এবং সেতুগুলি। এই মাসে, এমনকি পুয়ের্তো রিকোর অংশগুলি এখনও হারিকেন মারিয়া থেকে পুনরুদ্ধার করছে, অনেক বাড়ি আবার হারিকেন ফিওনা দ্বারা প্লাবিত হয়েছিল।
আমরা কি দ্রুত আশ্রয়কেন্দ্র তৈরি করতে পারি—অথবা ঘর-বাড়িও—এমন কোনো উপায় আছে যেখানে প্রবেশ করা যায় না এবং এই জরুরী পরিস্থিতিগুলি আরও ভালভাবে মোকাবেলা করতে পারি?
এই সপ্তাহে, ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডনের একটি দল মৌমাছি থেকে অনুপ্রেরণা নিয়েছিল এবং স্বায়ত্তশাসিত ড্রোনের একটি দল ইঞ্জিনিয়ার করেছে যে কোনো ডিজাইন করা কাঠামো 3D প্রিন্ট করে। মৌমাছির মৌচাকের মতো, প্রতিটি ড্রোন স্বাধীনভাবে কাজ করে, কিন্তু তারা একটি দল হিসেবে কাজ করে। পুরো বহরটিকে এরিয়াল অ্যাডেটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এরিয়াল-এএম) বলা হয়।
মৌমাছির মতো অভিনয় করা, ড্রোনের প্রত্যেকের আলাদা ভূমিকা রয়েছে। কিছু নির্মাতা-ডাব করা BuilDrones-যারা উড়ার সাথে সাথে উপাদান জমা করে। অন্যগুলি হল ScanDrones, যা ম্যানেজার হিসাবে কাজ করে যা ক্রমাগত বর্তমান বিল্ড স্ক্যান করে এবং প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।
[এম্বেড করা সামগ্রী]
বেশ কয়েকটি পরীক্ষায়, নৌবহরটি ন্যূনতম মানব তত্ত্বাবধানে মিলিমিটার নির্ভুলতা থেকে ফেনা থেকে সিমেন্টের মতো গো পর্যন্ত উপাদান ব্যবহার করে একাধিক কাঠামো প্রিন্ট করেছে। এটা এখনও একটি জরিমানা থেকে একটি দূরে কান্নাকাটি 3D মুদ্রিত ঘর, এবং আরও অনেক কিছু মৃৎশিল্পে একটি বাচ্চার প্রথম প্রচেষ্টার মতো৷ কিছু কাঠামো একটি প্রাথমিক টাওয়ারের অনুরূপ; অন্যান্য, একটি বোনা বেতের ঝুড়ি।
এটি বলেছিল, আমরা একটি আসন্ন গ্রীষ্মমন্ডলীয় ঝড় থেকে মানুষকে সরিয়ে নেওয়ার জন্য 3D প্রিন্টিং সেতু থেকে একটি উপায় হতে পারি৷ কিন্তু গবেষণা সেই সম্ভাবনার দিকে এক ধাপ দেখায়। "এরিয়াল-এএম ফ্লাইটে উৎপাদনের অনুমতি দেয় এবং সীমাহীন, উচ্চতা বা হার্ড-টু-অ্যাক্সেস অবস্থানে নির্মাণের জন্য ভবিষ্যতের সম্ভাবনার প্রস্তাব দেয়," লেখক বলেছেন।
রোবট নির্মাণ
নির্মাণ কাজে সাহায্য করার জন্য রোবট ব্যবহার করা নতুন কিছু নয়। কিন্তু ক্রমবর্ধমান পরিশীলিত অ্যালগরিদমগুলির জন্য ধন্যবাদ, তারা অবকাঠামো ব্যবসার সহজ সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে। একটি ধারণা হল ড্রাইওয়াল শেষ করা, নাটকীয়ভাবে প্রয়োজনীয় সময় কমানোর মতো কাজে সাহায্য করা। আরেকটি হল আমাদের সকলকে জর্জরিত আবাসনের অভাবের সাথে লড়াই করা। বিগত কয়েক বছরে, থ্রিডি প্রিন্টেড বাড়িগুলি কল্পনা থেকে বাস্তবে আকাশচুম্বী হয়েছে—থেকে চমত্কার ছোট ঘর থেকে বহু-রুম সাশ্রয়ী মূল্যের বাড়ি.
তবে যেটির অভাব রয়েছে তা হল গ্রামীণ এলাকায় প্রযুক্তির অ্যাক্সেস। গর্তে ভরা নোংরা রাস্তা কল্পনা করুন, রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে এলোমেলো এবং বৃষ্টির পর একটি গোড়ালি-গভীর কর্দমাক্ত দুঃস্বপ্ন। ছবির চাকাগুলো কাদায় ইঞ্চি ইঞ্চি আটকে আছে, একটি বেলচা ছাড়া নিজেকে খনন করার কোনো উপায় নেই। এখন সেই জরুরী সাইটে বিশাল 3D প্রিন্টার বা অন্যান্য নির্মাণ রোবট পরিবহনের কথা ভাবুন।
আদর্শ নয়, তাই না? পৃথিবী ও মাধ্যাকর্ষণ যুদ্ধের চেয়ে, কেন উড়ে না?
ঝড়ের আবহাওয়া
মৌমাছি দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডনের ডাঃ মিরকো কোভাকের নেতৃত্বে দলটি আকাশে নিয়ে যায়। তাদের ধারণাটি স্ব-সংগঠিত ড্রোনগুলির সাথে 3D প্রিন্টিংকে একত্রিত করে, যা নির্বিঘ্নে একটি প্রাক-প্রোগ্রাম করা ব্লুপ্রিন্টের একটি "মৌচাক" তৈরি করে।
মূল ধারণাটি ইচ্ছামতো নির্দিষ্ট উপাদানকে আকৃতি দেওয়ার আমাদের ক্ষমতার উপর নির্ভর করে—যেমন প্লে ডফ চেপে দেওয়া বা লেগোস স্ট্যাক করা। এই প্রক্রিয়াটি আমাদের নমনীয়ভাবে বিভিন্ন জ্যামিতিক ডিজাইনে উপকরণগুলিকে ঢালাই করতে দেয়, এবং এটিকে "অবিনামূল্যে ক্রমাগত সংযোজন উত্পাদন থেকে" (একটি মুখের, আমি জানি, তাই শুধু "AM") ডাব করা হয়।
এটি বন্যের মধ্যে মুক্ত-উড়ন্ত নির্মাতাদের প্রশংসা দিয়ে শুরু হয়। ভাঁজ নিন। যদিও প্রাণীদের মধ্যে বন্ধুত্বপূর্ণ নয় (একাধিক বেদনাদায়ক হুল থেকে কথা বলা), তারা বরং উল্লেখযোগ্য যে তারা বিল্ডিং উপাদান বিতরণের জন্য তাদের পাথ নেভিগেট করতে অত্যন্ত দক্ষ। এটি একটি উড়ন্ত ছুতারের মতো একটি দল নিয়ে নির্বিঘ্নে একটি মন্ত্রিসভা তৈরি করছে - একটি অবিশ্বাস্য কীর্তি যা বিজ্ঞানীরা এখনও বোঝার চেষ্টা করছেন৷
এখানে, দলটি জিজ্ঞাসা করেছিল যে ছোট রোবটের একটি ঝাঁক দিয়ে একই ইঞ্জিনিয়ারিং দক্ষতা অর্জন করা সম্ভব কিনা। এটি একটি কঠিন সমস্যা—বেশিরভাগ পূর্ববর্তী পন্থা শুধুমাত্র একটি "প্রাথমিক অনুসন্ধানমূলক পর্যায়ে," দলটি বলেছে, "সীমিত পরিচালন উচ্চতা" সহ।
তাদের সমাধান ছিল একটি সফ্টওয়্যার, এরিয়াল-এএম ফ্রেমওয়ার্ক যা পূর্ববর্তী প্রকৌশল ধারণা এবং প্রাকৃতিক নজিরগুলিতে ট্যাপ করে যাতে প্রতিটি ড্রোন একটি ঝাঁক হিসাবে সমান্তরালভাবে কাজ করতে পারে। ড্রোনগুলিকে ফ্লাইটে থাকাকালীন বিশ্বস্ত 3D প্রিন্টার হিসাবে কাজ করতে হয়েছিল, তাদের অবস্থান এবং কার্যকলাপ তাদের প্রতিবেশীদের কাছে সম্প্রচার করতে হয়েছিল (তাই একটি কাঠামোতে কোনও অতিরিক্ত "আইসিং" থাকবে না)। প্রত্যেকে তখন আকাশপথে নেভিগেট করার জন্য সজ্জিত ছিল - একে অপরের সাথে ধাক্কা না দিয়ে - সীমিত মানব হস্তক্ষেপের সাথে। অবশেষে, প্রদত্ত কাঠামোর উপর নির্ভর করে, তারা সাবধানে একটি হালকা ওজনের, ফেনার মতো উপাদান বা একটি মুদ্রণযোগ্য সিমেন্ট মিশ্রণ, নির্দেশাবলীর উপর ভিত্তি করে বের করে।
অপারেশনের পিছনের মস্তিষ্ক হল এরিয়াল-এএম, যা দুটি ভিন্ন ধরণের বায়বীয় রোবট প্ল্যাটফর্ম প্রোগ্রাম করার জন্য AI এর সাথে পদার্থবিজ্ঞানকে একত্রিত করে। একটি হল BuilDrone, যা স্বায়ত্তশাসিতভাবে তার প্রোগ্রামিং এর উপর ভিত্তি করে যেকোনো উপাদান জমা করে। অন্যটি হল স্ক্যানড্রোন, মান নিয়ন্ত্রণ বট যা কম্পিউটার দৃষ্টি দিয়ে চলমান নির্মাণ স্ক্যান করে। একটি নির্মাণ সাইটের একজন ম্যানেজারের মতো, এটি প্রতিটি জমা স্তরের সাথে নির্মাণ ড্রোনকে প্রতিক্রিয়া দেয়।
প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণরূপে রোবট দ্বারা চালিত হয় না। মানব তত্ত্বাবধায়ক উভয় উত্পাদন কৌশল পর্যায়ে ট্যাপ করতে পারেন-অর্থাৎ, একটি উপাদান মুদ্রণের সর্বোত্তম উপায়-এবং উত্পাদন পর্যায়ে। মুদ্রণের আগে, দলটি তিনটি বা ততোধিক ড্রোন ব্যবহার করে একটি "ভার্চুয়াল প্রিন্ট" তৈরি করতে একটি সিমুলেশন চালায়।
ধারণার প্রমাণ হিসাবে, দলটি তাদের 3D প্রিন্টিং প্ল্যাটফর্ম, এরিয়াল-এএম, বিভিন্ন আকার এবং উপকরণ সহ চ্যালেঞ্জ করেছিল। একটি ছিল 6.5 ফুটের বেশি লম্বা একটি সিলিন্ডার, পলিউরেথেন ফোম থেকে তৈরি 72 টিরও বেশি স্তরের উপাদান দিয়ে মুদ্রিত। আরেকটি ধরণের BuilDrone সিমেন্টের মতো মিশ্রণের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল, যা প্রায় চার ফুট লম্বা একটি পাতলা সিলিন্ডার তৈরি করেছিল।
একটি চূড়ান্ত পরীক্ষার জন্য, ছয়টি ড্রোন একটি প্যারাবোলিক পৃষ্ঠ তৈরি করতে সাহায্য করেছিল—একটি থিম্বলের ছবি। এই তথ্যগুলির উপর ভিত্তি করে, গবেষণাটি তারপরে বেশ কয়েকটি সিমুলেশন চালায়, জিজ্ঞাসা করে যে কীভাবে কাঠামোর স্কেল এবং রোবটের সংখ্যা চূড়ান্ত বিল্ডকে পরিবর্তন করেছে।
সামগ্রিকভাবে, নির্মাণের ঝাঁক শুধুমাত্র স্কেল এবং কাঠামোর জন্য নয় বরং রোবট জনসংখ্যার আকারের জন্যও অত্যন্ত অভিযোজনযোগ্য হিসাবে এসেছিল। এমনকি সম্ভাব্য রোবটের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে, তারা সংঘর্ষ এড়াতে তাদের পথগুলিকে অপ্টিমাইজ করেছে, ভিড়ের সময় একটি ব্যস্ত রেস্তোরাঁর রান্নার মতো।
ড্রোন স্কোয়াড এখনও প্রাইম টাইমের জন্য প্রস্তুত নয়। আপাতত, তাদের শুধুমাত্র ছোট আকারের কাঠামো তৈরি করতে দেখানো হয়েছে। তবে দল আশাবাদী। এরিয়াল-এএম ফ্রেমওয়ার্ক ভিড় ছাড়াই মাল্টি-রোবট নাচে বিভিন্ন ধরনের কাঠামো প্রিন্ট করতে পারে। এটি "অভিযোজন এবং পৃথক রোবট অপ্রয়োজনীয়তা" প্রদর্শন করে, দলটি বলেছে।
যদিও কেবলমাত্র প্রথম পদক্ষেপ, এটি এমন কাজ যা ড্রোনের সম্ভাব্যতাকে বায়বীয় নির্মাণ শ্রমিক হিসাবে সিমেন্ট করে-যারা একদিন বিপজ্জনক অঞ্চলে উড়ে গিয়ে জীবন বাঁচাতে পারে। "আমরা বিশ্বাস করি আমাদের ড্রোনের বহর ঐতিহ্যগত ম্যানুয়াল পদ্ধতির তুলনায় ভবিষ্যতে নির্মাণের খরচ এবং ঝুঁকি কমাতে সাহায্য করতে পারে," কোভাক বলেছেন।
ইমেজ ক্রেডিট: ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডন, কম্পিউটার সায়েন্স বিভাগ/ড. বিজয় এম. পাওয়ার এবং রবার্ট স্টুয়ার্ট-স্মিথ, স্বায়ত্তশাসিত উত্পাদন ল্যাব
