बीएएम रोबोटिक्स (जीवविज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, सौंदर्यशास्त्र और मैकेनिक्स से) रोबोटिक्स की एक शैली है जो मुख्य रूप से सरल एनालॉग सर्किट का उपयोग करती है, जैसे कि एक असामान्य रूप से सरल डिज़ाइन बनाने के लिए माइक्रोप्रोसेसर की बजाय तुलनात्मक। माइक्रोप्रोसेसर आधारित रोबोटिक्स के रूप में लचीला नहीं होने पर, बीएएम रोबोटिक्स उस कार्य को करने में मजबूत और कुशल हो सकता है जिसके लिए इसे डिजाइन किया गया था।

बीएएम रोबोट अपने कामकाजी माहौल को रोबोट की प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए जैविक न्यूरॉन्स की नकल करने वाले एनालॉग सर्किट के एक सेट का उपयोग कर सकते हैं।

तंत्र और सिद्धांत
मूल बीएएम सिद्धांत एक मशीन के भीतर एक उत्तेजना-प्रतिक्रिया आधारित क्षमता पर ध्यान केंद्रित करते हैं। अंतर्निहित तंत्र का आविष्कार मार्क डब्ल्यू टिल्डन द्वारा किया गया था जहां सर्किट (या एनवी न्यूरॉन्स का एनवी नेट) जैविक न्यूरॉन व्यवहार को अनुकरण करने के लिए प्रयोग किया जाता है। कुछ समान शोध पहले एड रियटमैन द्वारा ‘कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क में प्रयोग’ में किए गए थे। टिल्डन सर्किट की तुलना अक्सर एक शिफ्ट रजिस्टर से की जाती है, लेकिन कई महत्वपूर्ण सुविधाओं के साथ इसे मोबाइल रोबोट में उपयोगी सर्किट बनाते हैं।

अन्य नियम शामिल हैं (और विभिन्न डिग्री लागू करने के लिए):

इलेक्ट्रॉनिक तत्वों की न्यूनतम संख्या का उपयोग करें (“इसे सरल रखें”)
रीसायकल और टेक्नोक्रैप का पुन: उपयोग करें
चमकदार ऊर्जा का उपयोग करें (जैसे सौर ऊर्जा)

बीओएएम रोबोटों की एक बड़ी संख्या है जो छोटे सौर सरणी से सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए “सौर इंजन” को शक्ति देने के लिए डिज़ाइन की गई है जो प्रकाश व्यवस्था की विस्तृत श्रृंखला के तहत संचालन करने में सक्षम स्वायत्त रोबोट बनाती है। टिल्डन के “तंत्रिका नेटवर्क” की सरल कम्प्यूटेशनल परत के अलावा, बीएएएम ने रोबोटिस्ट के टूलबॉक्स में कई उपयोगी टूल लाए हैं। “सौर इंजन” सर्किट, छोटे मोटर नियंत्रण, स्पर्श संवेदक डिजाइन, और मेसो-स्केल (हथेली के आकार) रोबोट निर्माण तकनीकों के लिए कई एच-ब्रिज सर्किट बीएएम समुदाय द्वारा दस्तावेज और साझा किए गए हैं।

बीम रोबोट
“प्रतिक्रिया-आधारित” व्यवहार (मूल रूप से रॉडनी ब्रूक्स के काम से प्रेरित) पर ध्यान केंद्रित करते हुए, बीएएम रोबोटिक्स इन “जंगली” रोबोटों को घरेलू करने के अंतिम लक्ष्य के साथ जैविक जीवों की विशेषताओं और व्यवहारों की प्रतिलिपि बनाने का प्रयास करता है। बीएएएम रोबोट के सौंदर्यशास्त्र सिद्धांत से प्राप्त होते हैं “फॉर्म फॉलो फॉलो” जो वांछित कार्यक्षमता को लागू करते समय निर्माता द्वारा किए गए विशेष डिजाइन विकल्पों द्वारा मॉड्यूल किया जाता है।

नाम में विवाद
बीम वास्तव में क्या खड़ा है इसके बारे में विभिन्न लोगों के विचार अलग-अलग हैं। जीवविज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, सौंदर्यशास्त्र, और मैकेनिक्स का सबसे व्यापक रूप से स्वीकार्य अर्थ है।

1 99 0 में ओन्टारियो साइंस सेंटर में एक चर्चा के दौरान यह शब्द मार्क टिल्डन के साथ हुआ था। मार्क वाटरलू विश्वविद्यालय में काम करते समय अपने मूल बॉट का चयन प्रदर्शित कर रहा था।

हालांकि, उपयोग में कई अन्य अर्ध-लोकप्रिय नाम हैं, जिनमें निम्न शामिल हैं:

बायोटेक्नोलॉजी एथोलॉजी एनालॉजी मॉर्फोलॉजी
बिल्डिंग इवोल्यूशन अराजक मॉड्यूलरिटी

माइक्रोकंट्रोलर्स
माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित कई अन्य प्रकार के रोबोटों के विपरीत, बीईएएम रोबोट कम सिग्नल कंडीशनिंग के साथ सीधे सेंसर सिस्टम से जुड़े कई सरल व्यवहारों के उपयोग के सिद्धांत पर बनाए जाते हैं। इस डिजाइन दर्शन को क्लासिक पुस्तक “वाहन: सिंथेटिक साइकोलॉजी में प्रयोग” में बारीकी से प्रतिबिंबित किया गया है। विचार प्रयोगों की एक श्रृंखला के माध्यम से, यह पुस्तक एक्ट्यूएटर के लिए सरल अवरोधक और उत्तेजक सेंसर लिंक के माध्यम से जटिल रोबोट व्यवहार के विकास की पड़ताल करती है। माइक्रोकंट्रोलर और कंप्यूटर प्रोग्रामिंग आमतौर पर बहुत कम स्तर के हार्डवेयर केंद्रित डिजाइन दर्शन के कारण पारंपरिक (उर्फ।, “शुद्ध”) बीएएम रोबोट का हिस्सा नहीं हैं।

दो प्रौद्योगिकियों के साथ मिलकर सफल रोबोट डिजाइन हैं। ये “हाइब्रिड” गतिशील प्रोग्रामिंग की अतिरिक्त लचीलापन के साथ मजबूत नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता को पूरा करते हैं, जैसे कि “घोड़ा-और-राइडर” टोपोलॉजी बीमबॉट्स (जैसे स्काउटवाकर 3)। पारंपरिक घोड़े की तकनीक के साथ ‘घोड़ा’ व्यवहार लागू किया जाता है लेकिन ‘राइडर’ के लक्ष्य को पूरा करने के लिए एक माइक्रोक्रोनरोलर आधारित ‘राइडर’ उस व्यवहार को मार्गदर्शन कर सकता है।

प्रकार
विभिन्न “-ट्रॉप” बीमबॉट्स हैं, जो एक विशिष्ट लक्ष्य प्राप्त करने का प्रयास करते हैं। श्रृंखला में, फोटोट्रॉप सबसे प्रचलित हैं, क्योंकि सौर-सौर रोबोट के लिए प्रकाश-मांग सबसे फायदेमंद व्यवहार होगा।

ऑडियोओट्रॉप ध्वनि स्रोतों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
ऑडियोफाइल ध्वनि स्रोतों की ओर जाते हैं।
ऑडियोफोब ध्वनि स्रोतों से दूर चले जाते हैं।

फोटोट्रॉप (“लाइट-साधक”) प्रकाश स्रोतों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
फोटोफाइल (फोटोवोरेस) प्रकाश स्रोतों की ओर जाते हैं।
फोटोफोब प्रकाश स्रोतों से दूर जाते हैं।

रेडियोट्रॉप रेडियो फ्रीक्वेंसी स्रोतों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
रेडियोफाइल आरएफ स्रोतों की तरफ जाते हैं।
रेडियोफोब आरएफ स्रोतों से दूर चले जाते हैं।

थर्मोट्रॉप गर्मी स्रोतों पर प्रतिक्रिया करते हैं।
थर्माफाइल गर्मी स्रोतों की ओर जाते हैं।
थर्मोफोब गर्मी स्रोतों से दूर चले जाते हैं।

सामान्य
BEAMbots में विभिन्न आंदोलनों और पोजीशनिंग तंत्र हैं। इसमें शामिल है:

बैठकों: रोबोटों को उखाड़ फेंकना जो शारीरिक रूप से निष्क्रिय उद्देश्य रखते हैं।
बीकन: उपयोग करने के लिए अन्य बीमबॉट्स के लिए एक सिग्नल (आमतौर पर एक नेविगेशन ब्लिप) प्रेषित करें।
पमर: एक “लाइट शो” प्रदर्शित करें।
गहने: बैठने वालों के लिए एक पकड़-नाम जो बीकन या पमर नहीं हैं।

Squirmers: स्थिर रोबोट जो एक दिलचस्प कार्रवाई करते हैं (आमतौर पर कुछ प्रकार के अंगों या परिशिष्टों को स्थानांतरित करके)।
मैगबॉट्स: एनीमेशन के अपने मोड के लिए चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करें।
Flagwavers: एक निश्चित आवृत्ति पर एक प्रदर्शन (या “ध्वज”) चारों ओर ले जाएँ।
प्रमुख: पिवट और कुछ पता लगाने योग्य घटनाओं का पालन करें, जैसे कि प्रकाश (ये बीएएम समुदाय में लोकप्रिय हैं। वे अकेले रोबोट हो सकते हैं, लेकिन अक्सर एक बड़े रोबोट में शामिल होते हैं।)।
वाइब्रेटर: अपने आप को हिलाकर ऑफ-सेंटर वजन के साथ एक छोटी पेजर मोटर का उपयोग करें।

स्लाइडर: रोबोट जो इसके साथ संपर्क में रहते हुए सतह के साथ आसानी से शरीर के हिस्सों को स्लाइड करके स्थानांतरित करते हैं।
सांप: एक क्षैतिज तरंग गति का उपयोग कर ले जाएँ।
Earthworms: एक अनुदैर्ध्य लहर गति का उपयोग कर ले जाएँ।

क्रॉलर: रोबोट जो ट्रैक का उपयोग करते हैं या रोबोट के शरीर को किसी प्रकार के परिशिष्ट के साथ रोल करके ले जाते हैं। रोबोट का शरीर जमीन पर खींचा नहीं जाता है।
टर्बोट्स: अपने हाथों (ओं) या फ्लैगेला का उपयोग करके अपने पूरे शरीर को रोल करें।
इंचावर्म: आगे अपने शरीर का हिस्सा ले जाएं, जबकि बाकी चेसिस जमीन पर हैं।
ट्रैक किए गए रोबोट: टैंक की तरह ट्रैक किए गए पहियों का उपयोग करें।

जंपर्स: रोबोट जो जमीन को दूर करने के साधन के रूप में खुद को प्रेरित करते हैं।
Vibrobots: एक अनियमित हिलाने की गति एक सतह के चारों ओर खुद को आगे बढ़ाना।
स्प्रिंगबॉट्स: एक विशेष दिशा में उछालकर आगे बढ़ें।

रोलर्स: रोबोट जो अपने शरीर के सभी या हिस्से को घुमाकर आगे बढ़ते हैं।
सिमेट्स: जमीन को छूने वाले शाफ्ट के साथ एक मोटर का उपयोग करके संचालित, और शाफ्ट के चारों ओर कई सममित संपर्क बिंदुओं के आधार पर जमीन को छू रहे हैं, इस पर निर्भर करता है कि विभिन्न दिशाओं में चलता है।
सोलरोलर: सौर-संचालित कारें जो एक या अधिक पहियों को चलाने वाली एक मोटर का उपयोग करती हैं; अक्सर कम से कम समय में काफी कम, सीधे और स्तर के पाठ्यक्रम को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
Poppers: अलग सौर इंजन के साथ दो मोटर का उपयोग करें; एक लक्ष्य प्राप्त करने के लिए अंतर सेंसर पर भरोसा करते हैं।
मिनीबॉल्स: अपने गोलाकार निकायों को रोल करने के कारण, द्रव्यमान के अपने केंद्र को शिफ्ट करें।

वाकर: रोबोट जो अंतर जमीन संपर्क के साथ पैरों का उपयोग करते हैं।
मोटर संचालित: अपने पैरों को स्थानांतरित करने के लिए मोटर्स का उपयोग करें (आमतौर पर 3 मोटर या उससे कम)।
मांसपेशी वायर संचालित: अपने पैर actuators के लिए Nitinol (निकल – टाइटेनियम मिश्र धातु) तारों का उपयोग करें।

तैरने वाले: रोबोट जो तरल की सतह पर या नीचे चलते हैं (आमतौर पर पानी)।
नाव के बर्तन: एक तरल की सतह पर काम करते हैं।
सबबॉट्स: तरल की सतह के नीचे संचालित करें।

Fliers: रोबोट जो निरंतर अवधि के लिए हवा के माध्यम से ले जाएँ।
हेलीकॉप्टर: लिफ्ट और प्रोपल्सन दोनों प्रदान करने के लिए एक संचालित रोटर का उपयोग करें।
विमान: लिफ्ट उत्पन्न करने के लिए निश्चित या फ़्लैपिंग पंखों का उपयोग करें।
Blimps: लिफ्ट के लिए एक neutrally-उत्साही गुब्बारे का प्रयोग करें।

पर्वतारोही: रोबोट जो आमतौर पर एक रस्सी या तार जैसे ट्रैक पर ऊर्ध्वाधर सतह को ऊपर या नीचे ले जाता है।

आवेदन और वर्तमान प्रगति
वर्तमान में, स्वायत्त रोबोटों ने सीमित वाणिज्यिक अनुप्रयोग देखा है, कुछ अपवाद जैसे आईरोबोट रूमबा रोबोट वैक्यूम क्लीनर और कुछ लॉन-मowing रोबोट। बीईएएम का मुख्य व्यावहारिक अनुप्रयोग मोशन सिस्टम और शौक / शिक्षा अनुप्रयोगों के तेज़ प्रोटोटाइप में रहा है। मार्क टिल्डन ने वाह-वी रोबोटिक्स के उत्पादों के प्रोटोटाइप के लिए सफलतापूर्वक बीईएएम का उपयोग किया है, जैसा कि बीआईओबग और रोबो रैप्टर द्वारा प्रमाणित है। सोलरबोटिक्स लिमिटेड, बग’नॉट्स, जेसीएम इनवेंचर्स इंक, और पेजरमोटर डॉट कॉम ने बीएएम से संबंधित शौक और शैक्षिक सामान बाजार में भी लाए हैं। वेक्स ने हेक्सबग, छोटे बीम रोबोट भी विकसित किए हैं।

बीम रोबोटिकवादियों को आकांक्षा में अक्सर “शुद्ध” बीम नियंत्रण नियंत्रण सर्किट पर प्रत्यक्ष नियंत्रण की कमी के साथ समस्याएं होती हैं। बायोमोर्फिक तकनीकों का मूल्यांकन करने के लिए चल रहे काम हैं जो प्राकृतिक प्रणालियों की प्रतिलिपि बनाते हैं क्योंकि पारंपरिक तकनीकों पर उनका अविश्वसनीय प्रदर्शन लाभ होता है। सबसे उन्नत माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में छोटे कीट मस्तिष्क कितने बेहतर प्रदर्शन करने में सक्षम हैं के कई उदाहरण हैं।

बीईएएम प्रौद्योगिकी के व्यापक अनुप्रयोग के लिए एक और बाधा ‘तंत्रिका नेटवर्क’ की यादृच्छिक प्रकृति है, जिसके लिए निर्माता द्वारा सर्किट्री की विशेषताओं का सफलतापूर्वक निदान और कुशलतापूर्वक उपयोग करने के लिए नई तकनीकों की आवश्यकता होती है। अंतर्राष्ट्रीय शिक्षाविदों का एक विचार-टैंक सालाना इस मुद्दे को सीधे संबोधित करने के लिए टेलुराइड, कोलोराडो में मिलते हैं, और हाल ही में, मार्क टिल्डन इस प्रयास का हिस्सा रहे हैं (उन्हें वाह-वी खिलौनों के साथ अपनी नई व्यावसायिक प्रतिबद्धताओं के कारण वापस लेना पड़ा)।

लंबी अवधि की स्मृति नहीं होने के कारण, बीएएम रोबोट आम तौर पर पिछले व्यवहार से नहीं सीखते हैं। हालांकि, इस मुद्दे को हल करने के लिए बीएएम समुदाय में काम किया गया है। इस नस में सबसे उन्नत बीएएम रोबोटों में से एक ब्रूस रॉबिन्सन हैदर है, जिसमें माइक्रोप्रोसेसर-कम डिजाइन के लिए क्षमता की प्रभावशाली डिग्री है।

प्रकाशन

पेटेंट

यूएस पेटेंट 613,80 9 – मूविंग वाहन या वाहनों के नियंत्रण तंत्र के लिए विधि और उपकरण – टेस्ला के “टेलॉटोमैटॉन” पेटेंट; पहला तर्क गेट।
यूएस पेटेंट 5,325,031 – अनुकूली रोबोटिक तंत्रिका तंत्र और इसके लिए नियंत्रण सर्किट – टिल्डन पेटेंट; एक सीमित रोबोट के अंगों को नियंत्रित करने के लिए पल्स विलंब सर्किट का उपयोग करके एक स्व-स्थिरीकरण नियंत्रण सर्किट, और ऐसे सर्किट को शामिल करने वाले रोबोट; कृत्रिम “न्यूरॉन्स”।

किताबें और कागजात

कॉनराड, जेम्स एम।, और जोनाथन डब्ल्यू मिल्स, “स्टिक्विटो: एक सरल और सस्ती रोबोट के साथ उन्नत प्रयोग”, भविष्य में नाइटिनोल-प्रोपेल्ड पैदल चलने वाले रोबोट, मार्क डब्ल्यू। टिल्डेन के लिए भविष्य। लॉस एलामिटोस, कैलिफोर्निया, आईईईई कम्प्यूटर सोसाइटी प्रेस, सी 1 9 8 9। एलसीसीएन 96029883 आईएसबीएन 0-8186-7408-3
टिल्डन, मार्क डब्ल्यू, और ब्रोस्सल हैस्लाकर, “लिविंग मशीन”। लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी, लॉस एलामोस, एनएम 87545, यूएसए।
टिल्डन, मार्क डब्ल्यू और ब्रोस्सल हसलर, “द डिज़ाइन ऑफ” लिविंग “बायोमेक मशीन्स: कितना कम जा सकता है?” “लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी, लॉस एलामोस, एनएम 87545, यूएसए।
फिर भी, सुसान, और मार्क डब्ल्यू। टिल्डेन, “चार पैर वाली चलने वाली मशीन के लिए नियंत्रक”। ईटीएच जुएरिच, न्यूरोइनफॉरमैटिक्स संस्थान, और बायोफिजिक्स डिवीजन, लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी।
ब्राइटनबर्ग, वैलेंटाइनो, “वाहन: सिंथेटिक साइकोलॉजी में प्रयोग”, 1 9 84। आईएसबीएन 0-262-52112-1
रियटमैन, एड, “कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क में प्रयोग”, 1 9 88। आईएसबीएन 0-8306-0237-2
टिल्डन, मार्क डब्ल्यू, और ब्रोस्सल हैस्लाकर, “रोबोटिक्स एंड स्वायत्त मशीनें: द बायोलॉजी एंड टेक्नोलॉजी ऑफ इंटेलिजेंट स्वायत्त एजेंट”, लैन पेपर आईडी: एलए-यूआर -94-2636, वसंत 1 99 5।
डेवुड, एके “फोटोवोर्स: इंटेलिजेंट रोबोट कास्टॉफ से निर्मित होते हैं”। वैज्ञानिक अमेरिकी सितंबर 1 99 2, v267, एन 3, पी 42 (1)
स्मिट, माइकल सी, और मार्क टिल्डन, “बीम रोबोटिक्स”। एल्गोरिदम, वॉल्यूम। 2, संख्या 2, मार्च 1 99 1, पृष्ठ 15-19।
ह्रीनकी, डेविड एम।, और टिल्डन, मार्क डब्ल्यू।, “जंकबॉट्स, बगबॉट्स, और बोट्स ऑन व्हील्स”, 2002. आईएसबीएन 0-07-222601-3 (पुस्तक समर्थन वेबसाइट)