রোবটিক্সে হাতেখড়ি: যেসব তথ্য জানা প্রয়োজন

দাবা খেলা থেকে শুরু করে হাসপাতালের সার্জারি, সাবমেরিন থেকে মহাকাশ, গাড়ি বানানো থেকে শুরু করে ঘরের ধুলা-ময়লা পরিষ্কার, সবজায়গায় যখন আমরা রোবট আর এআই-এর বহুল ব্যবহার দেখছি, সে সময়ে এসে রোবটিক্স নিয়ে না জানা পিছিয়ে থাকারই নামান্তর।

সেকারণেই আজকে আমরা কথা বলবো বিজ্ঞানের এই চমকদার অংশ নিয়ে। কথা হবে রোবটিক্স কী, কী কী নিয়ে কাজ করে, এর সুবিধাগুলো কী, এর পেছনের ইতিহাসটাই বা কী; সাথে সাবজেক্ট হিসেবে রোবটিক্স ইঞ্জিনিয়ারিং, এর প্রায়োগিক দিক, সবকিছু নিয়েই আলোচনা হবে আজ!

রোবটিক্স কী? 

তেমন জটিল সংজ্ঞায়ন না করে সহজভাবে বললে, রোবটিক্স হলো বিজ্ঞানের সেই শাখা যেখানে এমন সব কম্পিউটার নিয়ে আলোচনা করা হয়, যেগুলো নড়াচড়া করতে পারে, বাস্তব জগতের সাথে মিথিস্ক্রিয়া করতে পারে এবং এত কঠিন সব কাজ করতে পারে যা মানুষও পারে না। হ্যাঁ, ঠিকই শুনেছেন, আগের লাইনের যে যন্ত্রের কথা বললাম তথা রোবট, সেটি এক ধরনের কম্পিউটারই! আশ্চর্যের হলেও, এটা সত্য। 

সে যাই হোক, রোবটিক্সের শুরুটা কিন্তু হয়েছিল খুব সামান্য যন্ত্র তৈরির মধ্য দিয়ে, যা আজকের দিনের মত ইলেক্ট্রনিক তো ছিলই না উপরন্তু অনেক ক্ষেত্রেই ছিল অনেক জটিল, যা অপারেট করতেও বেশ বেগ পেতে হত।

সেখান থেকে কীভাবে হালের পর্যায়ে এলো তা জানবো আমরা এই নিবন্ধে। রোবটিক্স মূলত রোবট নিয়েই আলোচনা, তো চলুন শুরুতে জেনে নিই রোবট বলতে আমরা কী বুঝি। 

রোবটই বা কী? 

রোবট বলতে সাধারণত এমন যন্ত্রকে বোঝায়, যা এর আশেপাশের পরিবেশ পরিস্থিতি বুঝতে বা কিছু সুচকের মাধ্যমে পরিমাপ করতে সক্ষম এবং তাকে দেয়া নির্দিষ্ট কাজ সুচারুরূপে এবং স্বয়ংসম্পূর্ণভাবে সম্পাদন করতে পারঙ্গম। বর্তমান সময়ে সচরাচর রোবট মানেই ইলেক্ট্রনিক যন্ত্রকে নির্দেশ করে, যদিও শুরুতে এমনটি ছিল না।

সব রোবটেরই কিছু কমন বৈশিষ্ট্য আছে যা তাদের অন্যান্য যন্ত্রাদি থেকে আলাদা করে, যেমন, 

• এদের বস্তুগত অস্তিত্ব বিদ্যমান। অর্থাৎ শুধু কম্পিউটার থেকে কম্পিউটারে, কোড থেকে কোডে এদের বিচরণ না। এদেরকে দেখা যায়, ছোঁয়া যায় এবং বাস্তবে পরখ করা যায়।
• এদের সেন্সিং ফিচার আছে। অর্থাৎ পরিবেশের নিয়ামক পরিমাপ করে এরা সিদ্ধান্তে আসতে পারে। যেমন আলো, তাপমাত্রা, বৃষ্টিপাত ইত্যাদি। এসব নির্ভর করে কোন কাজের জন্য তাদের বানানো হয়েছে। এর জন্য রোবটে সেন্সর ব্যবহৃত হয়। 
• এদের ব্যাকএন্ডে কম্পিউটারের প্রগাঢ় যোগসূত্র রয়েছে, যাকে বলা হয় কম্পিউটেশন। অর্থাৎ এদের যা করতে আদেশ দেয়া হয়, সে সেই সূত্র মেনেই এগোয়, নিজে থেকে কিছু করতে পারে না। 
• রোবটে পাওয়ার সাপ্লাই দরকার পড়ে সবসময়ই, সেহেতু কেবল তার দিয়ে বিদ্যুৎ সংযোগ দেয়া হয়। এর থেকে ভালো সমাধান বের করেছেন ডিজাইনাররা ব্যাটারির মাধ্যমে। এর আবার প্রতিকূল দিকও আছে, ব্যাটারি যত ভারী হবে, রোবটের চলাচলে তত বিঘ্ন সৃষ্টি হবে। 
• সাধারণত ভারী কাজের জন্য রোবট ব্যবহার হয়, যেগুলো মানুষের করতে জটিল হবে বা অতি সূক্ষ্ম কাজ যেগুলোতে প্রিসিশন খুবই জরুরি তেমন কাজেও রোবট ব্যবহার করা হয়।    
• রোবট অনেক প্রতিকূল পরিবেশে কাজ করতে সক্ষম যেমন, সমুদ্রের গহীন তলদেশে, মহাকাশে, চিকিৎসাক্ষেত্রের সারজারিতে ইত্যাদি। আবার কিছু রোবট কাজ করে বোমা নিষ্কাশনে! এধরণের ঝুঁকিপূর্ণ কাজে রোবট নির্দ্বিধায় ব্যবহার করা যায়। 

রোবট আর রোবটিক্স-এর মধ্যে পার্থক্য 

রোবট আর রোবটিক্সের পার্থক্যের বিষয়টি খুবই সুস্পষ্ট, রোবট হলো তৈরিকৃত বস্তু, আর যে শাস্ত্রে এ নিয়ে গবেষণা করা হয় সেটিই রোবটিক্স। রোবটিক্স আসলে বেশ বিস্তৃত ক্ষেত্র, এর সাথে সংযোগ আছে মেকানিক্যাল আর ইলেক্ট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং-এরও। আবার রোবটগুলোর মুভমেন্টের জন্য যে সফটওয়্যার কাজ করে, সেজন্য আবার রোবটিক্সকে কম্পিউটার সায়েন্স আর সফটওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারিং-এর সাথেও যোগাযোগ রাখতে হয়! 

রোবট আর রোবটিক্স শব্দের প্রথম ব্যবহার 

রোবট শব্দটি প্রথম ব্যবহৃত হয় ১৯২০ সালে একটি চেক নাটকে, তখন এটি কৃত্রিম এবং হিউম্যানয়েড (তথা মানুষের মত) কিছু বোঝাতে ব্যবহার করা হয়েছিল। রোবট শব্দটি আসে স্লাভিক শব্দ রোবোটা থেকে, যেটি বুঝাত কাউকে বাধ্য করে কাজ করিয়ে নেয়া হচ্ছে এমন। ঊনবিংশ শতকে সামন্ততান্ত্রিক ইউরোপে কৃষকদের জোর করে কাজ আদায় করে নেয়া হত, এই দৃষ্টিভঙ্গিতে এই শব্দের চল শুরু হয়েছিল। 

রোবটিক্স শব্দটি প্রথম ব্যবহার হয় ১৯৪২ সালে, শুরুটা করেন আইজ্যাক অ্যাসিমভ। বিখ্যাত সাই-ফাই লেখক অ্যাসিমভ রোবটিক্সের তিনটি সূত্রও দেন, তার হাত ধরেই এই শব্দ ব্যবহার হতে থাকে, এবং হালের আমলে প্রতিদিনকার রোবট বিষয়ক আলোচনায় যা হরহামেশাই চর্চা হয়। 

রোবটিক্স-এর ইতিহাস 

একদম শুরু থেকে বলতে গেলে দ্বাদশ শতক থেকে আসতে হবে, তখন চলছে ইসলামি স্বর্ণযুগ। মধ্যযুগের যে সময়ে ইউরোপ ডুবেছিল অন্ধকারে, সেসময় জ্ঞান বিজ্ঞানের বিভিন্ন শাখায় আরব-পারস্যের পলিম্যাথগণ অবদান রেখে যাচ্ছিলেন অসাধারণভাবে। এমনই একজন ছিলেন বদিইউজ্জামান আবুল ইজ ইবনে ইসমাইল ইবনে রাজ্জাজ আল জাজারি, যিনি সংক্ষেপে আল জাজারি নামে সুখ্যাত।

তিনি ডিজাইন করেছিলেন এক অত্যাশ্চর্য এলিফ্যান্ট ক্লক, যেটি একা একাই অপারেট করতে পারত, এবং ঠিকভাবে ২৪ ঘণ্টা সময় দিতে পারত। এছাড়াও তিনি আরও ৫০টি মেকানিক্যাল ডিভাইস তৈরি করেছিলেন, সবগুলো সুন্দরভাবে আঁকানোও আছে। এজন্য তাকে ফাদার অব রোবটিক্স ও বলা হয়। 

আর আধুনিক সময়ের কথা বললে, ১৯৬১ সালে নিউ জার্সিতে ইউনিমেট নামে প্রথম রোবট বানানো হয়। এটা ছিল আসলে ১ টনের মত ওজনের এক জায়ান্ট রোবটিক হাত, যেটি প্রোগ্রাম অনুযায়ী কাজ করতে পারত। এর পরপরই কার কোম্পানিগুলোর মাঝে রোবট তৈরির হুলস্থূল পড়ে গেলো। কিন্তু সেসময় সেগুলো ছিল শুধুই রোবটিক হাত, বেশ ভারী থাকায় সেসব অপারেট করাও কঠিন ছিল। ১৯৭৪ সালে যখন আইআরবি-৬ আসে, সেটা অনেক বড় একটা ব্যাপার ছিল, কারণ এটিই প্রথমবারের মত মাইক্রোকম্পিউটার দিয়ে নিয়ন্ত্রিত ছিল। 

সত্তরের দশকে যে সমস্যাটি হত, তা হলো যন্ত্রগুলো উন্নত হচ্ছিল কিন্তু বাস্তব জগতের সাথে ইন্টার‍্যাক্ট করতে যন্ত্রগুলোর বেশ বেগ পেতে হচ্ছিল। এর থেকে মুক্তি মেলে আশির দশকে, এতে প্রথমবারের মত ভিশন তথা দেখার ফিচার যুক্ত করা হয় রোবটে। এরপর থেকে আর ফিরে তাকাতে হয়নি বিজ্ঞানী আর ইঞ্জিনিয়ারদের, বাকি দুই দশক চলেছে অসাধারণ সব উৎকর্ষ সাধনের মহোৎসব! ধীরে ধীরে ইন্ডাস্ট্রিয়াল এই রোবটগুলো যেমন চলাচলে উন্নতি করেছে, তেমনি ভিশন বা দেখা এবং অন্যান্য সেন্সরে সাড়া প্রদান সবদিকে এগিয়েই গেছে শুধু! 

ওয়াবট-১ কে বলা হয় প্রথম ফুল স্কেল হিউম্যানঅয়েড রোবট, ১৯৭৩ সালে জাপানের ওয়াসেডা বিশ্ববিদ্যালয়ে এটি তৈরি হয়েছিল। এটা হাঁটতে পারত, জিনিসপাতি নাড়াচাড়া করতে পারত এবং এমনকি কথাও বলতে পারত। এর উত্তরসূরি ওয়াবট-২ ও অনেক উন্নতি করেছিল।

ক্রমেই ইঞ্জিনিয়ারগণ বুঝতে শুরু করেন রোবট সবথেকে ভালো পারফর্ম করবে যদি একে কোনো একটি নির্দিষ্ট কাজের জন্য বানানো হয়। এ লক্ষ্যেই গত দশ বছরে বাসাবাড়ির কাজে সাহায্য করার উপযোগী অনেক অনেক রোবটের বিকাশ হয়েছে, যেমন রুমের ময়লা পরিষ্কার করা, লনের ঘাস কাটা, জানালা পরিষ্কার করা বা সুইমিং পুল পরিষ্কার করা… এমন কাজে সিদ্ধহস্ত রোবটের উদ্ভব ঘটেছে ভুরিভুরি! 

বিষয় হিসেবে রোবটিক্স ইঞ্জিনিয়ারিং 

বিষয় হিসেবে রোবটিক্স অনেক সম্ভাবনাময় এক ক্ষেত্র, এর সাথে ওতপ্রোতভাবে জড়িয়ে আছে প্রকৌশলের অসাধারণ কিছু শাখা। যেমন, একদম সরাসরি রোবটিক্সের সাথে কাজ করতে হয় মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং, ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড ইলেক্ট্রনিক ইঞ্জিনিয়ারিং আর কম্পিউটার সায়েন্স ইঞ্জিনিয়ারিং-এর। কোনো সাবজেক্ট কতটা সম্ভাবনাময় তা সাধারণত যাচাই করা হয় সেই বিষয়ে গবেষণার ফিল্ড কতটা ওপেন এবং জব অপারচুনিটি কেমন, এইসব দেখে। আমাদের দেশে রোবটিক্স বেশ দ্রুত বর্ধনশীল এবং আগামীর বাজারে সম্প্রসারণশীল এক ক্ষেত্র। এখানে আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স নিয়ে যেমন কাজের সুযোগ আছে, তেমনি অটোমেশন, সাইবারনেটিক্স প্রভৃতি সেক্টরেও কাজ এবং গবেষণা দুইয়ের দরজাই খোলা আছে। 

রোবটিক্স এর প্রায়োগিক ক্ষেত্রসমূহ

রোবটিক্সের প্রায়োগিক ক্ষেত্র বলতে মূলত রোবটদের কথাই বোঝায়, সাথেও আরও কিছু অন্যান্য ক্ষেত্রও আছে:

• সেইফটি এবং সিকিউরিটি: একটা প্রতিষ্ঠানে যদি সিকিউরিটি গার্ডের জায়গায় রোবট দেখতে পান, ভাবুন তো পরিস্থিতিটা কেমন হবে? চোর-ডাকাতও ভয় পেয়ে যাবে। সাথে বিভিন্ন ইস্যুতে কোনো পক্ষপাতিত্ব করারও প্রশ্ন আসবে না। এবং সিকিউরিটি কনসাল্টেন্ট হিসেবেও ভূমিকা রাখবে অতি সার্থকতার সাথেই। নাইটস্কোপ নামে এক মার্কিন কোম্পানি ইতোমধ্যেই সিকিউরিটি গার্ডদের সহায়ক হিসেবে রোবট ব্যবহার শুরু করেছে!

• মহাকাশ পর্যবেক্ষণ: মহাকাশে অনেক কঠিন পরিস্থিতির সম্মুখীন হতে হয় মহাকাশচারীদের, এসব ক্ষেত্রে রোবট কাজে দিবে। যেমন, মঙ্গলের পৃষ্ঠ থেকে মাটির স্যাম্পল নিয়ে আসার কাজ হতে পারে এমন উদাহরণ! নাসা ইতোমধ্যেই এমন কিছু কঠিন কাজে মহাকাশে রোবট ব্যবহার করছে, যেখানে মানুষের কাজ ঝুঁকিপূর্ণ। আগামীর দিনে এসব ব্যবহার আরও বাড়বে।
  
• বিনোদনের ক্ষেত্র: রোবট বিনোদন বাজারে বড় ভূমিকা রাখতে পারে। সিনেমা ইন্ডাস্ট্রিতে যেসব রিপিটিটিভ কাজ বারবার করতে হয়, যেমন শট নেয়া, এডিট করা এইসব কাজে অটোমেটেড রোবট বেশ কার্যকরী ভূমিকা রাখতে পারে। ডিজনি ওয়ার্ল্ড এর ব্যবহার ইতোমধ্যেই কিছুটা শুরুও করেছে।

• স্বাস্থ্য আর কৃষি: জীবনঘনিষ্ঠ এই দুই সেক্টরে রোবট অনেক সম্ভাবনাময় এক উদ্ভাবন। দ্য ভিঞ্চি রোবট যেমন অনেক স্পর্শকাতর সার্জারি ইতোমধ্যেই করছে, যা হৃৎপিণ্ড, মাথা, ঘাড় এবং বিভিন্ন অঙ্গে অপারেট করে থাকে। তেমনি ফসলের মাঠে আগাছা পরিষ্কার করতে যে রোবট কাজ করে তার নাম অ্যাক্রোবোটিক্স! এটি সৌর শক্তি দিয়ে কাজ করে এবং ক্যামেরার মাধ্যমে দেখতে পায় কোথায় কতটা ঘাস জমেছে। আর ভবিষ্যৎ সম্ভাবনার কথা বললে তো সেটি অসীম, অনেক অনেক সেক্টর আছে এই বিষয়ে এখনও আনএক্সপ্লোরড!
• ম্যানুফ্যাকচার আর মিলিটারি: ম্যানুফ্যাকচার ক্ষেত্র হলো সবথেকে পুরাতন সেক্টর যেখানে আদিতে রোবট ব্যবহার হয়েছে। রোবটিক হাত দিয়ে যা শুরু তা আজ আমাদের ধারণারও বাইরে চলে গেছে। অটোমেশনের এই যুগে আগামীতে এই সম্ভাবনা যে আরও কোথায় গিয়ে ঠেকবে, তা কেউ জানে না। সামরিক কাজেও বহুল ব্যবহৃত হতে দেখা যায় রোবটকে। কারণ, স্বভাবতই মানুষের জীবনের দাম অনেক বেশি, যেখানে অনেক ঝুঁকিপূর্ণ কাজে এবং অপারেশন পরিচালনা করতে সামরিক সেক্টরে রোবট ব্যবহার করা বেশ সহায়ক। 

এছাড়াও আরও অসংখ্য ক্ষেত্রে রোবট এবং রোবটিক্স ব্যবহার হয়ে আসছে হরহামেশাই!  

রোবটিক্স এর গুরুত্ব

রোবটিক্সের এত এত প্রায়োগিক দিক দেখার পর আর নতুন করে এর গুরুত্ব বলার কিছু নেই। যে সেক্টর শুরু হয়েছিল মাত্র এক মেকানিক্যাল হাত তৈরি থেকে, আরও আগের থেকে বললে শুরুতে স্বয়ংক্রিয় ঘড়ি বানানোর মাধ্যমে যার সূচনা, সেই খাত আজ কোথায় গিয়ে ঠেকেছে দেখলে অবাক হতে হয়। টেকনোলজির এই যুগে অটোমেশন আরও বাড়বে, এই ফেনোমেনার সাথে কীভাবে আমরা মানিয়ে নিতে পারি সেটিই দেখার বিষয়। এই সেক্টর যেহেতু অবধারিতভাবেই আগাবে, তাই আমাদের নিজেদের জন্যই উপকারী হবে যদি আমরা রোবটিক্স তথা রোবটের সাথে খাপ খাইয়ে নিই এবং একে সাথে নিয়েই এগিয়ে যাওয়ার পরিকল্পনা করি। 

References: 

• Robotics: Crash Course AI #11, CrashCourse.
• Brief History of Robotics, SciShow. 
• Robots: Crash Course Computer Science #37, CrashCourse.
• Medieval robots? They were just one of this Muslim inventor’s creations, National Geographic.
• How Engineering Robots Works: Crash Course Engineering #33, CrashCourse.
• Top 10 Applications of Robotics in 2020, GeeksforGeeks.