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केस स्टडी
पुनर्योजी चिकित्सा के लिए प्रस्ताव - मैं एक रिमोट-नियंत्रित पिपेट रोबोट का एहसास करना चाहता हूं

सान्यो डेन्की कंपनी लिमिटेड की जानकारी और सह-निर्माण व्यवसाय क्या है जिसने परियोजना में योगदान दिया?

निर्माण उद्योग (कर्मचारियों की संख्या: 8,500)
कार्यभार
  • रिमोट पिपेट रोबोट के विकास के लिए सर्वो मोटर निर्माता के रूप में एक सहायता प्रणाली की स्थापना करना
प्रभाव
  • सिलेंडर लीनियर मोटर के साथ डिवाइस को स्लिम करना और EtherCAT का उपयोग करके बिना किसी देरी के रिमोट कंट्रोल का एहसास करना
  • प्रयोग सफल! सह-रचनात्मक रिश्ते जो हमारी ताकत का लाभ उठाते हैं, सफलता की कुंजी हैं

ग्राहक प्रोफाइल

ताइसी कंस्ट्रक्शन कंपनी लिमिटेड

व्यावसायिक सामग्री

निर्माण सिविल इंजीनियरिंग

यूआरएल

https://www.taisei.co.jp/

 

सॉफ्टबैंक कार्पोरेशन

व्यावसायिक सामग्री

संचार सेवा

यूआरएल

https://www.softbank.jp/

 

वर्तमान में, जापान में पुनर्योजी चिकित्सा की तीव्र प्रगति के साथ, सेल कल्चर की मांग काफी बढ़ रही है। दूसरी ओर, सेल कल्चर में शामिल मानव संसाधनों की कमी एक बड़ा मुद्दा बन गई है और इस कमी की भरपाई के लिए प्रौद्योगिकी विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है।
इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, ताइसी कॉर्पोरेशन और सॉफ्टबैंक ने ``5G x रोबोट आर्म सेल कल्चर प्रदर्शन प्रयोग'' की योजना बनाई और हमारी कंपनी ने भी इस परियोजना में भाग लिया।

Problem

रिमोट पिपेट रोबोट के विकास के लिए सर्वो मोटर निर्माता के रूप में एक सहायता प्रणाली की स्थापना करना

ताइसी कॉर्पोरेशन, एक प्रमुख सामान्य ठेकेदार, ने एक नई प्रौद्योगिकी विकास परियोजना शुरू की है और एक नई अवधारणा ``रिमोट कंट्रोल सिस्टम'' विकसित करना शुरू कर दिया है जिसका उद्देश्य ``उत्पादन सुविधाओं (फार्मास्युटिकल और खाद्य कारखानों, आदि) में श्रम की बचत करना है।''

इस प्रयास के हिस्से के रूप में, ताइसी कॉरपोरेशन ने सॉफ्टबैंक के सहयोग से एक ऐसे सिस्टम के विकास और प्रदर्शन प्रयोग की शुरुआत की है जो 5जी का उपयोग करके सेल कल्चर पिपेट रोबोट को दूर से नियंत्रित करता है।

पिपेट कार्य में तरल पदार्थ की सूक्ष्म मात्रा को निकालना, वितरित करना और मापना शामिल है, और कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए यह आवश्यक है। इसलिए, रिमोट कंट्रोल के लिए रोबोट बांह से बिना देरी किए सटीक गतिविधियों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, चूँकि यह एक अभूतपूर्व प्रयास था, इसमें कई तकनीकी बाधाएँ थीं।

सबसे पहले, ऑपरेटर के कार्यों को दूरस्थ रोबोट तक प्रसारित करने के लिए, ऑपरेटर की स्थिति की जानकारी सटीक रूप से प्राप्त करना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, चूंकि शुरू में रिमोट रोबोट हाथ के लिए एक रोटरी सर्वो मोटर पर विचार किया गया था, इसलिए घूर्णी गति को रैखिक गति में परिवर्तित करने के लिए एक रैक और पिनियन तंत्र को शामिल करना आवश्यक था। हालाँकि, इसके लिए एक बड़े उपकरण की आवश्यकता होगी, इसलिए सुधार की आवश्यकता थी। इसके अलावा, चूंकि ऑपरेटर और रिमोट के संचालन के बीच कोई देरी नहीं होनी चाहिए, इसलिए देरी को एक सीमा (0.2 सेकंड के भीतर) के भीतर रखना आवश्यक था, जिस पर किसी व्यक्ति का ध्यान नहीं जाएगा।

[ऑपरेशन पक्ष (टोक्यो)]
[ऑपरेशन पक्ष (टोक्यो)]

[सेल कल्चर उपकरण स्थापना पक्ष (ओसाका)]
[सेल कल्चर उपकरण स्थापना पक्ष (ओसाका)]

फ़ोटो द्वारा प्रदान किया गया: ताइसी कॉर्पोरेशन

इन चुनौतियों के जवाब में, सान्यो डेन्की कंपनी लिमिटेड एक सर्वो मोटर निर्माता के रूप में एक समर्थन प्रणाली बनाई है और एफए सिस्टम में जमा हुई जानकारी के आधार पर कई समाधान प्रस्तावित किए हैं।

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Solution

सिलेंडर लीनियर मोटर के साथ डिवाइस को स्लिम करना और EtherCAT का उपयोग करके बिना किसी देरी के रिमोट कंट्रोल का एहसास करना

परिचालन पक्ष
[ऑपरेशन पक्ष]

5G का उपयोग करके रिमोट पिपेटिंग संचालन में सफलता - इस अभूतपूर्व पहल को साकार करने के लिए, सॉफ्टबैंक, जो ताइसी कॉर्पोरेशन के साथ 5G नेटवर्क का निर्माण कर रहा है, सान्यो डेन्की कंपनी लिमिटेड, चिकित्सा विज्ञान उपकरण निर्माता निचिरियो और विद्युत नियंत्रण कंपनी मात्सुउरा के साथ काम कर रहा है। हमने डेंकोशा से संपर्क किया रोबोट का विकास जारी रखने के लिए अपनी-अपनी प्रौद्योगिकियों को एक साथ लाया।

ऑपरेटर पक्ष पर स्थिति की जानकारी प्राप्त करने की समस्या को हल करने के लिए, सान्यो डेन्की कंपनी लिमिटेड सबसे पहले एक पिपेट निर्माता निचिरियो को एनकोडर और एनकोडर स्थापित करने की जानकारी प्रदान की।

परिचालन पक्ष
[ऑपरेशन पक्ष]

इसके बाद, हमने रोटरी सर्वो मोटर को बदलने का प्रस्ताव रखा, जिसे एक छोटे सिलेंडर रैखिक सर्वो मोटर के साथ रिमोट साइड पर चलाने के लिए विचार किया जा रहा था। हालाँकि इस लीनियर सर्वो मोटर की चौड़ाई 12 मिमी है, यह 5.1 एन के रेटेड थ्रस्ट के साथ एक बड़ा थ्रस्ट पैदा करता है, इसलिए यह आवश्यक टॉर्क (पिपेट स्प्रिंग को धकेलने के लिए बल) को पूरा करने में सक्षम था। इसके अलावा, इसमें एक अंतर्निहित रैखिक एनकोडर (ऑप्टिकल वृद्धिशील) और रैखिक गाइड है, जिससे रैक और पिनियन तंत्र को पूरी तरह से खत्म करना संभव हो जाता है। इस प्रस्ताव ने रिमोट साइड मैकेनिज्म को सरल और पतला बना दिया है।

दूरस्थ पक्ष
[दूरस्थ पक्ष]

हमने ऑपरेटिंग और रिमोट पक्षों के बीच देरी को कम करने के लिए EtherCAT का उपयोग करके उच्च गति संचार का भी प्रस्ताव रखा है। परिणामस्वरूप, हम DC48 EtherCAT R एम्पलीफायर के माध्यम से ऑपरेटर के काम को दूरस्थ सिलेंडर-प्रकार रैखिक मोटर तक सटीक रूप से और बिना किसी ध्यान देने योग्य देरी (0.03 सेकंड) के प्रसारित करने में सफल रहे।
इसके अलावा, हम पिपेट ऑपरेशन की जांच करते समय मैन्युअल काम को मापने में भी सफल रहे हैं। इससे एआई लर्निंग जैसे और नवाचारों की संभावना पैदा हुई है।

प्रयोग सफल! सह-रचनात्मक रिश्ते जो हमारी ताकत का लाभ उठाते हैं, सफलता की कुंजी हैं

इस तरह, ताइसी कॉर्पोरेशन और सॉफ्टबैंक परियोजना के तहत कई कंपनियां एक साथ आईं और एक के बाद एक तकनीकी मुद्दों को हल किया।
मार्च 2021 में, ताइसी कॉर्पोरेशन और सॉफ्टबैंक ने टोक्यो और ओसाका के बीच 5G और 4K मॉनिटर का उपयोग करके रिमोट कंट्रोल का प्रदर्शन किया। मैंने रिमोट पिपेटिंग का काम सफलतापूर्वक पूरा कर लिया। यह कहा जा सकता है कि प्रत्येक कंपनी की सह-रचनात्मक संबंध बनाने की क्षमता के कारण इन उन्नत प्रयोगों को सफलता मिली।
सान्यो डेन्की कंपनी लिमिटेड एफए सिस्टम निर्माण के माध्यम से अर्जित जानकारी का लाभ उठाकर नए व्यवसायों के निर्माण में योगदान देना जारी रखेगा।

Taisei Corporation में प्रकाशित आलेख नया क्या है
5G और रोबोट आर्म का उपयोग करके सेल कल्चर पिपेट कार्य के रिमोट कंट्रोल में सफलता | 2021 | Taisei Corporation (taisei.co.jp)

हमारी कंपनी की जानकारी में प्रकाशित लेख
हमारे छोटे सिलेंडर लीनियर सर्वो मोटर को ताइसी कॉर्पोरेशन के "सेल कल्चर के लिए पिपेट ऑपरेशन रिमोट कंट्रोल सिस्टम" द्वारा अपनाया गया है।

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रिलीज़ की तारीख:

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