หุ่นยนต์

 

หุ่นยนต์ที่ใช้ ในโรงงานอุตสาหกรรม  

 

หุ่นยนต์เชื่อม

หนึ่งในหุ่นยนต์สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตของไทย เนื่องจากอุตสาหกรรมผลิตยานยนต์มีการใช้หุ่นยนต์ประเภทนี้สูง

โดยหุ่นยนต์เชื่อมจะมีลักษณะเป็นแขนหุ่นที่มีส่วนปลายเป็นหัวเชื่อมเหล็ก มักทำงานร่วมกับระบบสายพานที่คอยส่งวัสดุเข้ามาในระยะ แขนหุ่นจะทำการเชื่อมวัสดุตามจุดต่างๆ โดยอัตโนมัติตามที่มีการตั้งค่าไว้ ซึ่งสามารถทำได้แม่นยำมากกว่ามนุษย์

 ประโยชน์ของการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์

นอกจากตัวหุ่นยนต์เองจะมีราคาถูกลงเรื่อยๆ แล้ว ในอนาคตที่ไกลกว่านั้น หุ่นยนต์เหล่านี้ก็จะมีราคาถูกกว่าแรงงานคนอีกด้วย ถึงกระนั้นก็ตาม ก็ยังมีสถานการณ์ที่ยังต้องการช่างเชื่อมที่เป็นมนุษย์อยู่ สำหรับงานเชื่อมในบางกรณีซึ่งมักจะเกิดขึ้นครั้งเดียว หรือต้องการชุดของกระบวนการเฉพาะที่คาดเดายาก การใช้ช่างเชื่อมที่เป็นมนุษย์อาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่า เนื่องจากการตั้งโปรแกรมให้หุ่นยนต์ทำงานเฉพาะทางมากๆ เพียงครั้งเดียวหรือนานๆ ครั้งนั้นส่วนใหญ่แล้วจะสิ้นเปลืองเวลาและไม่คุ้มกับความพยายามที่ลงแรงไป

ดังนั้น หุ่นยนต์และมนุษย์จึงมีแนวโน้มที่จะทำงานเชื่อมที่แตกต่างกันเพื่อเติมเต็มซึ่งกันและกัน โดยหุ่นยนต์มักจะช่วยคนงานที่เป็นมนุษย์จากงานที่ซ้ำซากซึ่งมีความหนักหน่วงและยากลำบากกว่า อย่างไรก็ตาม สำหรับงานเชื่อมที่มีรูปแบบเดิมซ้ำไปเรื่อยๆ หุ่นยนต์นั้นมีแนวโน้มจะมีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูงกว่า นอกจากนี้ยังช่วยให้เราเพิ่มศักยภาพการผลิตได้สะดวกยิ่งขึ้น

หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์หรือสัตว์

   อาซิโม

"อาซิโม" หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์เชื้อสายญี่ปุ่น ตอบโต้กับผู้เข้าเยี่ยมชมพิพิธภัณฑ์ มิไรกัน พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และนวัตกรรมแห่งชาติ ในเมืองโตเกียว ซึ่งถือเป็นครั้งแรกที่เจ้าหุ่นยนต์อาซิโมถูกปรับปรุงให้สามารถตีความท่าทางมนุษย์ และร่วมตอบโต้บทสนทนาได้

หุ่นยนต์อาซิโมถูกติดเซ็นเซอร์ 6 จุดที่ลำตัว เพื่อที่จะรับรู้ได้ว่ามีผู้คนอยู่บริเวณใดบ้าง แต่เจ้าหุ่นยนต์ตัวนี้ไม่สามารถฟังเสียงได้ โดยจะตอบโต้หากมีผู้มากดเลือกคำถามบนกระดานสัมผัส ซึ่งทำให้การสนทนากับเจ้าหุ่นอาซิโมขาดความเป็นธรรมชาติไม่ต่างจากการตอบโต้กับโทรศัพท์สมาร์ทโฟน

ถึงแม้ว่าหุ่นยนต์อาซิโมจะเป็นหุ่นยนต์ที่ถูกพัฒนามากที่สุดแล้ว แต่ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าหุ่นยนต์ตัวนี้ขาดประโยชน์
ซึ่งผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีของฮอนด้ายอมรับว่าการปรับปรุงหุ่นยนต์ให้สามารถเข้าใจสถานการณ์ที่แตกต่างออกไปนั้นมีความสำคัญ ที่จะทำให้หุ่นยนต์ไม่ต้องมีคนคอยบังคับอยู่เบื้องหลัง

ทั้งนี้หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ของบริษัทฮอนด้าถูกนำออกแสดงเป็นครั้งแรกในปี 2539 โดยต่อมาถูกพัฒนาให้เล็กและมีความคล่องแคล่วมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งจากการสาธิตก่อนหน้านี้ หุ่นยนต์อาซิโม สามารถวิ่ง เตะฟุตบอล และเปิดกระติกนำร้อนดื่มได้ด้วย

หุ่นยนต์ที่ใช้ทางการแพทย์ หรือการทหาร

  หุ่นยนต์แบ่งปัน

        เชื้อร้ายโควิด-19 ทั่วโลกยังแรงไม่หยุด ยอดผู้ติดเชื้อทะลุ10 ล้านคน และเสียชีวิตก็เกิน 5 แสนรายแล้ว เมื่อยังไม่มีวัคซีนก็ต้องหาวิธีการต่างๆ ให้ไกลเชื้อไว้ก่อน

แม้สถานการณ์ในไทยจะดีขึ้นมาก แต่ไม่อาจนอนใจ ยังต้องเฝ้าระวัง โดยเฉพาะบุคลากรทางการแพทย์ที่มีความเสี่ยงสูง

นอกจากการป้องกันตามมาตรฐานทั่วไปแล้ว ควรมีมาตรการเสริมเพื่อช่วยบุคลากรทางการแพทย์ลดความเสี่ยงให้ได้มากที่สุด

องค์กรต่างๆ จึงผนึกกำลัง แชร์ความรู้ และทรัพยากร สร้าง “หุ่นยนต์” ให้เป็นพระรองมาช่วยพระเอก     ชุดกาวน์

อย่างเช่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนคร เหนือ (มจพ.) สถาบันวิทยสิริเมธี (VISTEC) บริษัท พีทีที โกลบอล เคมิคอล จำกัด (มหาชน) หรือ “จีซี” และกลุ่มบริษัทโปลิโฟม จึงร่วมมือกันพัฒนาหุ่นยนต์ IRAPs SHaRE-aGIVeR (ไอ-ราฟ แชร์-อะ-กิฟ-เวอร์) หรือ “หุ่นยนต์แบ่งปัน” จนสำเร็จ

จากนั้นส่งมอบให้คณะแพทยศาสตร์วชิรพยาบาล มหาวิทยาลัยนวมินทราธิราช และโรงพยาบาลสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ กรมแพทย์ทหารเรือ นำ “หุ่นยนต์แบ่งปัน” ไปปฏิบัติภารกิจช่วยเว้นระยะห่างทางกายภาพ (Physical Distancing) ลดการสัมผัส ป้องกันการติดเชื้อโรค

คุณสมบัติของ “หุ่นยนต์แบ่งปัน” เป็นหุ่นยนต์อัตโนมัติขับเคลื่อนด้วยระบบล้อแบบเมคคานัม เคลื่อนที่ได้แบบอิสระไม่ว่าจะหมุนรอบตัวเอง หรือเคลื่อนที่แนวทแยงมุม

มีเซ็นเซอร์ที่ประกอบด้วยกล้อง lidar และ ultrasonic สามารถสร้างแผนที่ได้ทั้งแบบ 2 มิติและ 3 มิติ ทำให้แผนที่มีรายละเอียดสิ่งของต่างๆ ที่อยู่ภายในพื้นที่การทำงาน มีระบบการหลบหลีกสิ่งกีดขวางที่อยู่นิ่ง หรือสิ่งกีดขวางที่เคลื่อนที่ได้

นอกจากจะใช้นำส่งเวชภัณฑ์ ยา อาหาร หรืออื่นๆ ให้ผู้ป่วยแล้ว ยังมีระบบเทเลคอนเฟอเรนซ์ ให้บุคลากรทางการแพทย์พูดคุยสื่อสารกับผู้ป่วยได้ หรือจะเปิดเพลง-วิดีโอช่วยลดความเครียดให้ผู้ป่วยด้วยก็ได้

ผู้ใช้สามารถควบคุมหุ่นยนต์ผ่านคอมพิวเตอร์ มือถือ หรือแท็บเล็ต เป็นการควบคุมแบบอัตโนมัติ หรือแบบใช้คนบังคับก็ได้

ศ.ดร.สมฤกษ์ จันทรอัมพร รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศ มจพ. ให้ข้อมูลว่า เป็นความร่วมมือระหว่างศูนย์นวัตกรรมหุ่นยนต์และระบบความแม่นยำขั้นสูง หรือศูนย์ IRAPs ของ มจพ. และพันธมิตร หุ่นยนต์มีความสามารถในการสร้างแผนที่และจดจำตำแหน่งที่ต้องปฏิบัติงาน เมื่อได้รับคำสั่งจะเคลื่อนที่แบบอัตโนมัติ พร้อมความสามารถในการหลบหลีกสิ่งกีดขวางในระหว่างการเคลื่อนที่ได้

ดร.คงกระพัน อินทรแจ้ง ประธานเจ้าหน้าที่บริหาร บริษัท “จีซี” เสริมว่า บริษัทพยายามคิดค้นและนำศักยภาพของบริษัท ทั้งบุคลากร เคมีภัณฑ์ขององค์กรเข้ามาสนับสนุน ช่วยเหลือ และแก้ไขวิกฤตโควิด-19

“หุ่นยนต์แบ่งปัน” นี้เป็นความร่วมมือระหว่าง “จีซี, KMUTNB (ทีมแชมป์โลกหุ่นยนต์กู้ภัย 8 สมัย) สถาบันวิทยสิริเมธี และกลุ่มบริษัทโปลิโฟม ประดิษฐ์ขึ้นเพื่อช่วยลดความเสี่ยงการติดเชื้อของบุคลากรทางการแพทย์นอกจาก “จีซี” สนับสนุนงบประมาณจัดทำหุ่นยนต์แล้ว ยังร่วมหาข้อควรปรับปรุงตัวต้นแบบ หาทางแก้ไขและพัฒนา เพื่อตอบโจทย์ให้ตรงตามความต้องการของบุคลากรทางการแพทย์

มีการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ ด้วยเม็ดพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพเกรดพิเศษ (PLA) เป็นส่วนประกอบของถาดวางเครื่องมือและอาหารของหุ่นยนต์ส่วนสถาบันวิทยสิริเมธี สนับสนุนซอฟต์แวร์ สร้างระบบเว็บเพจ บันทึกข้อมูลของคนไข้ ทำให้บุคลากรทางการแพทย์สื่อสารกันได้ชัดเจน ไม่ผิดพลาดในการรักษาขณะที่กลุ่มบริษัทโปลิโฟม ร่วมออกแบบและสนับสนุนวัสดุในการจัดทำโครงหุ่นยนต์

 

 

      หุ่นยนต์ที่ใช้เก็บกู้ระเบิด 

  

หุ่นยนต์ที่ใช้เก็บกู้ระเบิด

พบกันอีกครั้ง กับ ศูนย์นวัตกรรมเพื่อการนำไปใช้ประโยชน์ (Applied Innovation Centre : AI Centre) ภายใต้การอำนวยการของ ผศ.ดร.ภานวีย์ โภไคยอุดม

กว่า 5 ปีของการพัฒนาหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิด โดยเริ่มจากแรงบันดาลใจ ที่อยากจะช่วยเหลือประเทศไทยในแบบของวิศวกร โดยจะขอใช้ความรู้ความสามารถที่มี เป็นกำลังหนุนให้กับเหล่าทหารที่ปฏิบัติงานเพื่อป้องกันประเทศในเหตุการณ์ไม่สงบต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น โดยเห็นความสำคัญของหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดที่สามารถเข้าไปเก็บกู้หรือทำลายวัตถุต้องสงสัยแทนเจ้าหน้าที่ ซึ่งอย่างน้อยที่สุดแม้จะปฏิบัติภารกิจไม่สำเร็จ หุ่นยนต์เหล่านี้จะเข้าไปตายแทนเจ้าหน้าที่ ถือเป็นการลดการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นกับเจ้าหน้าที่ ซึ่งแน่นอนว่าคุณค่าของหุ่นยนต์ เทียบไม่ได้เลยกับชีวิตคนหนึ่งคน แม้ว่าราคาจะสูงเท่าไหร่ก็ตาม

จากความคิดนี้ ทำให้ AI Centre เริ่มวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์รุ่นแรกขึ้น คือ “หุ่นยนต์กู้วัตถุระเบิดแบบพกพา” (Portable Rescue Robot : PRR) โดยการออกแบบโครงสร้างที่แข็งแรงและใช้วัสดุที่มีน้ำหนักเบา คงทนสูง ด้วยน้ำหนักประมาณ 26 กิโลกรัม ผู้ใช้สามารถพกพาโดยการสะพายหลังหรือยกเคลื่อนย้ายเข้าสู่พื้นที่ได้อย่างคล่องตัว

ส่วนล้อเป็นตีนตะขาบสำหรับใช้งานบนพื้นผิวขรุขระ และติดตั้งแขนกล 5 แกนอิสระพลังสูง สามารถเคลื่อนย้าย สอดส่องวัตถุต้องสงสัย เปิดประตูรถยนต์ได้คล่องตัว อีกทั้งสามารติดตั้งปรับเลี่ยนอุปกรณ์เสริมต่าง ๆ ได้ เช่น เครื่องรบกวนสัญญาณโทรศัพท์ ปืนตัดวงจรระเบิดด้วยแรงดันน้ำ

นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีทันสมัยอยู่ในตัวหุ่น เช่น ระบบควบคุมด้วยสัญญาณดิจิตอลที่ประมวลผลโดยไมโครคอนโทรเลอร์ขนาดเล็กและคอมพิวเตอร์ขนาดพกพา ช่องทางการสื่อสารผ่านระบบเครือข่าย ที่สามารถเชื่อมต่อได้ทั้งแบบเชื่อมสายและไร้สาย กล้องความละเอียดสูงที่มีเทคโนโลยีการบีบอัดข้อมูลและแสดงผลภาพอย่างต่อเนื่อง เซ็นเซอร์วัดระยะ ไฟสปอตไลท์ความสว่างสูงสำหรับการใช้งานในกลางคืน พร้อมกล่องควบคุมที่ออกแบบให้พกพาง่าย ทนทาน และสามารถซ่อมบำรุงได้

ระบบขับเคลื่อนโดยใช้ล้อสายพานแบบ Differential Track Wheels มีระบบป้องกันการลื่นไถลขณะปีนป่าย กล้องความละเอียดสูง 1920x1080 สามารถมองเห็นได้ในเวลากลางคืน (ความสว่าง 0 lux) ในระยะ 15 เมตร ความเร็วสูงสุด 15 กิโลเมตร/ชั่วโมง

รับ-ส่งสัญญาณควบคุมระหว่างสถานีควบคุมกับตัวหุ่นยนต์แบบไร้สาย ผ่านระบบ Wi-Max ที่ความถี่ปรับแต่งได้ตั้งแต่ 4-6 GHz มีระบบป้องกันการส่งข้อมูลผิดพลาด ระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง ขนาด 28 โวลต์ 16.8 แอมแปร์ ติดตั้งระบบบริหารจัดการแบตเตอรี่ ระยะเวลาปฏิบัติงานปกติ 2 ชั่วโมง ระยะเวลาปฏิบัติงานหนัก ½ ชั่วโมง สามารถติดตั้งแขนกลได้หลายรูปแบบ และเปลี่ยนแขนกลได้ทันที หรือทำหน้าที่เป็นหุ่นยนต์สำรวจโดยไม่ติดตั้งแขนกลก็ได้

นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาให้มีระบบ Interface ขึ้น เพื่อเป็นเครื่องมือในการช่วยผู้ใช้งานให้สามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้ง่ายขึ้น โดยระบบจะเป็นตัวสื่อสารแจ้งข้อมูลต่าง ๆ ที่จำเป็นให้ผู้ใช้งานทราบในเวลานั้น เช่น ปริมาณแบตเตอรี่ ท่าทางของแขนหุ่นยนต์ ภาพจากกล้องที่หุ่นยนต์ เป็นต้น โดยการแสดงข้อมูลต่าง ๆ นั้น จำเป็นต้องแสดงข้อมูลทั้งหมดให้ใกล้เคียงกับเวลาจริงมากที่สุด โดยระบบ Interface ถือเป็นระบบที่สำคัญ ต้องทำการออกแบบให้เข้าใจง่าย ใช้งานง่าย และมีความน่าเชื่อถือ                

จากการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาต่อไปอย่างไม่หยุดยั้ง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร และ บริษัท AVIA Group บริษัทอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ แห่งเดียวในประเทศไทย จึงร่วมมือกันก่อตั้งศูนย์วิจัยขึ้น ในนาม ศูนย์วิจัยนวัตกรรมเพื่อความยั่งยืน : Mahanakorn - Avia Sustained Innovation (MASI) เพื่อนำความรู้สู่ความยั่งยืน พัฒนาและยกระดับบุคลากรด้านการวิจัยและผลักดันงานวิจัยไทยสู่มาตรฐานสากลโลก

จากการก่อตั้ง ศูนย์ MASI นี้ ยิ่งเพิ่มความพร้อมในการวิจัยและพัฒนาให้กับวิศวกรในการพัฒนาหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดมากขึ้น เพื่อให้บรรลุความตั้งใจที่จะลดการสูญเสียให้ได้มากที่สุด มาบัดนี้ ได้กำเนิดหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดรุ่นล่าสุดขึ้น ที่เป็นการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จากการทดสอบใช้งานจริง การใช้ความรู้ความสามารถของเหล่าวิศวกร และใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย เกิดเป็นหุ่นยนต์แห่งความภาคภูมิใจรุ่นใหม่ล่าสุด และจะเปิดตัวในอีกไม่นานนี้ อยากให้รอติดตาม รับรองว่าจะพบกับหุ่นยนต์ที่ทันสมัย ใช้งานได้จริง และมีประโยชน์ อย่างที่ไม่เคยพบเห็นที่ไหนมาก่อนอย่างแน่นอน