‘หุ่นยนต์นิ่ม’ หุ่นยนต์ระบบอัตโนมัติเดินได้
หากต้องหาแอปพลิเคชัน หรือ หุ่นยนต์ ที่ทำงานได้ภายใต้สภาพแวดล้อมที่อิเล็กทรอนิกส์สามารถดำเนินการได้ เช่น เครื่อง MRI หรือการขุดเจาะ คุณจะเลือกแอป หรือ หุ่นยนต์แบบไหน
'หุ่นยนต์นิ่ม' อาจเป็นหนึ่งทางเลือกที่น่าสนใจ เพราะสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมและทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างปลอดภัย
หุ่นยนต์นิ่ม (Soft Robot) ถูกสร้างมาจากทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย
California San Diego หุ่นตัวนี้สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้อิเล็กทรอนิกส์ เพียงแค่มีระบบการอัดอากาศที่สม่ำเสมอเพื่อให้ทำงานได้ ความสำเร็จในครั้งนี้เรียกได้ว่าเป็นการนำไปสู่หุ่นยนต์เดินได้ที่เป็น
ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบอันปราศจากอิเล็กทรอนิกส์อย่างแท้จริง
หุ่น UC San Diego ควบคุมโดยวงจรนิวเมติกราคาถูกน้ำหนักเบา สร้างจากท่อและวาล์วอ่อนบนตัวหุ่นยนต์ สามารถเดินตามคำสั่งหรือตอบสนองต่อสัญญาณจากสภาพแวดล้อมได้ การประมวลผลของ
หุ่นยนต์นี้มีการตอบสนองทางธรรมชาติจากกระดูกสันหลังมากกว่าสมอง ซึ่งทีมวิจัยได้แรงบันดาลใจจากแผงวงจรประสาทในสัตว์ที่เรียกว่า
Central Pattern Generator สร้างจากส่วนประกอบที่เรียบง่ายที่ทำให้เกิดแพทเทิร์นจังหวะเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่อย่างการเดินหรือวิ่งได้
ทีมวิจัยยังได้สร้างระบบวาล์วที่ทำหน้าที่เป็น Oscillator เพื่อควบคุมแรงอัดอากาศที่จะถูกปล่อยเข้าไปในกล้ามเนื้อที่ใช้อากาศทั้ง 4 ขาของหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังพัฒนาชิ้นส่วนที่เป็นนวัตกรรมในการทำงานร่วมกันของขาแต่ละข้างของหุ่นยนต์ ด้วยการปล่อยอากาศเข้าไปในขาแต่ละข้างนั้นให้เกิดความหน่วง (Delay) ซึ่งแรงบันดาลใจนี้มาจาก
'เต่า' นั่นเอง
หุ่นยนต์นิ่มที่พัฒนาขึ้นมานี้ยังติดตั้งเซนเซอร์เชิงกลที่มีความเรียบง่ายเอาไว้ด้วย ซึ่งเป็นฟองอากาศขนาดเล็กที่มีของเหลวด้านใน ทั้งยังมีความอ่อนนุ่มเป็นส่วนที่ต่อขยายออกมาจากลำตัวของหุ่นยนต์ เมื่อฟองอากาศโดนกดด้วยแรงดัน ของเหลวในฟองอากาศจะทำการพลิกวาล์วส่งผลให้เกิดการขยับในทิศทางตรงกันข้าม นั่นคือ การทำงานของขาหุ่นยนต์นั่นเอง
ขาหุ่นยนต์ทั้ง 4 ขานั้น มีองศาการขยับได้ 3 ระดับ ทำงานโดยกล้ามเนื้อที่ถูกออกแบบมา 3 ช่วง ทำมุมเฉียงลง 45 องศา ประกอบด้วยช่องนิวแมติกทรงกระบอกที่เชื่อมต่อขนานกัน 3 ชุด ทั้ง 3 ชุดนั้นของแต่ละขา สามารถบิดได้หลากหลายแกนตามความจำเป็นในการเดิน โดยจับคู่ขาข้างที่อยู่ตรงกันข้ามกันเพื่อให้ควบคุมได้ง่าย
ทีมนักวิจัยยังคงที่จะพัฒนาขาของหุ่นยนต์ให้สามารถเดินบนพื้นที่ธรรมชาติ และพื้นผิวที่ไม่เท่ากันได้ เพื่อแก้ปัญหาในการนำทางเข้าสู่พื้นที่ได้อย่างหลากหลายมากยิ่งขึ้น
ขอบคุณที่มาและรูปภาพโดย mmthailand.com
