หุ่นยนต์กล้ามเนื้อเทียม ยืดหยุ่นและมีพลังสูงที่สุดในโลก
จะดีแค่ไหน หากมนุษย์สามารถสร้างเครื่องจักรหรือหุ่นยนต์ให้มีความยืดหยุ่นในการทำงานมากขึ้น ?
หน้าที่ต่าง ๆ ภายในโรงงาน อาจจะมีหลากหลายประเภทแตกต่างกันออกไป การทำงานที่อาศัยเครื่องจักรหรือหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานได้ออกมาแค่แบบเดียว ไม่สามารถปรับไปใช้งานอย่างอื่นได้ ก็อาจทำให้เสียเวลาและค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น
ศาสตราจารย์ Stefan Seelecke, Chair for Intelligent Material Systems, Saarland University ให้ข้อมูลว่า ปัญหาที่เกิดจากความไม่ยืดหยุ่น มักเกิดจากการประกอบชิ้นส่วนกระจกและแผ่นโลหะรถยนต์ ซึ่งหุ่นยนต์จะทำได้แค่การประกอบแบบเดียวเท่านั้น ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ที่เพิ่งใช้ติดตั้งประตูรถลีมูซีนไป ต้องมาติดตั้งประตูรถประเภทอื่นแทน แขนกลนั้นจะไม่สามารถนำมาใช้กับรถยนต์แบบอื่นได้และต้องมีการติดตั้งแขนกลใหม่เพื่อใช้กับรถยนต์แบบอื่น ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยาก ต้องมีการปรับและลงโปรแกรมใหม่ ทำให้เสียทั้งเวลาและค่าใช้จ่าย
ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ Stefan Seelecke กำลังพัฒนา
หุ่นยนต์สำหรับหยิบจับชิ้นงาน แบบ
Suction Gripper ที่สามารถทำการหยิบจับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนและปรับรูปแบบการทำงานให้เข้ากับชิ้นงานได้อัตโนมัติ
หุ่นยนต์จะสามารถหยิบจับชิ้นส่วนได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้นด้วยการพัฒนาอุปกรณ์จับยึดที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า มีลักษณะเป็นกล้ามเนื้อเทียมที่บางพอ ๆ กับเส้นผม ผลิตด้วยโลหะผสมนิกเกิล-ไททาเนียม จะช่วยให้หุ่นยนต์ขยับ 'นิ้ว' ได้ด้วยความเร็วสูง ทำให้แผ่นดูดที่ปลายนิ้วเกาะติดหรือปล่อยชิ้นงานออกมา กระบวนการนี้สามารถช่วยให้หุ่นยนต์ปรับตัวตามชิ้นงานได้อย่างรวดเร็ว เพราะสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้อย่างรวดเร็วระหว่างการทำงาน
“กระบวนการของเราไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรหนัก มอเตอร์ไฟฟ้า หรือการอัดอากาศที่มีเสียงดังและใช้พลังงานสูงมาช่วย สิ่งที่คุณต้องมีก็แค่ไฟฟ้าเท่านั้น” Stefan Seelecke กล่าว
กล้ามเนื้อประดิษฐ์ที่มีพลังสูงที่สุดในโลกมัดกล้ามเนื้อเทียมที่ถูกสร้างขึ้นจากลวดนิกเกิล-ไททาเนียมชั้นดี มีฟังก์ชันหน่วยความจำรูปร่าง (Shape Memory) ถูกใช้สำหรับนิ้วมือและปลายนิ้ว รวมถึงถ้วยสุญญากาศด้วย นักวิจัยกล่าวว่า หากมีการส่งกระแสไฟฟ้าเข้าไป มัดกล้ามเนื้อเทียมนี้จะเกิดความร้อนขึ้นและเกิดการเปลี่ยนโครงสร้างตาข่ายโลหะแบบหดตัวลง เมื่อกระแสไฟฟ้าหยุดลง ก็จะเกิดการคลายตัวกลับและเย็นลง เมื่อมีการมัดลวดเส้นบาง ๆ แบบนี้หลาย ๆ เส้น ลวดเหล่านี้จะคายความร้อนได้เร็วขึ้นเนื่องจากขนาดพื้นผิวที่ใหญ่ขึ้น ทำให้เย็นลงเร็วขึ้น ซึ่งเปรียบได้กับกล้ามเนื้อของมนุษย์ที่สามารถหดและคลายตัวได้อย่างรวดเร็ว การขยับของหุ่นยนต์จึงมีความคล่องแคล่วว่องไว หุ่นยนต์กล้ามเนื้อเทียมใหม่นี้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดของระบบขับเคลื่อนบนโลกในตอนนี้เลยทีเดียว
กล้ามเนื้อเทียมนี้เพิ่มขีดความสามารถที่หุ่นยนต์สามารถทำได้ในการผลิตขึ้นไปอย่างมาก นอกจากจะลดค่าใช้จ่ายและความยุ่งยากในการทำงานลงแล้ว ยังมีความยืดหยุ่นและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงที่สุดอีกด้วย
หุ่นยนต์หรือแขนกลอาจจะสามารถเรียนรู้และพัฒนาตัวเองได้ด้วยการช่วยเหลือของเทคโนโลยี
Machine Learning อีกด้วย ระบบหยิบจับและจัดการชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่นสูง หรือ อาจจะถูกนำไปใส่ในหุ่นยนต์ประเภทอื่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน อีกทั้งยังสามารถนำประโยชน์หลายอย่างมาสู่อุตสาหกรรมผลิตได้ต่อไป
ขอบคุณที่มาโดย Jirapat R. จาก MODERN MANUFACTURINGขอบคุณภาพโดย Robot illustration vector created by storyset - Freepik.comบทความน่าสนใจ : หุ่นยนต์หยิบจับวัสดุที่มีเนื้ออ่อนนุ่มได้ด้วยระบบการเรียนรู้ DiffSkill
‘หุ่นยนต์นิ่ม’ หุ่นยนต์ระบบอัตโนมัติเดินได้
อ่านบทความเพิ่มเติม >> คลิกที่นี่
