หุ่นยนต์ราคาถูก

หุ่นยนต์ราคาถูก

เกาะติดเทรนด์เทคโนโลยีกับ ดร.อดิสร เมื่อหุ่นยนต์ราคาถูกสำหรับใช้งานตามบ้าน กำลังจะกลายเป็นจริง จากความพยายามของหลายหน่วยงาน

หุ่นยนต์ทำงานบ้าน หรือ Household robot อีกทั้งหุ่นยนต์ส่วนบุคคล หรือ Personal robot ต่างก็ถูกคาดหวังว่าจะเป็นกระแสของหุ่นยนต์ในยุคต่อไป หลังจากในยุคปัจจุบัน เรามีหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial robot) เพื่อช่วยงานในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานผลิตรถยนต์ โรงงานผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

หุ่นยนต์เหล่านี้ต่างมีขนาดใหญ่ กินพลังงานมาก และราคาแพง ถึงแม้ว่าเร็วๆ นี้ จะเริ่มมีการสร้างหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดเล็กที่สามารถทำงานร่วมกับพนักงงานในโรงงานออกมา ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ Baxter ของบริษัท Rethink Robotics ที่มีเฉพาะแขนกล 2 แขนและมีหน้าจอคอมพิวเตอร์เป็นส่วนใบหน้าของหุ่นยนต์ สั่งงานการทำงานได้ง่ายๆ แต่อย่างไรก็ตามมันยังมีราคาแพงเป็นหลักล้านบาท

ดังนั้น หุ่นยนต์ในยุคต่อไปจึงไม่ได้มุ่งเน้นการพัฒนาเรื่องความซับซ้อนของเทคโนโลยี แต่มุ่งเน้นวิจัยเพื่อทำให้หุ่นยนต์มีราคาถูกที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยที่ยังสามารถทำงานที่ซับซ้อนได้ระดับหนึ่ง

แม้ว่าล่าสุด บริษัทชื่อว่า Unbounded Robotics ได้ออกแบบหุนยนต์ราคาถูกที่ชื่อว่า UBR-1 ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กออกแบบมาให้ใช้ทำงานร่วมกับมนุษยืในโรงงานขนดเล็กหรือในบ้านที่อยู่อาศัย โดยที่มันมีแขนเดียวเคลื่อนไหวได้ 7 แกน มือจับแบบตัวหนีบ (Gripper) ธรรมดา ไม่มีนิ้วมือเหมือนมนุษย์

มีลักษณะพร้อมใช้งานเหมือนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราใช้ในบ้านทั่วไป มีกล้อง มีเซนเซอร์ มีการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่อสั่งงานได้ง่ายได้ด้วยพอร์ต USB ควบคุมด้วย Playstation joystick มีแบตเตอรี่ทำงานได้ต่อเนื่องกว่า 3 ชั่วโมง เปิดตัวด้วยราคา 35,000 เหรียญดอลลาร์ หรือประมาณ 1 ล้านบาท สนนราคานี้ถือว่ายังสูงเกินไปสำหรับบุคคลทั่วไปจะหาซื้อไว้ใช้ในชีวิตประจำวัน

โดยปกติเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของข้อต่อต่างๆ เราใช้มอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงในการควบคุมองศาของมุมและการหมุนของข้อต่อของแขนกลนั้น และใช้วัสดุที่แข็งแรง เช่น อลูมิเนียม หรือ เหล็ก เป็นวัสดุรับแรงเป็นหลัก ล่าสุด SRI International ได้รับทุนวิจัยจาก DARPA ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยทางทหารของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา ในโครงการ ARM-H เพื่อออกแบบหุ่นยนต์ที่ใช้พลังงานลดลง 20 เท่า กินไฟเท่าๆ กับเตาอบไมโครเวฟเท่านั้น

และที่สำคัญคือ ทำให้หุ่นยนต์มีราคาที่พอหาซื้อมาใช้ได้ หรือที่เรียกว่า Affordable Robot ซึ่งสิ่งที่ต้องวิจัยคือลดใช้การขับเคลื่อนข้อต่อของหุ่นยนต์ด้วยระบบไฮดรอลิกที่เปลืองไฟ หันมาใช้วิธีการอื่นๆ ที่กินไฟน้อยกว่า เบากว่า และดีกว่านั่นเอง เช่น แอคทิวเอเตอร์แบบ Serial Elastic Actuator ซึ่งวัสดุใหม่นี้จะยืดหดได้เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้มัน

การจับวัตถุก็ต้องเปลี่ยนจากนิ้วมือ มาเป็นนิ้วจับลักษณะง่ายๆ เช่น เป็น 3 ง่ามหรือตัวหนีบ เปลี่ยนจากการใช้สปริงในส่วนที่ยืดหยุ่นมาเป็นการใช้วัสดุยางหรือซิลิโคนแทน การควบคุมมอเตอร์ก็ใช้หลักการหยุดด้วยไฟฟ้าสถิตแทนระบบคลัสต์ และใช้ชิ้นส่วนที่หาได้ทั่วไปให้มากที่สุด

เป้าหมายคาดว่าจะได้หุ่นยนต์ที่มีราคาถูกกว่าเดิม 10 เท่า นั้นหมายถึงระดับราคาหลักแสน ซึ่งจะทำให้หุ่นยนต์ราคาถูกกลายเป็นจริง และได้รับความนิยมในการนำมาใช้ในชีวิตประจำวันและใช้ตามบ้านเรามากขึ้น

คำว่า Affordable robot หรือหุ่นยนต์ที่หาซื้อไว้ใช้ได้จึงจะเป็นจริงตามชื่อของมัน

* บทความโดย ดร. อดิสร เตือนตรานนท์

ผู้อำนวยการหน่วยปฏิบัติการนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ

[email protected]