หุ่นยนต์อุตสาหกรรม

       

                                           หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม 

      หุ่นยนต์ถูกนำมาใช้ในหลายแวดวงอุตสาหกรรมเพื่อวางตำแหน่งชิ้นงานต่างๆ อย่างรวดเร็วและแม่นยำสูง หุ่นยนต์บางแบบ (ไม่จำกัดแต่เพียงการเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉาก) มีส่วนประกอบข้อต่อหลายชิ้นส่วนเพื่อช่วยในการจำลองการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์ ส่วนข้อต่อเหล่านี้ต้องมีความแม่นยำในการเหวี่ยงสูง และมีความทนทานสูงเพื่อให้มั่นใจได้ว่า การหยุดกะทันหันจะไม่ทำให้การทำงานผิดพลาด และผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของ THK มีประสิทธิภาพและมีขนาดเล็กพอที่จะทำตามความต้องการเหล่านั้นได้

หุ่นยนต์ Closed-link 5 ข้อต่อ

หุ่นยนต์วางตำแหน่งที่ท้าทายข้อจำกัดของการเพิ่มความเร็วและการลดความเร็ว ส่วนนำทางนี้ต้องมีความแม่นยำและทนทาน และโครงสร้างพื้นฐานต้องแสดงถึงแรงที่ลดลงอย่างดีเยี่ยมระหว่างการหยุด ตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring ถูกนำมาใช้ในส่วนเหวี่ยงเพื่อให้มีความแข็งแรงและมีความเร็ว

หุ่นยนต์เชื่อมโลหะ

ตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring ถูกนำมาใช้ในส่วนการเคลื่อนที่แบบหมุนของข้อต่อต่างๆ ในหุ่นยนต์เชื่อมโลหะในสายการผลิตของโรงงาน เนื่องจากตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring เพียงอย่างเดียวมีความแข็งแรงทนทานเพียงพอในการรับน้ำหนักทิศทางการเคลื่อนที่ตามรัศมีและตามแกน ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อพัฒนาข้อต่อขนาดกะทัดรัดของหุ่นยนต์ได้

หุ่นยนต์สเกลาร์

หุ่นยนต์สเกลาร์ถูกนำมาใช้ในการขนส่งและวางตำแหน่งชิ้นงานต่างๆ ภายในพื้นที่แคบๆ ระบบตลับลูกปืน LM Guide เป็นสิ่งสำคัญสำหรับความแม่นยำสูงของหุ่นยนต์ ทั้งการเคลื่อนที่และการหมุนในแกน Z ซึ่งความเร็วสูงและมีระยะส่ายน้อยเป็นสิ่งสำคัญ

หุ่นยนต์สองแขน

หุ่นยนต์สองแขนที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์ ต้องสามารถทำงานที่ซับซ้อนซ้ำๆ กันได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ หุ่นยนต์ต้องทนทานและมีการตอบสนองด้วยความเร็วสูง ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นของ THK และตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring ของ THK ช่วยลดขนาดของหุ่นยนต์ และในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งแรงทนทานและความเร็วในการทำงานด้วย

                                              

                                                   หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์

      หลาย ๆ คนคงจะรู้จักหุ่นยนต์ อาซิโม (Ashimo) ที่แสนจะน่ารัก น่าทึ่งกันดีอยู่แล้วเพราะเป็น หุ่นยนต์ที่เลียนแบบมนุษย์ที่วิ่งได้เร็วที่สุดในโลกในปัจจุบัน และเป็นหุ่นยนต์ตัวแรกที่ครบเครื่องคล้ายมนุษย์มากที่สุด บางท่านอาจจะเคยเห็นในคลิปผ่านจอคอมพิวเตอร์ มือถือ เห็นในข่าวทีวี แต่หลาย ๆ คนคงจะไม่เคยเห็นอาซิโมตัวจริงกันมาก่อน ทีมงาน Japan50 ไม่รอช้า จึงขอแนะนำให้ทุกคนที่เที่ยวญี่ปุ่นด้วยตัวเองลองเดินทางไปไปพบหุ่นยนต์อาซิโมตัวจริงที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และนวัตกรรมแห่งชาติ โอไดบะ ด้วยตัวเองสักครั้งนึงครับ โดยเฉพาะเด็กๆ ก่อนอื่นเราลองทำมาทำความรู้จักกับหุ่นยนต์อาซิโมกันก่อนว่าทำไมหุ่นยนต์อาซิโมตัวนี้ถึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจในโตเกียวที่สามารถดึงดูดนักเที่ยวเที่ยวให้มาเที่ยวกัน

                                                  

อาซิโม (Ashimo) คือหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยนด์ (Humanoid) หรือหุ่นยนต์ที่เลียนแบบท่าทางต่าง ๆ ของมนุษย์ พัฒนาขึ้นมาโดยบริษัทฮอนด้า ประเทศญี่ปุ่น โดยฮอนด้า (Honda) ได้มีโครงการวิจัยศึกษาและพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ (Humanoid) ตั้งแต่ปี ค.ศ.1986 (พ.ศ.2529) โดยเริ่มจากหุ่นยนต์ต้นแบบ E0-E6 ในปี ค.ศ.1986-1993 (พ.ศ.2529-2336) และ P1-P3 ในปี ค.ศ.1993-1997 (พ.ศ.2536-2540) จนกระทั่งสร้างหุ่นยนต์อาซิโม (Ashimo) สำเร็จขึ้นในวันที่ 31 ตุลาคม ค.ศ.2000 (พ.ศ.2543) และมีอาซิโมเวอร์ชันใหม่ในปี ค.ศ.2011 (พ.ศ.2554) ซึ่งมีความสามารถเพิ่มขึ้นจากรุ่นก่อนหน้า รวมไปถึงความสามารถในการวิ่งของ อาซิโมรุ่นใหม่นี้สามารถวิ่งด้วยความเร็วมากถึง 9 กิโลเมตร/ชั่วโมง เป็นหุ่นยนต์ที่เลียนแบบมนุษย์ที่วิ่งได้เร็วที่สุดในโลกในปัจจุบัน ต่างจากรุ่นก่อนหน้าที่สามารถวิ่งได้เพียง 6 กิโลเมตร/ชั่วโมงเท่านั้น และยังมีน้ำหนักน้อยลงเหลือ 48 กิโลกรัมเท่านั้น (รุ่นก่อนหน้าหนัก 54 กิโลกรัมต่างกันถึง 6 กิโลกรัม) มีความสูง 130 เซนติเมตร ซึ่งเป็นความสูงที่พอเหมาะพอดีกับการทำงานในบ้านและในออฟฟิศเป็นอย่างมาก

                                   

ความสามารถของอาซิโม (Ashimo)

น่าทึ่งครับ กว่าจะมาเป็นอาซิโมอย่างทุกวันนี้ได้ ทีมวิจัยและพัฒนาได้ศึกษาการเคลื่อนที่และท่าทางของมนุษย์อย่างมากมาย ทำให้อาซิโมมีความสามารถต่าง ๆ ที่หลากหลาาย เช่น
1. การเดิน การเลี้ยว  การเดินนั้นอาซิโมสามารถเดินได้ด้วยความเร็ว 1.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง โดยมีท่าทางการเดินที่เหมือนมนุษย์ ระหว่างการเดินจะมีการย่อตัวเล็กน้อย เพื่อปรับจุดศูนย์ถ่วงให้ไม่ล้ม โดยใช้เทคโนโลยี i-Walk เทคโนโลยีนี้ทำให้อาซิโมสามารถเดินไปข้างหน้า หรือเลี้ยวได้อย่างต่อเนื่องเร็วและนุ่มนวล
2. การวิ่ง อาซิโมสามารถวิ่งด้วยความเร็วที่มากถึง 9 กิโลเมตรต่อชั่วโมงทำให้อาซิโมเป็นหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์(humanoid)ที่วิ่งเร็วที่สุดในโลก โดยขณะที่อาซิโมวิ่งจะมีจังหวะที่ขาทั้งสองข้างยกสูงจากพื้นเป็นเวลา 0.08 วินาที
3. การเต้นรำ
4. การขึ้นบันได
5. การหลบหลีกสิ่งกีดขวาง เดินหลบผู้คนที่เดินเข้าหาได้ อาซิโมสามารถตรวจจับวัตถุที่มีการเคลื่อนไหวได้ และคาดการณ์การเคลื่อนที่ของวัตถุได้ ทำให้อาซิโมสามารถเดินหลบคนที่เดินเข้าหาได้ด้วย
6. กระโดดกระต่ายขาเดียวอยู่กับที่หรือไปข้างหน้าได้
7. กระโดดขาคู่สูงจากพื้นก็ทำได้เช่นกัน
8. การแยกแยะเสียงของคู่สนทนาที่มากกว่า 1 คน
9. การจดจำใบหน้าและนำไปยังสถานที่นัดพบ ทำให้อาซิโมเหมาะที่จะเป็นพนักงานต้อนรับเป็นอย่างมาก ปัจจุบันฮอนด้าได้ให้เช่าอาซิโมเพื่อใช้งานในประเทศญี่ปุ่น
10. การหยิบจับสิ่งของการถือถาดอาหาร การเสิร์ฟน้ำ  การไหว้และการทักทายจับมือโบกมือ อาซิโมสามารถถือสิ่งของด้วยมือข้างเดียวได้โดยอาซิโมสามารถถือของที่มีน้ำนหักได้ถึง 300 กรัม หากยกด้วยแขนสองข้างอาซิโมจะสามารถยกของที่หนักได้ถึง 1 กิโลกรัม
11. การเข็นรถเข็น
12. การเตะบอลไปยังเป้าหมาย
13. การตอบโต้ด้วยคำพูดอย่างง่ายได้ และรับฟังคำสั่งรวมถึงทำตามคำสั่งได้

                                             

นักท่องเที่ยวหรือผู้ที่ท่องเที่ยวญี่ปุ่นด้วยตัวเอง สามารถมาชมการแสดงของอาซิโมได้ที่ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และนวัตกรรมแห่งชาติ (Miraikan The National Museum of Emerging Science and Innovation) ย่านโอไดบะ เปิดทำการทุกวันยกเว้นวันอังคาร ทำการตั้งแต่เวลา 10.00-16.30 น. โดยหุ่นยนต์อาซิโมจะเปิดการแสดงให้ชมเป็นรอบ ๆ รอบละ 10 นาที ในเวลา 11.00 น. 14.00 น. และ 16.00 น. ตามเวลาท้องถิ่น (ประเทศญี่ปุ่น) ที่ชั้น 3 โซนนิทรรศการถาวร โดยจะมีเชือกสีแดงกั้น ถัดจากเชือกสีแดงจะเป็นที่สำหรับเด็กเล็กหรือเด็กนักเรียนเท่านั้น ส่วนผู้ใหญ่จะต้องยืนหลังเด็กอีกที ค่าบัตรเข้าชมตามรูปด้านล่าง

                                                             หุ่นยนต์กู้ระเบิด

เพราะหน้าที่อันยิ่งใหญ่และน่ายกย่อง ทำให้ทหารในสามจังหวัดชายแดนภาคใต้ ต้องเผชิญกับผู้ก่อการร้ายอย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันระเบิดมีการพัฒนาหลากหลายรูปแบบ การจุดชนวนที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น และอำนาจทำลายล้างที่เพิ่มขึ้น ทำให้การก่อการร้ายด้วยวัตถุระเบิดมีแนวโน้มทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น ดังนั้นการป้องกันการบาดเจ็บและสูญเสียชีวิตของเจ้าหน้าที่จึงเป็นสิ่งสำคัญ เป็นที่มาของการค้นคว้าเครื่องมือต่าง ๆ เพื่อช่วยเหลือเจ้าหน้าที่ในการปฏิบัติงาน “หุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิด” จึงเป็นคำตอบและที่มาของ “ศูนย์นวัตกรรมเพื่อการนำไปใช้ประโยชน์” (Applied Innovation Centre : AI Centre) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร

นายวรนล กิติสาธร นักวิจัยศูนย์ AICentre หนึ่งในกำลังสำคัญในการพัฒนาหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิด และยังมีสมาชิกคนอื่น ๆ ทั้งเจ้าหน้าที่ และนักศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์ ซึ่งนำโดยหัวหอกคนสำคัญ ผศ.ดร.ภานวีย์ โภไคยอุดม รองอธิการบดีมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร ที่สนับสนุนให้นำ “ความรู้” มาเป็น “พลัง” ในการช่วยเหลือสังคม บอกว่า ศูนย์ AICentre เป็นสถานที่ศึกษา, ทดลอง, ผลิต รวมถึงดัดแปลงหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดเวอร์ชั่นใหม่ ๆ มาใช้ ให้อัจฉริยะเพื่อเพิ่มศักยภาพในการปฏิบัติหน้าที่จริง โดยได้ร่วมกับ สำนักงานวิจัยและพัฒนาการทางทหารกองทัพบก, บริษัท เอวีเอ แชทคอม จำกัด ผลิตหุ่นยนต์ฯ ไปใช้งานในสามจังหวัดชายแดนภาคใต้แล้ว และพร้อมจัดตั้งศูนย์ซ่อมแซมหุ่นยนต์ เพื่อนำกลับไปใช้งานใหม่

นอกจากจะประหยัด “ชีวิต” บุคลากรเพื่อชาติแล้ว ยังเซฟเงินในกระเป๋าของกองทัพได้อีกทางหนึ่งด้วย จากหุ่นยนต์ต้นแบบเมื่อปี 2556 พัฒนาจนนำมาใช้งานจริงในปีนี้ นอกจากจะได้ประโยชน์ในด้านรักษาชีวิตทหารหาญแล้ว รุ่นพี่อย่าง

วรนล ยังได้ช่วยถ่ายทอดความคิด, วิสัยทัศน์, ความรับผิดชอบต่อสังคม ฯลฯ ให้กับบัณฑิตในคณะวิศวกรรมศาสตร์ ในแต่ละสาขาที่นี่ จากรุ่นสู่รุ่นอีกด้วย วรนล บอกว่า นอกจากให้ความรู้เชิงทฤษฎีในห้องบรรยายแล้ว ยังมีความรู้ในห้องปฏิบัติงาน ซึ่งนักศึกษาจะได้ทักษะไปใช้ในการทำงานจริง แม้จะเป็นฟันเฟืองเล็ก ๆ แต่ก็ภูมิใจที่ได้มีส่วนร่วมในโปรเจคท์สำคัญ

“หลายปีก่อนสมัยที่ยังเป็นนักศึกษา รุ่นพี่บอกว่าการทำหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดมาจากจิตอาสาและอุดมการณ์ล้วน ๆ ตอนนั้นมีข่าวทหารเสียชีวิตจากระเบิดเยอะมาก มีการคุยกันในหมู่เพื่อน ๆ และอาจารย์ในคณะว่าจะมีส่วนช่วยเหลือสังคม ช่วยเหลือประเทศกับปัญหานี้ได้อย่างไร และหุ่นยนต์ที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศมีราคาสูงมาก จึงทำให้เราอยากนำความรู้ที่มีมาใช้ให้เกิดประโยชน์ เราสามารถประดิษฐ์และพัฒนาขึ้นมาใช้ได้เอง อีกทั้งทางมหาวิทยาลัยก็ให้การสนับสนุน จนสามารถสร้างและนำมาสู่ใช้งานจริงได้ ถือว่าเป็นผลงานชิ้นเอกที่พวกเราภูมิใจ”

หุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดเวอร์ชั่นล่าสุด มีจุดเด่นอยู่ที่การทำงาน โดยระบบ Interface System ขนาดกว้าง 548 มิลลิเมตร ยาว 740 มิลลิเมตร สูง 190 มิลลิเมตร ความยาวแขนปีนป่าย 350 มิลลิเมตร น้ำหนักเฉพาะตัวฐานหุ่นยนต์ ไม่รวมแขนกล 25-30 กิโลกรัม ตัวหุ่นยนต์สามารถรับน้ำหนักแนวดิ่งได้ ณ จุดศูนย์กลางน้ำหนัก 20 กิโลกรัม ขับเคลื่อนด้วยล้อสายพาน มีระบบป้องกันการลื่นไหลขณะปีนป่ายความชันไม่เกิน 60 องศา ติดตั้งกล้องความละเอียดสูง 15 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ควบคุมตัวหุ่นยนต์ด้วยระบบไร้สาย ใช้งานได้ 1.30–2 ชั่วโมง สามารถติดตั้งแขนกลได้หลายรูปแบบ สามารถเปลี่ยนแขนกลได้ทันที และปรับเปลี่ยนเป็นหุ่นยนต์สำรวจได้ และปัจจุบันที่ศูนย์แห่งนี้ได้พัฒนาไปถึงขีดขั้น Inhouse Production คือ สามารถผลิตอะไหล่ทุกชิ้นเองได้ โดยไม่ต้องง้อของนอก