หุ่นยนต์อุตสาหกรรม

หุ่นยนต์โรงงาน

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

หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด

หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด ผลงานมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เคลื่อนที่ด้วยล้อตีนตะขาบ ติดตั้งปืนฉีดน้ำแรงดันสูงทำลายวัตถุต้องสงสัยพร้อมปฏิบัติภารกิจ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ(วช.) ได้สนับสนุนทุนวิจัยแก่โครงการวิจัยและพัฒนาต้นแบบหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดโดยใช้ในงบประมาณเริ่มต้นปี 2548-2549 เป็นต้นมา (งบประมาณ 8 ล้านบาท) โดยรศ.ดร.ณัฏฐกา  หอมทรัพย์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า  คณะวิศวกรรมศาสตร์  มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เป็นหัวหน้าคณะวิจัย

 ผลงานวิจัยดำเนินการวิจัยและพัฒนาได้ต้นแบบหุ่นยนต์ ดังนี้ หุ่นยนต์ที่ได้จากงานวิจัยในเฟส 1 แบ่งเป็นสองส่วน คือ ส่วนแรกเป็นการออกแบบและสร้างตัวต้นแบบหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด และการเขียนโปรแกรมโดยใช้ไมโครคอนโทรเลอร์ เพื่อใช้ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวหุ่นยนต์ และเพื่อแสดงผลทางมอนิเตอร์  ได้ตัวต้นแบบ 2 แบบ คือแบบใช้ล้อยางและแบบตีนตะขาบ

 หุ่นยนต์ทั้งสองตัวนี้ มีคุณลักษณะและติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ  ได้แก่  น้ำหนักเบาประมาณ 50 กิโลกรัม และขนาดประมาณ 54 cm x 59cm x 62 cm.   แขนกลสามารถยกน้ำหนักได้ประมาณ 5 กิโลกรัม  หุ่นยนต์สามารถวิ่งได้ด้วยความเร็ว 3 ระดับ คือ ความเร็วสูง (0-16.8 km/h) ความเร็วปานกลาง (0-7 km/h) และความเร็วต่ำ (0-0.2 km/h)

 ปืนฉีดน้ำความดันสูง สำหรับทำลายวัสดุต้องสงสัย   อุปกรณ์พื้นฐานที่ติดตั้ง ได้แก่ กล้อง เพื่อส่งภาพกลับมายังจอมอนิเตอร์ อุปกรณ์สำหรับส่งภาพสามารถเลือกควบคุมได้ทั้งแบบไร้สายและมีสาย โดยใช้กล้องวีดิโอที่สามารถส่งภาพ มายังชุดควบคุมโดยส่งภาพเวลาจริง (Real  Time)

 หุ่นยนต์ที่ได้จากงานวิจัยในเฟส 2   สามารถควบคุมเส้นทางแบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์กู้ระเบิด  โดยใช้ระบบ GPS และเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์  การเก็บและแสดงข้อมูลท่าทางการเคลื่อนที่ของแขนกล  เพื่อให้สามารถใช้งานในการควบคุมแขนกลและคำนวณจุดปลายสุดของการเคลื่อนที่

 การใช้อุปกรณ์วัดแรงป้อนกลับ  การติดตั้งและทดสอบอุปกรณ์วัดแรงได้ผลดี  สามารถวัดแรงที่มือจับของแขนกลกระทำต่อวัตถุได้  สามารถควบคุมแรงที่กระทำต่อวัตถุที่กำลังยกได้  ทำให้การจับและการเคลื่อนย้ายวัตถุทำได้อย่างเหมาะสม

 หลักการทำงานของหุ่นยนต์พื้นฐาน จะมี 2 ระบบ คือระบบการใช้สาย LAN (Local Area Network) และระบบไร้สาย (Wireless LAN ) สำหรับการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ของผู้ควบคุมและคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งในตัวหุ่นยนต์ การบังคับเส้นทางเดินจะใช้ Joy Stick หรือแผงบังคับ ซึ่งจะทำหน้าที่ส่งค่าการควบคุมการเดินทางไปยังคอมพิวเตอร์ของผู้ควบคุมเพื่อส่งข้อมูลต่อไปยังหุ่นยนต์อีกครั้ง

 นอกจากนี้ผู้ควบคุมหุ่นยนต์ยังสามารถเร่งความเร็วการเดินของหุ่นยนต์ได้ตามต้องการ เนื่องจากตัวบังคับที่ใช้ในการควบคุม เป็นระบบที่ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงค่าความเร็วได้สะดวก หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดนี้ นอกจากจะมีสมรรถนะพื้นฐานในการตรวจและเก็บกู้ระเบิดทั่วๆไป ในการรับ-ส่งภาพและหรือเสียง คีบจับทำลายวัตถุต้องสงสัยแล้ว

 หน่วยวิจัยฯยังได้มีการพัฒนาระบบต่างๆ เพิ่มเติมตามความต้องการของผู้ใช้งาน เช่น  อุปกรณ์ติดตั้งปืนฉีดน้ำแรงดันสูง สำหรับทำลายวัตถุต้องสงสัย 

  อุปกรณ์การควบคุมเส้นทาง และเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อสร้างเส้นทางให้กับหุ่นยนต์ ทำให้ผู้ควบคุมหุ่นยนต์สามารถมองเห็นเส้นทางการเดินของหุ่นยนต์ได้จากจอคอมพิวเตอร์ แทนการเดินตามหุ่นยนต์เพื่อควบคุมเส้นทาง สามารถประยุกต์ใช้เป็นหุ่นยนต์ลาดตะเวณ หุ่นยนต์พ่นยาฆ่าแมลง หุ่นยนต์เพื่อการสำรวจสารพิษ

 อุปกรณ์การพัฒนาการเก็บและแสดงข้อมูลการเคลื่อนที่ของแขนกล โดยในส่วนนี้ได้พัฒนาโปรแกรมภายในตัวหุ่นยนต์ให้สามารถเก็บและบันทึกภาพสภาพแวดล้อมต่างๆ ในขณะปฏิบัติงานได้ตลอดเวลา

  อุปกรณ์การพัฒนาให้มือจับของตัวหุ่นยนต์สามารถบอกแรงที่ใช้จับวัตถุได้ (Force Sensor) ซึ่งถือเป็นอุปกรณ์เพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ เปรียบเสมือนประสาทสัมผัสของมนุษย์ หุ่นยนต์จะคำนวณว่าสามารถยกวัตถุนั้นๆ ได้หรือไม่

  อุปกรณ์การส่งข้อมูลและภาพกลับมายังคอมพิวเตอร์ควบคุมด้วยกล้อง 3 มิติ ทำให้เห็นวัตถุในเชิงลึกและมีความชัดเจนยิ่งขึ้น ยังผลให้การคำนวณพิกัดเป้าหมายได้ชัดเจนยิ่งขึ้นจากเดิมที่เป็นกล้อง 2 มิติ

  อุปกรณ์ติดตั้งเพื่อกวดตะปูเรือใบ   อุปกรณ์ตรวจจับโลหะ เพื่อการสำรวจวัตถุระเบิดที่ฝังในใต้ดิน    อุปกรณ์ x-ray    อุปกรณ์ตรวจสอบวัตถุระเบิด   อุปกรณ์อื่นๆ ตามผู้ปฏิบัติงานต้องการ 

 สำหรับจุดเด่นของหุ่นยนต์ที่ทีมนักวิจัยได้สร้างขึ้น คือ การใช้อุปกรณ์ที่มีในประเทศ ทำให้สะดวกต่อการบำรุงดูแลรักษารวมทั้งแก้ปัญหาเองได้ ลดการพึ่งพาเทคโนโลยีจากต่างประเทศ หากหุ่นยนต์โดนระเบิดทำลายหรือได้รับความเสียหายจากการปฏิบัติงาน สามารถนำกลับมาเพื่อประกอบใหม่ใช้งานได้

 มีต้นทุนของหุ่นยนต์แบบพื้นฐานราคา 2 แสนบาทต่อหุ่นยนต์ 1 ตัว เมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ที่นำเข้าจากต่างประเทศจะมีราคาสูงถึงตัวละกว่า 10 ล้านบาท จึงลดการนำเข้าและช่วยประหยัดงบประมาณของประเทศได้เป็นอย่างมาก

 หลังจากนำไปให้ผู้ปฏิบัติงานได้ทดลองใช้งานจริงอย่างไม่เป็นทางการเพื่อการปรับปรุงให้เหมาะสมตามความต้องการของผู้ใช้งานไปแล้ว และได้มีพิธีมอบหุ่นยนต์ชุดแรกอย่างเป็นทางการ 2 ตัว ให้กับศูนย์ข่าวกรองประจำพื้นที่จังหวัดชายแดนภาคใต้ และสำนักงานตำรวจแห่งชาติ

 ล่าสุด บริษัทลักกี้เฟรม จก. ได้แจ้งความจำนงค์ บริจาคเงินจำนวน 200,000 บาท เพื่อนำไปสร้างหุ่นยนต์เพื่อนำไปบริจาคให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องนำไปใช้งาน

โดยมีท่านอธิการบดีมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์รับมอบเงิน และมีเลขาธิการคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เข้าร่วมมือ จะได้ทำพิธีมอบหุ่นยนต์ให้ กลุ่มงานเก็บกู้และตรวจพิสูจน์วัตถุระเบิด กองบังคับการตำรวจปฏิบัติการพิเศษ สำนักงานตำรวจแห่งชาติ ในวันที่ 13 มกราคม 2553 ณ ห้องประชุม 9 ชั้น 2 อาคารสารนิเทศ 50 ปี

 การดำเนินงานต่อเนื่อง  ในปี 2550 -2552 วช.ได้สนับสนุนให้ทำการวิจัยและพัฒนาอีก 2 โครงการคือ การวิจัยและพัฒนาต้นแบบร่มบินอัตโนมัติ สำหรับงานสำรวจและตรวจการณ์ และการวิจัยและพัฒนาอากาศยานขึ้น-ลงแนวดิ่ง สำหรับภารกิจตรวจการณ์

 โดยได้นำองค์ความรู้ด้านการควบคุมเส้นทางแบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์กู้ระเบิด  โดยใช้ระบบ GPS และเข็มทิศอิเล็กทรอนิกส์  และการรับส่งภาพแบบสามมิติ มาพัฒนาต่อยอดโดยมีเป้าหมายให้มีสมรรถนะในการควบคุมการบินได้ไกล เพื่อให้ใช้ประโยชน์ในการถ่ายภาพในพื้นที่เป้าหมายโดยไม่ต้องใช้คนขับ และสามารถขนส่งอุปกรณ์ไปในพื้นที่เป้าหมายที่ต้องการได้

 การวิจัยและพัฒนาต้นแบบ ร่มบินอัตโนมัติไร้คนขับ สำหรับงานสำรวจและตรวจการณ์ นอกจากหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดแล้ว หน่วยวิจัยฯ ยังได้พัฒนาต้นแบบ ร่มบินอัตโนมัติไร้คนขับ 4 ขนาด คือ ขนาดเล็ก ขนาดกลาง ขนาดใหญ่ และขนาดยักษ์ ใช้สำหรับภาระกิจส่งของ แจกใบปลิวและเพื่อใช้ในการสำรวจภาคพื้นดิน

 โครงการนี้ได้แล้วเสร็จไปแล้ว อยู่ระหว่างเตรียมนำมอบให้ ศูนย์ข่าวกรองประจำพื้นที่จังหวัดชายแดนภาคใต้ (กอ.รมน.) เพื่อการทดสอบใช้งานจริงและปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานในสามจังหวัดชายแดนภาคใต้

 ผลงานวิจัยล่าสุดที่เพิ่งแล้วเสร็จไปเมื่อ วันที่ 28 ธันวาคม 2552 คือ การวิจัยและพัฒนาอากาศยานขึ้น-ลงแนวดิ่ง สำหรับภารกิจตรวจการณ์ โดยออกแบบระบบการติดต่อสื่อสารระหว่างอากาศยานและส่วนควบคุมภาคพื้นดิน

อากาศยานนี้ สามารถประยุกต์ไปใช้งานในด้านอื่นๆ เช่น ระบบเฝ้ารักษาการณ์จากระยะไกล งานด้านการสำรวจภัยธรรมชาติ

 ทั้งนี้ ในการออกแบบ สามารถควบคุมการบิน รับส่งภาพและข้อมูลต่างๆ ได้ 2 ระบบ คือ ระบบคนบังคับซึ่งได้ผลดีในระยะสายตา และ ระบบควบคุมอัตโนมัติให้บินไปตามทิศทางที่กำหนด

แหล่งที่มาของข่าว หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ

หุ่นยนต์ที่เรียนแบบมนุษย์

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