ต้นแบบหุ่นยนต์ และระบบอัตโนมัติเพื่ออุตสาหกรรม

โดย...[email protected]

โลกให้ความสำคัญกับการนำเทคโนโลยีมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวก ตั้งแต่จุดเล็กๆ ของชีวิตประจำวันไปจนถึงระดับโลก ซึ่งนับวันเทคโนโลยีก็ยิ่งเติบโตเพื่อรองรับสังคมโลกได้อย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา ที่ร่วมมือกันเปิดเวทีแข่งขันเพื่อเฟ้นหาเทคโนโลยี แนวคิดและนวัตกรรมต่างๆ อย่างต่อเนื่อง

นี่คือผลงานของนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ที่คว้ารางวัลจากการประกวดผลงานด้านหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติเพื่อกระบวนการผลิต (RACMP 2014) จากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ โดยการประกวดนี้จัดขึ้นเพื่อเน้นการเผยแพร่เทคโนโลยีสำหรับผู้ประกอบการภาคอุตสาหกรรม

ธนา วิชิโต หรือแบงค์ ตัวแทนนักศึกษาจากชมรม TRCC สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม หรือ FIBO มจธ. เจ้าของผลงาน “พาหนะขนส่งวัสดุอัตโนมัติแบบยืดหยุ่น” ที่คว้ารางวัลชนะเลิศในหัวข้อการพัฒนาต้นแบบหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติเพื่ออุตสาหกรรม กล่าวว่า ผลงานนี้สร้างขึ้นเพื่อช่วยหรือลดปัญหาเรื่องบุคลากรในโรงงานอุตสาหกรรมได้ในเรื่องของการขนย้ายภายในโรงงาน โดยพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นจากองค์ความรู้ด้านหุ่นยนต์อัจฉริยะ

“เราเคยทำหุ่นยนต์เพื่อนอัจฉริยะมาก่อนซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่ใช้งานในบ้าน จึงนำทักษะดังกล่าวมาต่อยอดเพื่อให้หุ่นยนต์เราสามารถทำงานในโรงงานอุตสาหกรรมได้

หุ่นยนต์นี้จะมีลักษณะเป็นยานพาหนะขนย้ายสามารถนำไปใช้แทนแรงงานมนุษย์เพื่อลดอันตรายและเพิ่มความแม่นยำ โดยออกแบบหลักการทำงานให้ประกอบด้วยสองส่วน คือ ระบบควบคุมส่วนบนคือโปรแกรมที่ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ซึ่งรับข้อมูลมาจากเซ็นเซอร์ และระบบควบคุมส่วนล่างซึ่งเป็นวงจรไฟฟ้าและ Microcontroller เพื่อควบคุมการทำงานของพาหนะให้ไปในทิศทางต่างๆ โดยสามารถรองรับน้ำหนักการขนย้ายได้สูงถึงหนึ่งร้อยกิโลกรัม”

หุ่นยนต์ประเภทนี้มีการใช้งานอยู่บ้างในปัจจุบัน แต่ก็มีข้อจำกัดที่ราคาแพงและต้องมีการปรับสถานที่ภายในโรงงานให้เข้ากับการทำงานของหุ่นยนต์ แต่หุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นนี้มีจุดเด่นตรงที่ไม่ต้องมีการปรับสถานที่ในโรงงาน แต่ก่อนใช้งานจะต้องควบคุมหุ่นยนต์ด้วยมือ เพื่อเก็บข้อมูลพื้นที่ใช้งานสร้างเป็นแผนที่ส่งให้โปรแกรมคำนวณตำแหน่งการทำงานของหุ่นยนต์

เมื่อถึงเวลาทำงานจริงหุ่นยนต์ก็จะทำงานโดยอัตโนมัติตามโปรแกรมที่วางไว้ จากการทดสอบพบว่าค่าความคลาดเคลื่อนในการทำงานของหุ่นยนต์อยู่ที่ไม่เกิน 5 เซนติเมตร ซึ่งถือว่าเป็นค่าที่ยอมรับได้ในการทำงาน เมื่อเทียบกับการใช้แรงงานคนที่มีโอกาสเกิดความคลาดเคลื่อนได้มากกว่า ขึ้นอยู่กับความชำนาญในหน้าที่นั้นๆ

นอกจากนั้น คเณศ ถุงออด หรืออ๊อฟ เพื่อนร่วมทีมยังบอกอีกว่า หุ่นยนต์ตัวนี้ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้ทั้งระบบบังคับมือและระบบอัตโนมัติ เพิ่มมาด้วยระบบ Safety คือหากหุ่นยนต์เกิดขัดข้องระหว่างใช้งาน หรือหากมีวัตถุวิ่งตัดหน้าหุ่นยนต์ในระยะ 60 เซนติเมตร ระบบจะตัดไฟและหุ่นยนต์จะหยุดทันทีรวมถึงระบบเช็กพลังงานในตัวเอง

นอกจากนี้ เมื่อแบตเตอรี่ของตัวหุ่นยนต์ใกล้หมดจะสามารถเคลื่อนที่สู่แท่นชาร์ตแบตเตอรี่เอง ได้ด้วยระบบส่งพลังงานแบบไร้สาย

อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ตัวนี้ยังเป็นเพียงหุ่นยนต์ต้นแบบ ซึ่งหากต้องนำมาใช้ในอุตสาหกรรมจริงยังคงต้องพัฒนาเพื่อให้เกิดความเหมาะสมและคงทนมากขึ้นต่อไป

“ผลงานลักษณะนี้ในต่างประเทศก็มีจำหน่ายและใช้งานแล้ว แต่มีค่าใช้จ่ายในการนำเข้าสูง เราจึงพัฒนานวัตกรรมจากความรู้เด็กไทย ซึ่งหากได้รับการสนับสนุนจนสามารถพัฒนาออกใช้งานจริงในอุตสาหกรรมได้ผลที่ตามมาคือราคาถูกและการซ่อมบำรุงหลังการขายย่อมรวดเร็วทันใช้งานแน่นอน”