หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม

 

หุ่นยนต์ที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม

     หุ่นยนต์อุตสาหกรรมหรือ Industrial Robot เกิดขึ้นแล้วจริงๆบนโลกใบนี้ถือว่าเป็นสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างเหมาะสมเป็นอย่างมาก เนื่องจากหุ่นยนต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมประเภทต่างๆนั้นก็ถูกออกแบบมา เพื่องานที่มีความแตกต่างกันออกไปตามสภาพของงานที่ได้ใช้งานหุ่นยนต์อย่างถูกต้องและเหมาะสมสิ่งเหล่านี้ถือว่าเป็นเครื่องทุ่นแรงชั้นดีที่จะทำให้เราสามารถทำงานได้อย่างสะดวกสบายมากขึ้นไม่จำเป็นต้องใช้แรงตัวเองเยอะเหมือนกับสมัยก่อนอีกต่อไปหุ่นยนต์เหล่านี้จะมีระบบการจัดการตามคำสั่งที่เราได้ป้อนเข้าไปให้และก็จะทำตามคำสั่งเหล่านั้น ธุรกิจที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมเมื่อเลือกซื้อหุ่นยนต์เหล่านี้ไปใช้จะสามารถเห็นผลได้ในระยะยาวทันทีไม่ว่าจะเป็นในเรื่องของต้นทุนที่ถูกลงเมื่อเทียบกับการจ้างพนักงานจำนวนมากในขั้นตอนกระบวนการทางการผลิตการดูแลที่ง่ายหากมีปัญหาก็สามารถซ่อมแซมได้ไม่ต้องกลัวว่าจะหนีไปไหนเมื่อหมดสภาพก็สามารถซื้อมาใช้งานได้ใหม่และทุกวันนี้เองหลายๆธุรกิจอุตสาหกรรมก็เริ่มมีการนำเอาIndustrial Robotเหล่านี้ไปอยู่ในธุรกิจตัวเองมากขึ้น

หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรมเป็นเครื่องจักรกลอัตโนมัติอีกรูปแบบหนึ่งที่ถูกออกแบบและสร้างมาเพื่อนำมาใช้ทดแทนคนในกระบวนการผลิตต่างๆหรือนำมาใช้เพื่อช่วยในกระบวนการผลิตในลักษณะหุ่นยนต์ ทำงานร่วมกับคนซึ่งหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างมานั้นมีหลากหลายชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ต้องการนำมาประยุกต์ใช้งาน

Parallel Robot

     Parallel Robot หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Delta Robot เป็นหุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับแมงมุม ใช้การขยับในรูปทรงเรขาคณิตมีจุดเด่นในการขยับและจับชิ้นส่วนได้อย่างแผ่วเบาทำงานได้อย่างอิสระภายใต้แกน X Y และ Z เป็นหุ่นยนต์แบบคู่ขนานที่เป็นกลไกแบบปิด (Stewart Platform) หรือ หุ่นยนต์สามเหลี่ยม (Delta Robot) ประกอบด้วยฐาน End Effector และขาแบบแกนต่อ เลื่อนขับเคลื่อนด้วยกระบอกไฮดรอลิกส์หรือนิวแมติกส์ผ่านข้อต่อ universal joint ที่ใช้กด อัดหรือยืดตัวจึงไม่เกิดการโค้งงอ ทำให้มีน้ำหนักเบาและสามารถเพิ่มความรวดเร็วแม่นย าใน การท างานได้ จึงนิยมนำมาใช้ในทางการแพทย์ การบรรจุภัณฑ์เป็นต้น

SCARA Robot

Selective Compliance Assembly Robot Arm (SCARA Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่มีแกนที่ 1 และแกนที่ 3 หมุนรอบแกนแนวตั้ง และแกนที่ 2 จะเคลื่อนที่ขึ้นลง (Prismatic) ทำให้เคลื่อนที่ขึ้นลงและแนวระนาบที่ไม่ต้องการการหมุนมากได้รวดเร็ว แม่นยำสูง มักใช้ในงาน ประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์งานตรวจสอบ (Inspection) งานบรรจุภัณฑ์ (Packaging) แต่ไม่เหมาะกับงานประกอบชิ้นส่วนเชิงกล (Mechanical Part) ที่ต้องหมุน (Rotation) ในลักษณะมุมหลายมิต

Revolute

Articulated Arm (Revolute) เป็นหุ่นยนต์ที่ทุกแกนจะเคลื่อนที่แบบหมุน (Revolute) คล้ายกับช่วงเอว ท่อนแขนบน ท่อนแขนล่าง ข้อมือของมนุษย์จึงเข้าถึงตำแหน่งต่างๆได้ดีและใช้งานได้หลากหลาย เช่น งานเชื่อม Spot Welding,Path Welding,งานยกของ,งานตัด,งานทากาว,งานพ่นสีและงาน Sealing เป็นต้น

หุ่นยนต์ประกอบชิ้นงานหรือชิ้นส่วน รถยนต์

แม้อุตสาหกรรมรถยนต์จะมีความเป็นอัตโนมัติสูง แต่ก็ยังมีโอกาสในการเติบโตได้อีกมาก และหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานกำลังทำหน้าที่ขับเคลื่อนประสิทธิภาพรูปแบบใหม่ภายในอุตสาหกรรมด้วยการใช้งานต่างๆ เช่น การป้อนงานให้เครื่องจักร การตรวจสอบ และการประกอบชิ้นส่วนในระบบขับเคลื่อน อิเล็กทรอนิกส์ และการตกแต่งภายใน

สำหรับ OEM ระดับ Tier 1 ไปจนถึงผู้รับเหมาตลอดห่วงโซ่อุปทาน โคบอทที่มีความยืดหยุ่นและคุ้มค่าได้ช่วยเพิ่มปริมาณผลผลิตและความสม่ำเสมอให้กับส่วนประกอบย่อย เกณฑ์การวัด และระบบการทำงาน โคบอทที่ปรับใช้และติดตั้งใหม่ได้ง่ายสามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมในการผลิตสินค้าตามความต้องการของผู้บริโภคที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว

โคบอทสามารถทำงานเคียงข้างมนุษย์ ช่วยเพิ่มปริมาณผลผลิตและความสม่ำเสมอ ทั้งยังช่วยให้พนักงานทำงานในกระบวนการต่างๆ ในสายการผลิตได้มากขึ้นในพื้นที่การทำงานเดียวกัน ในขณะที่ระบบอัตโนมัติแบบดั้งเดิมนั้นทำให้คุณต้องเลือกระหว่างใช้ระบบอัตโนมัติทั้งหมดหรือไม่ใช้เลย โคบอทกลับช่วยให้ผู้ผลิตเปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติได้ในบางหน้าที่และยังคืนทุนได้เร็วอีกด้วย

หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด

ปัจจุบันระเบิดมีการพัฒนาหลากหลายรูปแบบ การจุดชนวนที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น และอำนาจทำลายล้างที่เพิ่มขึ้น ทำให้การก่อการร้ายด้วยวัตถุระเบิดมีแนวโน้มทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น

อาทิตย์ที่ 5 เมษายน 2558 เวลา 03.00 น.

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

วรนล บอกว่า ปัจจุบันศูนย์ฯ กำลังเร่งทำการวิจัยหุ่นยนต์กู้ระเบิดเพิ่มเติม มีเป้าหมายส่งไปช่วยเหลือสามจังหวัดชายแดนภาคใต้ เพื่อลดความสูญเสียให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ “ขอบคุณในความเสียสละ ขอบคุณในความเข้มแข็ง ขอบคุณวีรบุรุษที่หลั่งเลือดปกป้องไทย ขอเป็นกำลังใจ เหล่าผู้กล้าที่ยังหยัดยืน ต่อแต่นี้เราจะขอต่อสู้ร่วมกับท่าน ต่อแต่นี้จะไม่ทิ้งท่านลำพังให้

หุ่นยนต์ที่เลียนแบบมนุษย์

โลกแห่งเทคโนโลยีใบนี้มีการพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้ง เพราะมนุษย์เราไม่เคยหยุดคิดค้น และทดลองสิ่งใหม่ๆ เพื่อตอบคำถามในสิ่งที่สงสัยใคร่รู้ ถึงทุกวันนี้ข้าวของเครื่องใช้ต่างๆ ที่เราใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันล้วนแล้วแต่เกิดขึ้นจากการค้นคว้าและพัฒนาขึ้นมาทั้งนั้น ความชาญฉลาดของมนุษย์เช่นนี้ทำให้เกิดความคิดที่จะสร้างหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ขึ้นมาตั้งแต่ปี 2529 โดยได้ทำการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนในที่สุด ความฝันก็กลายเป็นความจริง อาซิโม ASIMO หุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ตัวแรกได้ถือกำเนิดขึ้นในปี 2543

จากวันนั้นจนถึงวันนี้ ASIMO กลับมาตอกย้ำความสำเร็จและสร้างความตาตื่นใจให้กับทุกคน โดยเฉพาะเด็กๆ วัยซนที่ออกจะตื่นเต้นเป็นพิเศษเมื่อได้เห็นอาซิโม ในงานถนนเทคโนโลยี เมื่อเร็ว ๆ นี้ 

         อาซิโมมีความสามารถหลายอย่าง เริ่มจากการเดิน อาซิโมเดินได้ด้วยเทคโนโลยี i-WALK ที่คอยควบคุมการทรงตัวให้สามารถก้าวเดินได้อย่างมั่นคงต่อเนื่อง แม้ในขณะเปลี่ยนทิศทาง โดยไม่ต้องหยุดชะงัก ทุกส่วนในร่างกายของอาซิโมจะเคลื่อนไหวสัมพันธ์กันในขณะเคลื่อนที่ อาซิโมจึงไม่เสียหลักหรือหกล้ม อาซิโมก้าวเดินขึ้นและลงบันไดได้เช่นเดียวกับมนุษย์ ในลักษณะของเท้าขวาก้าวนำและเท้าซ้ายก้าวตามเป็นจังหวะ ข้อต่อบริเวณหัวเข่าทั้ง 2 ข้างจะย่อลงทำให้อาซิโมสามารถรักษาสมดุลของร่างกาย ในขณะเดินขึ้นลงบันไดได้

นอกจากจะก้าวเดินได้อย่างมั่นคงแล้ว อาซิโมยังมีความสามารถในการหลบหลีกเมื่อมีคนเข้าใกล้ โดยกำหนดตำแหน่งผู้ที่เข้าใกล้ผ่านกล้องรับภาพที่ตา ทำให้สามารถคำนวณทิศทาง ความเร็วระยะทาง คาดการณ์ความเคลื่อนไหว ของผู้ที่กำลังเข้าใกล้ และเลือกเส้นทางเดินที่เหมาะสม อีกทั้งยังเดินถอยหลังเพื่อเปิดทางให้ผู้อื่นได้ด้วย

ตามร่างกายของอาซิโมมีข้อต่ออยู่ถึง 34 ตัว จึงทำให้อาซิโมเคลื่อนไหวร่างกายได้อย่างเป็นธรรมชาติ สามารถโน้มตัว หมุนตัว หมุนเท้า กางแขน รวมไปถึงการเต้นเข้าจังหวะเพลง หรือเคลื่อนตัวไปทางด้านข้างในลักษณะการเต้นแบบฮาวายได้ และยังสามารถยกมือขึ้นไหว้และโบกมือทักทายได้เช่นเดียวกับมนุษย์

    เมื่อต้องการวิ่ง เท้าด้านขวาของอาซิโมจะก้าวไปด้านหน้าและตามด้วยเท้าซ้ายในลักษณะที่สมดุลต่อร่างกาย ทำให้สามารถวิ่งได้ด้วยความเร็ว 6 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในระหว่างที่วิ่งนั้นจะมีจังหวะหนึ่งที่เท้า 2 ข้างจะลอยเหนือพื้นเป็นเวลา 0.08 วินาที และเมื่อเท้าสัมผัสพื้น อาซิโมก็ยังสามารถทรงตัวได้ดี เพราะวิศวกรได้ออกแบบให้อาซิโมมีการกระโดดที่แม่นยำสามารถรับการกระแทกขณะถึงพื้นได้ดี ป้องกันการลื่นไถล และทรงตัวขณะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

     นอกจากเดิน วิ่ง เต้นได้เช่นเดียวกับมนุษย์แล้ว อาซิโมยังถูกออกแบบให้ทำงานในชีวิตประจำวันได้ด้วย ไม่น่าเชื่อเลยว่าอาซิโมจะสามารถปิดสวิตช์ไฟ เปิดประตู และเสิร์ฟน้ำได้โดยไม่หกเลย เมื่อได้ยินเสียงเรียกชื่อ อาซิโมก็ยังหันไปตามเสียงเดินไปหาคนที่เรียกอาซิโม และหยุดเมื่อได้รับคำสั่ง นับเป็นหุ่นยนต์ที่ชาญฉลาดล้ำยุคจริง

     ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้ก็เพราะความมุ่งมั่นตั้งใจค้นคว้า และทดลองอย่างต่อเนื่องของทีมวิศวกร ซึ่งสิ่งนี้ทำให้เราบอกกับตัวเองได้อย่างหนึ่งว่า “ไม่มีสิ่งใดที่เกินความพยายามของมนุษย์” อย่างเราไปได้ เชื่อว่าในวันข้างหน้าอาซิโมจะถูกพัฒนาความสามารถ และทำหลายๆ อย่างให้เราได้ทึ่งกันอีกอย่างแน่นอน