4 หุ่นยนต์เคลื่อนที่

รูปหุ่นยนต์เคลื่อนที่

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      หุ่นยนต์เคลื่อนที่ (Mobile Robots) ข้อด้อยของแขนกลอุตสาหกรรมก็คือไม่สามารถเคลื่อนที่ เคลื่อนย้ายไปมาจากตำแหน่งหนึ่งไปตำแหน่งหนึ่งได้ ทำให้มีข้อจำกัดเกี่ยวกับขอบเขตพื้นที่ทำงาน ซึ่งแตกต่างจากหุ่นยนต์ประเภทเคลื่อนที่ ที่สามารถเดิน หรือวิ่งไปมาได้อย่างอิสระ ส่วนในการควบคุมการทำงานนั้นสามารถควบคุมได้จากระยะไกล ยกตัวอย่างเช่นหุ่นยนต์ที่ถูกส่งไปสำรวจดาวอังคาร

รูปแสดงหุ่นยนต์สำรวจดาวอังคาร

      การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์นั้นส่วนใหญ่เป็นการเคลื่อนที่ในแนวราบ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเคลื่อนที่ดีที่สุดก็จะเป็น ล้อ, ราง ที่นำมาใช้กับระบบการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ มันสามารถทำงานในภูมิประเทศที่เป็นสภาพทุรกันดาร มีการเคลื่อนที่ได้อย่างต่อเนื่องยิ่งถ้ามีหลายล้อความมีเสถียรภาพในการเคลื่อนที่ก็มีมาก แต่ในปัจจุบันก็มีจำนวนไม่น้อยที่มีการนำขามาใช้กับหุ่นยนต์ ข้อดีของขาก็คือสามารถปรับตัวได้มากกว่า เคลื่อนที่ในทางต่างระดับได้ดีกว่าล้อ เช่นไปตามพื้นที่ขรุขระที่สูงเกินความสามารถของล้อที่วิ่งได้

      หลักในการออกแบบขาที่นำมาใช้กับหุ่นยนต์มีการศึกษาทางชีวกายภาพ เพื่อสร้างให้หุ่นสามารถเลียนแบบพฤติกรรมการเดินของมนุษย์ หรือสัตว์

รูปหุ่นยนต์มีขา

วิดีโอหุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่ใช้ขา บรรทุกสัมภาระในทางทหาร

      กำลังที่หุ่นยนต์เดินด้วยขาใช้อาทิเช่น สเต็ปปิ้งมอเตอร์, กระบอกสูบ หรือมอเตอร์ไฮดรอลิกส์ และนิวแมติกส์ (กรณีที่หุ่นยนต์มีขนาดใหญ่ต้องการกำลังมาก) เหล่านี้นำมาประกอบกับชิ้นส่วนขาให้ชิ้นส่วนขาสามารถทำงานได้คล้ายกับมีแรงส่งจากกล้ามเนื้อ ในการออกแบบที่ดีมีความเสถียรภาพอยู่ที่ตัวหุ่นยนต์สามารถตั้งอยู่ และเดินได้โดยปราศจากการสะดุดหกล้มของหุ่นยนต์ จึงต้องมีการคิดเกี่ยวกับการรักษาสมดุลในการเดินของหุ่น เราเรียกว่า ระบบสมดุล (Balance system) ยกตัวอย่างเช่นการใช้อุปกรณ์ไจโรสโคป (Gyroscopes) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำให้หุ่นยนต์เดินได้โดยไม่ล้ม

รูปอุปกรณ์ไจโรสโคปที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในหุ่นยนต์

วิดีโอตัวอย่างการใช้งานไจโรสดโคป

      ในการเดินของหุ่นยนต์ที่ใช้สองขา โดยทั่วไปจะไม่มีความเสถียร จึงต้องใช้อุปกรณ์ไจโรสโคปเข้ามาช่วย แต่ทว่าหุ่นยนต์ที่มีขามากกว่าสองขา ได้แก่หุ่นยนต์สี่ขา เช่นหุ่นยนต์สุนัข หรือหกขา เช่นหุ่นยนต์แมลง ความจำเป็นที่จะใช้อุปกรณ์ไจโรสโคปก็ลดน้อยลงไป หุ่นยนต์ที่มีหกขาในทางวิศวกรรมจะมีการทรงตัวที่ดีที่สุด และมันสามารถเดินไปในพื้นที่ภูมิประเทศที่มีความหลากหลาย

      ในการควบคุมหุ่นยนต์ให้เคลื่อนที่ได้โดยการใช้รีโมท และการควบคุมด้วยรีโมทนี้อาจมีทั้งควบคุมแบบใช้สาย และไร้สาย ในการควบคุมแบบไร้สายจะใช้คลื่นวิทยุ (Radio waves) หรือใช้การควบคุมโดยแสงอินฟาเรด (Infrared)

      โดยทั่วไปเรียกหุ่นยนต์ที่ควบคุมระยะไกลเหล่านี้ว่า หุ่นยนต์พั๊พเป็ท (Puppet robots) ประโยชน์ของหุ่นยนต์ที่ควบคุมระยะไกลเหล่านี้ เพื่อใช้ในการสำรวจในพื้นที่ที่อันตราย หรือสภาพแวดล้อมที่เข้าไม่ถึง ยกตัวอย่างเช่น สำรวจใต้ทะเลลึก, สำรวจในปล่องภูเขาไฟ สำรวจดวงดาวต่าง ๆ

รูปหุ่นยนต์สำรวจใต้ทะเลลึก

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“เมื่อก่อนยังไม่มีเรา
เราเพิ่งมีมาเมื่อไม่นานมานี้เอง
และอีกไม่นานก็จะไม่มีเราอีก
จึงควรรีบทำดี ในขณะที่ยังมี...เรา”