สมาชิกการจัด60 ห้องA

อาจารย์ธภัทร ชัยชูโชค อาจารย์ปาล์มajpalm25601.biogspt.com

ระบบสายพานลำเลียง และระบบ AGV

                                                         ระสายพานลำเลียง 

สายพานลำเลียง (Conveyor Belt System) คือ ระบบลำเลียงเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ ชิ้นงาน ผลิตภัณฑ์หรือลำเลียงกระสอบจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยใช้สายพานลำเลียง (Belt) และมอเตอร์เกียร์เป็นตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียงกระสอบ หลังจากผ่านกระบวนต่าง ๆ ของทางโรงงานเรียบร้อยแล้วและต้องการเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ไปที่ต้องการ ดังนั้นระบบสายพานลำเลียงจึงเหมาะกับโรงงานอุตสาหกรรมทุกประเภททั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่


ระบบสายพานลำเลียง Belt Conveyor System เป็นระบบสายพานลำเลียงที่เหมาะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมผลิตชิ้นงาน ทุกชนิด
ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor) คือ อุปกรณ์ลำเลียง (Conveyor) ที่ใช้สายพาน (Belt) เป็นตัวนำพาวัสดุ ระบบสายพานลำเลียงทำหน้าที่เคลื่อนย้ายวัสดุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง  หลังจากวัสดุหรือชิ้นงานผ่านกระบวนการตามขั้นตอนมา เมื่อมาถึงการขนย้ายหรือลำเลียงก็จะใช้ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor System) ในการเคลื่อนย้ายวัสดุหรือชิ้นงาน
ดังนั้น ระบบสายพานลำเลียงจึงเหมาะสำหรับ โรงงานอุตสาหกรรมทุกประเภท ที่ใช้ระบบสายพานลำเลียงในกระบวนการผลิต



                         ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor System) มี 4 ประเภท
1. ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก)
ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุขึ้นในแนวลาดเอียง ในไลน์การผลิตที่มีการลำเลียงต่างระดับ ระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก สามารถลำเลียงผ่านน้ำหรือลำเลียงชิ้นงานที่เปียกได้ และยังไม่เป็นสนิท ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง โดยการลำเลียงจะมีลักษณะแนวลาดเอียง ลำเลียงจากที่ต่ำขึ้นสู่ที่สูง องศาลาดเอียงของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะเริ่มตั้งแต่ 10องศา และไม่เกิน 45องศา เหมาะสำหรับงานลำเลียงประเภทยาง , อาหาร , บรรจุภัณฑ์หีบห่อ หรือ ลำเลียงสิ่งของที่ต้องผ่านเครื่อง X-Ray …

2. ระบบสายพานลำเลียง Canvas Belt Conveyor System (แบบผ้าใบ)
ระบบสายพานลำเลียง Canvas Belt Conveyor System (แบบผ้าใบ) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุ ระบบสายพานลำเลียงแบบผ้าใบ สามารถทนความร้อนได้และมีความยืดหยุ่นค่อนข้างน้อยเมื่อรับแรงดึง ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบผ้าใบจะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง โดยสามารถขยับตัวระบบลำเลียงให้ตรงกับไลน์การผลิตได้ เหมาะสำหรับงานลำเลียงประเภทยาง , อาหาร เป็นต้น …

3. ระบบสายพานลำเลียง PVC Belt Conveyor System (แบบ PVC)
ระบบสายพานลำเลียง PVC Belt Conveyor System (แบบ PVC) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุที่มีน้ำหนักเบา ระบบสายพานลำเลียงแบบ PVC สามารถทนความร้อนได้และราคาถูก ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบ PVC จะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง เหมาะสำหรับงานลำเลียงในอุตสาหกรรมอาหาร สินค้าที่บรรจุหีบห่อที่มีน้ำหนักเบาและต้องการความสะอาด

4. ระบบสายพานลำเลียง Metal Detector Belt Conveyor System
ระบบสายพานลำเลียง Metal Detector Belt Conveyor System (เครื่องตรวจหาโลหะ) มีระบบสายพานลำเลียง 2 แบบ คือ 1.แบบพลาสติก 2. แบบ PVC สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุเข้าเครื่องตรวจหาโลหะ หลังจากชิ้นงานหรือวัสดุผ่านกระบวนการขั้นตอนต่าง ๆ มาแล้ว เมื่อมาถึงเครื่องตรวจหาโลหะ ในรูปแบบบรรจุภัณฑ์หรือรูปแบบชิ้นงาน เช่น ซองพลาสติก กล่องกระดาษ ขวดแก้ว ยาง เครื่องตรวจหาโลหะใช้พลังงานแม่เหล็ก โดยทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก (Electro Magnetic Field) เมื่อมีโลหะ เช่น เหล็กปนอยู่ในแผ่นยาง เครื่องจะทำการแจ้งเตือนในรูปแบบต่างๆ เช่น ร้องเตือน ผลักออก หรือหยุดเครื่อง

    

ระบบ AGV

จากภาวะที่เศรษฐกิจของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ทั้งปัญหาราคาเชื้อเพลิง อาทิเช่น น้ำมัน มี แนวโน้มสูงขึ้น ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม การเปิดการค้าเสรีของประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน (ASEAN Economic Community-AEC) เป็นผลให้มีแข่งขันกันทั้งในตลาดภายในประเทศ และต่างประเทศ รวมถึง ปัญหาทางด้านอัตราเงินเฟ้อในประเทศ ซึ่งปัจจัยต่างๆ เหล่านี้เป็นผลให้เกิดการพัฒนาในภาคอุตสาหกรรมของ ไทย ดังนั้นเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของภาคอุตสาหกรรมในการแข่งขันกับตลาดทั้งในและต่างประเทศ ภาคอุตสาหกรรมไทยจึงต้องมุ่งแสวงหาแนวทางพัฒนา หรือแนวทางปรับปรุงใหม่ๆ ของสายการผลิตเพื่อ ตอบสนองถึงด้านของคุณภาพสินค้า เวลา และการลดต้นทุนการผลิต ซึ่งแนวโน้มการขยายตัวของภาวะ เศรษฐกิจอุตสาหกรรมไทยโดยภาพรวมมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ 2 ปีที่ผ่านมา

เมื่อแนวโน้มการขยายตัวของภาคอุตสาหกรรมไทยมีเพิ่มขึ้น ในทุกวันนี้รถขนส่งอัตโนมัติหรือรถ ลำเลียงอัตโนมัติ (Automated Guided Vehicle - AGV) จึงได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในการบวนการการ พัฒนาหรือปรับปรุงสายการผลิตเป็นอย่างมาก เนื่องมาจากรถ AGV สามารถนำไปใช้ในงานขนส่งลำเลียง ชิ้นส่วนและอุปกรณ์จากตำแหน่งหนึ่งไปสู่อีกตำแหน่งหนึ่งได้ในรูปแบบที่หลากหลาย เช่น การลากจูง การยก ในรูปแบบต่างๆ เป็นต้น ทั้งที่ใช้ในกระบวนการผลิตทั้งแบบกึ่งอัตโนมัติและแบบอัตโนมัติซึ่งการนำรถ AGV เข้ามาสู่สายการผลิตนั้น หลายกิจการอาจมองว่าเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตสูงขึ้น แต่ในความเป็นจริงรถ AGV กลับมีความคุ้มค่าหรือผลดีในหลายด้านทั้งทางตรงและทางอ้อม อาทิเช่น

- รถ AGV สามารถขับเคลื่อนได้โดยไม่ต้องใช้พนักงานขับ - รถ AGV ทำงานได้ตรงเวลา ไม่ต้องการเวลาหยุดพัก และไม่ลาหยุดหรือลากิจ - รถ AGV ลดความผิดพลาดจากคน เช่น การขับเฉี่ยว ชน ที่เกิดจากความประมาท - รถ AGV ลดความล่าช้าของการส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์จากพนักงานขับ และการจราจรในโรงงาน - รถ AGV สามารถรับน้ำหนักได้มาก จึงลดความเมื่อยล้าจากพนักงานเข็นขนส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์ - รถ AGV ลดปัญหามลพิษในโรงงาน เนื่องจากใช้แบตเตอร์รี่ - รถ AGV สามารถลดค่าใช้จ่ายจากค่าแรงงานและค่าบำรุงรักษารถขนส่ง (โฟคลิฟท์ เป็นต้น เมื่อรถ AGV มีข้อได้เปรียบหลายประการที่สามารถทำงานแทนแรงงานคนได้ ในการพัฒนารถ AGV เพื่อใช้ในโรงงาน สิ่งแรกที่ควรทราบคือส่วนประกอบของรถ AGV

ชุดสั่งงาน เป็นชุดสั่งงานการเคลื่อนที่ของรถ AGV เป็นแบบปุ่มกด หรือแบบหน้าจอสัมผัส (Touch Screen) เพื่อเลือกคำสั่ง ความเร็ว ตำแหน่ง หรือการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งให้รถ AGV ทำงานต่อไป เซ็นเซอร์ตรวจจับแถบแม่เหล็ก จะใช้ร่วมกับแถบเส้นแม่เหล็กที่วางฝังบนพื้นเป็นแนวทางเดินของรถ AGV เซ็นเซอร์เป็นระบบแมกเนติกหลายบิตเรียงเป็นแนวยาวตรวจจับการเหนี่ยวนำขวางไปกับแถบเส้น

แม่เหล็ก และที่ต้องมีจำนวนหลายบิตเพื่อเป็นการตรวจสอบแนวทางเดินสำหรับการเขียนโปรแกรมไม่ให้รถ AGV หลุดไปจากแถบเส้นแม่เหล็ก เซ็นเซอร์กำหนดคำสั่งนำทาง เป็นเซ็นเซอร์แมกแนติกที่ใช้ร่วมกับแถบแม่เหล็กแบบมีทิศเหนือ-ใต้วาง สลับกัน สำหรับเป็นรหัสการสั่งงานให้รถ AGV ให้ชะลอความเร็ว จอดตามสถานีหรือกระทำงานอย่างใดอย่าง หนึ่ง ซึ่งรหัสแถบแม่เหล็กสามารถวางได้ทั้ง 2 ฝั่งขนานไปกับแถบแม่เหล็ก ในปัจจุบันได้นำระบบ RFID Tag เข้ามาใช้งานแทน เซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวาง เป็นระบบรักษาความปลอดภัยของรถ AGV ใช้ระบบเลเซอร์ตรวจจับ ความเคลื่อนไหว และสิ่งกีดขวาง เมื่อมีวัตถุมาขวางรถ AGV ในพื้นที่ที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้รถ AGV จะมีการ สั่งงานให้ชะลอความเร็วและหยุดการเคลื่อนที่ ระบบประมวลผล เป็นศูนย์กลางการควบคุมของรถ AGV ที่รับคำสั่งจากชุดสั่งงาน และเซ็นเซอร์ต่างๆ มาประมวลผลให้ระบบขับเคลื่อนของรถ AGV เคลื่อนที่ รักษาตำแหน่งตามแถบเส้นแม่เหล็ก หยุด และจอด ตามสถานีสำหรับระบบประมวลผลสามารถใช้ได้ทั้งแบบไมโครคอนโทรลเลอร์หรือแบบพีแอลซีตามความ ถนัดของผู้พัฒนา ระบบขับเคลื่อน เป็นระบบที่รับคำสั่งมาจากระบบประมวลผลผ่านชุดขับมอเตอร์ไปควบคุมการ ทำงานของมอเตอร์สองตัวที่ติดตั้งกับล้อขับ ให้เคลื่อนที่ เลี้ยวซ้าย-ขวา ชะลอความเร็ว และหยุดรถ AGV ไฟและเสียง เป็นระบบความปลอดภัยอย่างหนึ่งที่คอยแจ้งเตือนแก่ผู้ปฏิบัติงานให้ทราบว่ารถ AGV มี การทำงานอยู่ เพื่อไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานกีดขวางการเคลื่อนที่ของรถ AGV แบตเตอรี่ไฟฟ้า เป็นแหล่งพลังงานในการจ่ายไฟกระแสตรงให้กับส่วนต่างๆ ขนาดของแบตเตอรี่เป็น สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงเพื่อให้รถ AGV สามารถใช้งานได้ต่อเนื่อง ซึ่งเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถประจุกระแสไฟ ให้แบตเตอรี่แบบไร้สาย (Wireless Charger) กล่าวคือ เมื่อรถ AGV หยุดอยู่ในตำแหนงหัวชาร์จก็จะมีการ ชาร์จไฟเข้าในแบตเตอรี่โดยไม่มีการสัมผัส ทำให้ลดความยุ่งยากในการชาร์จไฟให้กับแบตเตอรี่ จากส่วนประกอบที่กล่าวมา เห็นได้ว่าการพัฒนารถ AGV ขึ้นใช้ภายในโรงงานไม่ได้มีส่วนที่ซับซ้อน ชิ้นส่วนเกือบทุกชิ้นสามารถหาซื้อหรือประยุกต์ใช้ได้กับของที่มีในประเทศ แต่สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือเรื่องของ โปรแกรมการควบคุมรถ AGV ไม่ว่าจะเป็นการใช้ระบบประมวลผลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์หรือพีแอลซีก็ ตาม ยกตัวอย่างเช่น การโปรแกรมควบคุมรถ AGV ให้หยุดในสถานีต่างๆ การโปรแกรมแบบเปิด (Open Loop Control) สามารถทำให้รถ AGV ที่ไม่มีโหลดหยุดในสถานีต่างๆ ได้ตรงตำแหนง แต่เมื่อรถ AGV มีการ บรรทุกสิ่งของน้ำหนักมากขึ้นระยะการหยุดรถจะต้องมากขึ้นด้วย ถ้าใช้การหยุดรถแบบเดิมทำให้รถ AGV เลยออกนอกตำแหน่งได้เป็นต้น

โดยปกติแล้วการขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานดูจะเป็นงานที่ไม่คุ้มค่าทางธุรกิจ ทั้งนี้เนื่องจากการขนส่ง วัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานไม่ก่อให้เกิดคุณคาของงาน  แต่กลับเป็นต้นทุนทางธุรกิจ จึงมีความพยายามเรื่อยมาที่จะ พัฒนาระบบขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานแบบอัตโนมัติเพื่อลดต้นทุนดังกล่าว จึงมีการพัฒนาระบบสายพาน ลำเลียงเพื่อขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานขึ้นมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และในพาหนะนำทางอัตโนมัติ หรือรถAGV (Automated Guidance Vehicle) กำลังเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่เป็นที่ต้องการ แต่เนื่องด้วยส่วนใหญ่ ที่ใช้กันในอุตสาหกรรมไทยเรานั้นยังเป็นการซื้อใช้จึงมีต้นทุนที่สูง และการซ่อมบำรุงแต่ละครั้งก็ยังมีค่าใช้จ่ายที่สูง อีกด้วย ดังนั้นบทความนี้ผู้เขียนจะขออธิบายถึงความรู้พื้นฐานและส่วนประกอบหลักของรถAGV เพื่อผู้ที่สนใจจะ เริ่มออกแบบและสร้างรถAGVใช้เอง รถ AGV ถือเป็น mobile robot ที่เคลื่อนทีเองโดยไม่ต้องมีคนขับ ถูกนำมาใช้งานจริงในอุตสาหกรรมครั้ง แรกเมื่อปี ค.ศ. 1953 ในประเทศสหรัฐอเมริกาโดยตอนนั้นถูกนำมาใช้ขนถ่ายสินค้าในโกดังเก็บสินค้าทำให้ สามารถประหยัดในเรื่องของแรงงานคนและเวลาได้เป็นอย่างดี รถAGVสามารถแบ่งตามลักษณะการใช้งานหลักๆ ได้ 3 ประเภท คือ 1. แบบ Driverless trains ใช้สำหรับขนส่งเป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่เป็นเหมือนหัวรถไฟ 2. แบบ Pallet trucks หรือ Forklift truck สำหรับขนส่งในแนวดิ่ง หรือทำหน้าที่ยกสินค้าเก็บในที่สูง ลักษณะการ ทำงานเหมือนรถโฟคลิฟท์ 3. แบบ Unit load carriers สำหรับขนส่งชิ้นส่วนระหว่างการผลิต ซึ่งจะเลือกใช้แบบไหนก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม

             

เครื่องจักรNCและหุ้นยนต์

NC ย่อมาจากคำว่าอะไรและมีความหมายอย่างไร

        N ย่อมาจาก  Numerical หมายถึง รหัสตัวเลข เช่น 0 , 1 , 2 , 3 , 4 ถึง 9 , รหัสตัวอักษร  เช่น A , B , C ถึง Z และรหัสสัญลักษณ์อื่นๆ เช่น เครื่องหมาย + , - , # , ; และ % 
         C  ย่อมาจาก Control หมายถึงการควบคุมโดยการกำหนดค่าของรหัสตัวเลขตัวอักษรสัญลักษณ์
เพื่อต้องการให้เครื่องจักรทำงานตามค่าที่กำหนด
          ฉะนั้น  NC หมายถึง การควบคุมการเคลื่อนที่และการทำงานของเครื่องจักรกลด้วยรหัสคำสั่ง ที่ประกอบไปด้วยรหัสตัวเลข  , รหัสตัวอักษรและรหัสสัญลักษณ์ต่าง ๆ เพื่อนำไปควบคุมเครื่องจักรให้เกิดการเคลื่อนที่ตามทิศทางที่กำหนด  โดยที่รหัสดังกล่าวจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ( Pulse ) และ ส่งไป
ยังมอเตอร ์เพื่อกระตุ้นหรือควบคุมมอเตอร์ให้เกิดการขับเคลื่อนของเครื่องจักรต่อไป

หุ่นยนต์ คือเครื่องจักรกลชนิดหนึ่งที่มีลักษณะโครงสร้างและรูปร่างแตกต่างกัน หุ่นยนต์ในแต่ละประเภทจะมีหน้าที่การทำงานในด้านต่าง ๆ ตามการควบคุมโดยตรงของมุนษย์ การควบคุมระบบต่าง ๆ ในการสั่งงานระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ สามารถทำได้โดยทางอ้อมและอัตโนมัติ โดยทั่วไปหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสำหรับงานที่มีความยากลำบากเช่น งานสำรวจในพื้นที่บริเวณแคบหรืองานสำรวจดวงจันทร์ดาวเคราะห์ที่ไม่มีสิ่งมีชีวิต ปัจจุบันเทคโนโลยีของหุ่นยนต์เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว เริ่มเข้ามามีบทบาทกับชีวิตของมนุษย์ในด้านต่าง ๆ เช่น ด้านอุตสาหกรรมการผลิต แตกต่างจากเมื่อก่อนที่หุ่นยนต์มักถูกนำไปใช้ ในงานอุตสาหกรรมเป็นส่วนใหญ่ ปัจจุบันมีการนำหุ่นยนต์มาใช้งานมากขึ้น เช่น หุ่นยนต์ที่ใช้ในทางการแพทย์ หุ่นยนต์สำหรับงานสำรวจ หุ่นยนต์ที่ใช้งานในอวกาศ หรือแม้แต่หุ่นยนต์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องเล่นของมนุษย์ จนกระทั่งในปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาให้หุ่นยนต์นั้นมีลักษณะที่คล้ายมนุษย์ เพื่อให้อาศัยอยู่ร่วมกันกับมนุษย์ ให้ได้ในชีวิตประจำวัน

หุ่นยนต์ถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ 1.หุ่นยนต์ชนิดที่ติดตั้งอยู่กับที่ (fixed robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้ด้วยตัวเอง มีลักษณะเป็นแขนกล สามารถขยับและเคลื่อนไหวได้เฉพาะแต่ละข้อต่อ ภายในตัวเองเท่านั้น มักนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานประกอบรถยนต์2. หุ่นยนต์ชนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile robot) หุ่นยนต์ประเภทนี้จะแตกต่างจากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ เพราะสามารเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเอง โดยการใช้ล้อหรือการใช้ขา ซึ่งหุ่นยนต์ประเภทนี้ปัจจุบันยังเป็นงานวิจัยที่ทำการศึกษาอยู่ภายในห้องทดลอง เพื่อพัฒนาออกมาใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เช่นหุ่นยนต์สำรวจดาวอังคาร ขององค์การนาซ่า

ปัจจุบันมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีลักษณะเป็นสัตว์เลี้ยงอย่างสุนัข เพื่อให้มาเป็นเพื่อนเล่นกับมนุษย์ เช่น หุ่นยนต์ IBO ของบริษัทโซนี่หรือแม้กระทั่งมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเคลื่อนที่แบบสองขาได้อย่างมนุษย์ เพื่ออนาคตจะสามารถนำไปใช้ในงานที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายแทนมนุษย์ ในประเทศไทย สถานศึกษาในระดับอุดมศึกษาหลายแห่งหรือองค์กรของภาครัฐ และเอกชน ได้เล็งเห็นถึงประโยนช์ของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ และร่วมเป็นแรงผลักดันให้เยาว์ชนในชาติ พัฒนาองค์ความรู้ เพื่อให้ก้าวทันเทคโนโลยีของประเทศที่พัฒนาแล้ว โดยการจัดให้มีการแข่งขันหุ่นยนต์ขึ้นในประเทศไทยหลายรายการ เพื่อให้นักศึกษาได้สามารถ นำความรู้ที่เรียนมาประยุกต์ใช้งานได้ เป็นการเสริมสร้างและพัฒนาทักษะ เพื่อนำความรู้ไปพัฒนาประเทศในอนาคต

หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด ผลงานมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เคลื่อนที่ด้วยล้อตีนตะขาบ ติดตั้งปืนฉีดน้ำแรงดันสูงทำลายวัตถุต้องสงสัยพร้อมปฏิบัติภารกิจ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ(วช.) ได้สนับสนุนทุนวิจัยแก่โครงการวิจัยและพัฒนาต้นแบบหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดโดยใช้ในงบประมาณเริ่มต้นปี 2548-2549 เป็นต้นมา (งบประมาณ 8 ล้านบาท) โดยรศ.ดร.ณัฏฐกา  หอมทรัพย์ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า  คณะวิศวกรรมศาสตร์  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 เป็นระบบที่ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงค่าความเร็วได้สะดวกหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด  นี้ 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 นอกจาก หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดแล้ว 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

 หุ่นยนต์ Ashimo หุ่นยนต์ที่เลียนแบบมนุษย์ที่วิ่งได้เร็วที่สุดในโลก

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

  สำหรับทีมงาน Japan50 หลังจากได้ดูการแสดงของหุ่นยนต์อาซิโมแล้วต้องบอกว่าชอบมาก อาซิโม (Ashimo) นั้นน่ารักมาก ๆ และนอกจากนี้ในโอไดบะยังมีสิ่งต่าง ๆ ที่น่าสนใจอีกมากมายทั้ง Trick Art Museum ,เทพีเสรีภาพและสะพานสายรุ้งให้ไปถ่ายรูปเล่นกันได้, ชิงช้าสวรรค์ไดคังรันช่า (Daikanransha), พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์และนวัตกรรมแห่งชาติ (Miraikan The National Museum of Emerging Science and Innovation), พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ทางทะเล, ศูนย์แสดงสินค้านานาชาติโตเกียว, History Garage (โชว์รถเก่าอยู่ในห้าง VenusFort) หรือจะไปถ่ายรูปคู่กับกันดั้มก็เท่ห์ไม่หยอก หากอยากจะแช่ออนเซนก็สามารถไปได้ที่ Oedo Onsen ได้อีกด้วย