ฝันไม่เฟื่องเรื่องแชมป์หุ่นยนต์(จบ)

* ระบบการมองเห็น : เปลี่ยนจากระบบการรับแสงของกล้องแบบ CMOS มาเป็นแบบ CCD เพื่อความคมชัดของสีรวมถึงความละเอียดที่เพิ่มขึ้นทำให้สามารถมองเห็นได้ไกลขึ้นจากระบบกล้องแบบเก่า

* ระบบการประมวล : เปลี่ยนจากระบบ Microcontroller มาเป็น ระบบประมวลผลโดยใช้ PC-104 พร้อมระบบปฏิบัติการ Window XP embedded เพื่อความยืดหยุ่นในการรองรับฮาร์ดแวร์ที่จะนำมาเชื่อมต่อกับหุ่นยนต์ นอกจากนี้ระบบปฏิบัติการยังช่วยให้การเขียนชุดคำสั่งเป็นไปได้อย่างสะดวกรวดเร็วยิ่งขึ้น

* ระบบการเดิน : ออกแบบข้อเข่าแบบใหม่โดยใช้มอเตอร์ 2 ตัวต่อหนึ่งข้อเข่าเพื่อเพิ่มความเร็วในการเปิดเข่ามีผลทำให้หุ่นยนต์เดินได้เร็วขึ้น

เทคโนโลยีหุ่นยนต์สู่ชีวิตจริง

จากที่กล่าวมาข้างต้นเราสามารถสรุปได้ว่าหุ่นยนต์นั้นประกอบด้วย 3 ระบบใหญ่คือ
1) ระบบทางกล (Mechanical System)
2) ระบบทางไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ (Electrical and computing system)
3) ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial intelligence)

หุ่นยนต์ทีมีสมรรถนะดีจะต้องมีส่วนประกอบทั้ง 3 ส่วนที่สมบูรณ์แบบ และสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างลงตัว โครงสร้างหุ่นยนต์จะต้องมีความแข็งแรงทนทานและถูกออกแบบมาให้มีน้ำหนักเท่าที่จำเป็นจริง ๆ เท่านั้นหุ่นยนต์ที่มีน้ำหนักมากจะเคลื่อนที่หรือปฏิบัติการได้อย่าง เชื่องช้าและสิ้นเปลืองพลังงานมาก ระบบทางไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์จะต้องสามารถควบคุมการทำงานของระบบทางกลได้อย่างแม่นยำและไม่ทำให้ระบบโดยรวมก้าวเข้าสู่สภาวะผันผวน (Unstable) ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อหุ่นยนต์ ระบบปัญญาประดิษฐ์เป็นส่วนที่ทำให้หุ่นยนต์แตกต่างไปจากเครื่องจักรกลธรรมดา ปัญญาประดิษฐ์จะช่วยให้หุ่นยนต์ตัดสินใจได้เองโดยประมวลผลจากสภาพแวดล้อมจริง ณ เวลาจริง (Real-time) ทั้งนี้และทั้งนั้นมิได้หมายความว่าหุ่นยนต์จะสามารถคิดเองได้ตั้งแต่ต้น แต่เป็นผู้ใช้หุ่นยนต์หรือมนุษย์เรานั่นเอง ที่จะต้องเป็นผู้เขียนโปรแกรมความฉลาดต่าง ๆ ให้หุ่นยนต์ ลองดูตัวอย่างการทำงานของหุ่นยนต์ “จี๊ด” ดังต่อไปนี้

* หุ่นยนต์สามารถเดินได้รวดเร็วโดยไม่ล้มเนื่องจากระบบควบคุมตำแหน่ง / ความเร็วของ มอเตอร์ (Motor position/speed control) สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำ นอกจากนั้นระบบ ควบคุมลักษณะท่าทางของหุ่นยนต์ (Attitude control) ยังต้องทำงานได้อย่างไม่ผิดพลาดใน การรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ไจโรมาประมวลผลเพื่อสั่งการมอเตอร์อีกทอดหนึ่ง

* โครงสร้างทางกลจะประกอบไปด้วย แขน-ขา-ลำตัว ที่ทำมาจากวัสดุอะลูมิเนียมอัลลอยชิ้นส่วนทุกชิ้นถูกออกแบบโดยโปรแกรมCAD/CAMเพื่อให้ได้ขนาดน้าหนักและความแข็งแรงตามที่ต้องการ

* ระบบทางไฟฟ้าจะถูกออกแบบพร้อม ๆ กันไปกับระบบทางกลเพื่อให้ระบบทั้งสองมีความกลมกลืนกันและทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

* แบบจะถูกนำมาใช้ในขั้นตอนการตัดเลเซอร์และผ่านขั้นตอนการพับโลหะ (Sheet metal forming)

* มอเตอร์ที่จะใช้ขับเคลื่อนข้อต่อต่างๆจะถูกเลือกจากแบบจำลองการทำงานของหุ่นยนต์เบื้องต้น (Preliminary motor sizing by computer simulation)

* หลังจากประกอบหุ่นยนต์แล้วเราจะต้องปรับแต่งระบบต่าง ๆ ให้สามารถปฏิบัติงานได้ตามที่ออกแบบไว้ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์

ที่ผมจั่วหัวบทความว่า “ฝันไม่เฟื่อง” ก็เพราะเยาวชนไทยในทีม KMUTT นี้ทำงานอย่างหนัก ใช้วิชาการที่ร่ำเรียนมาอย่างเต็มที่ มีมุมมองทางเทคโนโลยีที่กว้างขวาง รู้ลึกซึ้ง คิดเป็นระบบ และจบด้วยการทำงานเป็นทีมเพื่อพัฒนาผลงานออกมาร่วมกัน

พวกเขาจะเป็นแชมป์การแข่งขันโรโบคัพอย่างที่ตั้งใจไว้หรือไม่? ต้องมาลุ้นกัน แต่สำหรับผมแล้ว ลูกศิษย์เหล่านี้ได้เป็น “แชมป์” ยอดนักสู้แล้วครับ