หุ่นยนต์ในอุตสาหกรรม

                                                                หุ่นยนต์ในโรงงาน 

หุ่นยนต์ถูกนำมาใช้ในหลายแวดวงอุตสาหกรรมเพื่อวางตำแหน่งชิ้นงานต่างๆ อย่างรวดเร็วและแม่นยำสูง หุ่นยนต์บางแบบ (ไม่จำกัดแต่เพียงการเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉาก) มีส่วนประกอบข้อต่อหลายชิ้นส่วนเพื่อช่วยในการจำลองการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์ ส่วนข้อต่อเหล่านี้ต้องมีความแม่นยำในการเหวี่ยงสูง และมีความทนทานสูงเพื่อให้มั่นใจได้ว่า การหยุดกะทันหันจะไม่ทำให้การทำงานผิดพลาด และผลิตภัณฑ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของ THK มีประสิทธิภาพและมีขนาดเล็กพอที่จะทำตามความต้องการเหล่านั้นได้

หุ่นยนต์ Closed-link 5 ข้อต่อ

         หุ่นยนต์วางตำแหน่งที่ท้าทายข้อจำกัดของการเพิ่มความเร็วและการลดความเร็ว ส่วนนำทางนี้ต้องมีความแม่นยำและทนทาน และโครงสร้างพื้นฐานต้องแสดงถึงแรงที่ลดลงอย่างดีเยี่ยมระหว่างการหยุด ตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring ถูกนำมาใช้ในส่วนเหวี่ยงเพื่อให้มีความแข็งแรงและมีความเร็ว

หุ่นยนต์เชื่อมโลหะ

         ตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring ถูกนำมาใช้ในส่วนการเคลื่อนที่แบบหมุนของข้อต่อต่างๆ ในหุ่นยนต์เชื่อมโลหะในสายการผลิตของโรงงาน เนื่องจากตลับลูกปืนชนิดวงแหวน Cross Roller Ring เพียงอย่างเดียวมีความแข็งแรงทนทานเพียงพอในการรับน้ำหนักทิศทางการเคลื่อนที่ตามรัศมีและตามแกน ดังนั้นจึงสามารถใช้เพื่อพัฒนาข้อต่อขนาดกะทัดรัดของหุ่นยนต์ได้

หุ่นยนต์สเกลาร์

         หุ่นยนต์สเกลาร์ถูกนำมาใช้ในการขนส่งและวางตำแหน่งชิ้นงานต่างๆ ภายในพื้นที่แคบๆ ระบบตลับลูกปืน LM Guide เป็นสิ่งสำคัญสำหรับความแม่นยำสูงของหุ่นยนต์ ทั้งการเคลื่อนที่และการหมุนในแกน Z ซึ่งความเร็วสูงและมีระยะส่ายน้อยเป็นสิ่งสำคัญ

หุ่นยนต์สองแขน

            หุ่นยนต์สองแขนที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์ ต้องสามารถทำงานที่ซับซ้อนซ้ำๆ กันได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ หุ่นยนต์ต้องทนทานและมีการตอบสนองด้วยความเร็วสูง ระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้นของ THK และตลับลูกปืนชนิดวงแหวน ross Roller Ring ของ THK ช่วยลดขนาดของหุ่นยนต์ และในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งแรงทนทานและความเร็วในการทำงาน

                                                                            หุ่นยนต์ที่ใช้สำหรับเก็บกู้ระเบิด

โครงการวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิดดำเนินงานร่วมกับผู้ใช้สถาบันการศึกษาหน่วยงานวิจัยและภาคเอกชนในประเทศที่มีองค์ความรู้และฐานเทคโนโลยีย่อยซึ่งมีความพร้อมในการพัฒนาเป็นเทคโนโลยีหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดที่ตรงตามความต้องการของผู้ใช้งานและสนับสนุนให้ภาคอุตสาหกรรมเข้ามามีส่วนร่วมตั้งแต่ต้นโดยกลไกการทำงานในรูปแบบประชารัฐ ผู้ผลิตไปสู่การใช้งานในราชการอรัญแบล็ทเลอร์ที่ปรึกษาทีมสร้างหุ่นยนต์มหาวิทยาลัยพระจอมเกล้าพระนครเหนือ มหาวิทยาลัยได้แชมป์โลกหุ่นยนต์กู้ภัยเป็นสมัยที่ 8 ให้แก่ประเทศไทย กล่าวว่าสถาบันเทคโนโลยีป้องกันประเทศ ( DTI ) จึงติดต่อมาทางมหาวิทยาลัยให้นำหุ่นยนต์ตัวนี้มาผลิต และเอามาใช้ประโยชน์จริงให้ได้ภายในปีนี้

          หุ่นยนต์ที่ผ่านมานี้ได้ผ่านการทดสอบมาตรฐานว่าความแข็งแกร่งได้รางวัล Best Mobility คือรางวัลสมรรถนะการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ยอดเยี่ยม ประเมินได้ว่าหุ่นยนต์ของเรามีความสามารถในการใช้งานจริงได้ ทางด้านงบประมาณการใช้ในการสร้างหุ่นยนต์ ตอนนี้ทาง DTI ได้ให้งบประมาณสำหรับตัวฐานล่างมา 1 ล้าน 1 แสนบาท และมีงบของทางมหาวิทยาลัย อีกประมาณ 7 แสนบาท โดยรวมตัวฐานอย่างเดียวใช้งบประมาณทั้งหมด 1,800,000 - 1,900,000 โดยงบประมาณทั้งหมดไม่เกิน 2 ล้านบาท หากเรายิ่งผลิตหุ่นยนต์จำนวนมาก ต้นทุนในการผลิตจะลดลง ในตอนนี้ เรายังผลิตตัวเดียวถามว่าในอนาคตมีจำนวนการสั่งหุ่นยนต์ มากขึ้นหรือมีความต้องการของคนไทยหรือหน่วยเก็บกู้และตรวจสอบวัตถุระเบิด ( EOD ) ต้องการในปริมาณมาก กำลังผลิตมันจะมากขึ้น และจะหาต้นทุนการผลิตได้ราคาถูกลงอย่างแน่นอน อรัญ แบล็ทเลอร์ กล่าว นายกิตติคุณ ทองพูล อาจารย์มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ คณะ วิศวกรรมศาสตร์ เผยว่ามหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ได้ออกแบบแขนที่นำมาใช้กับหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดขนาดเล็ก ที่ทางสถาบันเทคโนโลยีป้องกันประเทศ ( สทป.) ออกแบบ โดยมหาวิทยาลัยได้ให้ความสำคัญในเรื่องแขนของหุ่นยนต์ ทำอย่างไรให้แขนมีประสิทธิภาพสูงสุด น้ำหนักเบาและแรงยกสูง นอกเหนือจากเรื่องแขน กระบวนการที่หุ่นยนต์จะมีพละกำลังแล้ว มีความฉลาดโดยส่วนหนึ่ง เนื่องจากแขนมีข้อต่อหลายข้อในการบังคับ การพัฒนากระบวนการที่ใช้คอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยประมวลผล ช่วยให้การบังคับง่ายขึ้น โดยใช้ข้อมูลจากภาพ ให้ผู้บังคับด้วยวัตถุและให้แขนคำนวณทิศทางการเคลื่อนที่ด้วยตัวเอง ค้นหาเส้นทางที่ดีที่สุด เพื่อเข้าสู่วัตถุเป้าหมายและการจับวัตถุผู้ปฏิบัติการจะสามารถใช้แขนในการปฏิบัติภารกิจได้อย่างง่ายดาย สามารถใช้งานในสภาพพื้นที่ที่มีความรุนแรง และรองรับการใช้งานที่หนักหน่วง

          การที่เราเลือกใช้วัสดุที่แข็งแรงมันไม่พอ เราต้องคำนึงถึงเรื่องน้ำหนักด้วย วัสดุที่แข็งแรงในแง่ไหนถ้ามันแข็งแรงเกินไปมันอาจส่งผลให้เปราะได้ และมีการคำนวณโดยใช้โปรแกรม เพื่อหาชนิดของวัสดุก่อสร้างเรื่องของขนาดโครงสร้างเปอร์เซ็นไทล์ควรจะมีขนาดเท่าไหร่ เนื้อหาชิ้นส่วนที่ดีที่สุดของในแต่ละส่วนโดยการควบคุมผ่านทางคอมพิวเตอร์โดยใช้การสื่อสารแบบไร้สายจะมีคอมพิวเตอร์ระยะไกลวางอยู่ในส่วนตัวแขนกลจะมีตัวควบคุมเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก คอมพิวเตอร์ชนิดสมองกลเป็นคอมพิวเตอร์ที่เคยเห็นในรถยนต์ จะมีลักษณะเดียวกัน ในส่วนนี้ก็จะมาควบคุมเฉพาะการขับเคลื่อนและส่วนหนึ่งที่ควบคุมในเรื่องความฉลาดของหุ่นยนต์เป็นการนำเข้ามาประมวลผลและคำนวณหาทิศทาง ทางด้าน นาวาตรี ขันชัย กิ่งกังวาลย์ เผยว่า หุ่นยนต์ของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ตัวนี้มีลักษณะพิเศษที่ล้อ เป็นการเคลื่อนที่เปลี่ยนทิศทางได้โดยไม่ต้องหันมุมเลี้ยว จะเห็นได้ว่าข้างขันชัย กิ่งกังวาลย์ ในล้อจะมีล้ออีกตัวที่ซ้อนอยู่ข้างใน ในขณะที่หุ่นยนต์วิ่งไปแล้วต้องการที่จะเลี้ยว หุ่นยนต์ตัวนี้ก็สามารถสไลด์ซ้าย ขวา เดินหน้า ถอยหลังได้โดยที่ไม่ต้องหมุนตัว ซึ่งการทำงานหลักๆก็จะเหมือนหุ่นยนต์ทั่วไป สั่งการโดยการใช้คอมพิวเตอร์

                                                       หุ่นยนต์ที่ใช้สำหรับมนุษย์
       เชื่อว่าหลาย ๆ คนคงเคยผ่านช่วงเวลาของการเป็นแฟนพันธุ์แท้ภาพยนตร์แนวไซไฟ (Science fiction : Sci-Fi) ที่เต็มไปด้วยเทคโนโลยีหุ่นยนต์และอุปกรณ์สุดไฮเทค
หรือการ์ตูนอนิเมชั่นที่เน้นการปฏิบัติภารกิจกู้โลกของเหล่าหุ่นยนต์ผู้กล้ามาก่อน นวนิยายหรือการ์ตูนเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงจินตนาการที่ล้ำสมัยเกี่ยวกับหุ่นยนต์ได้อย่างชัดเจน
ซึ่งบ่อยครั้งที่เรามักจะจินตนาการตามว่าถ้าหุ่นยนต์ฮีโร่เหล่านั้นมาปรากฏอยู่ในชีวิตประจำวันของเราจริง ๆ ก็คงจะดีไม่น้อย

          แนวคิดและเทคโนโลยีเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในปัจจุบันนับว่าพัฒนาไปจากในอดีตอย่างมาก จนความหวังเล็ก ๆ ในวัยเด็กของหลาย ๆ คนอาจกำลังเป็นจริงในอนาคตก็เป็นได้
ดังจะเห็นได้จากปัจจุบันมีการคิดค้นหุ่นยนต์เพื่อใช้ในสนามรบ หุ่นยนต์กู้ภัย หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม หรือแม้แต่ในวงการแพทย์ก็มีการนำหุ่นยนต์มาใช้แล้วเช่นกัน และอีก
สิ่งหนึ่งที่กลุ่มผู้ผลิตคิดค้นรวมทั้งคนทั่วไปแบบเรา อยากจะให้มีเพิ่มขึ้น ก็คงหนีไม่พ้น หุ่นยนต์แม่บ้าน หุ่นยนต์ที่จะคอยดูแลบ้านและคนในครอบครัว ซึ่งจะช่วยให้การดำเนิน
ชีวิตที่เร่งรีบหรือยุ่งเหยิงของคนในบ้านเป็นไปได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และเป็นระเบียบเรียบร้อย ซึ่งแน่นอนว่า หากมนุษย์สามารถคิดค้น และผลิตหุ่นยนต์เพื่อช่วยงานในครัว
เรือนขึ้นมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีฟังก์ชั่นการทำงานที่หลากหลาย เป็นมิตรกับมนุษย์ และราคาจำหน่ายอยู่ในระดับที่พึงพอใจ ก็ถึงเวลาของการ “ปฏิวัติ” การดูแลบ้าน
แบบเดิม ๆ ที่สูบพลังงานของคุณแม่บ้านในแต่ละวันไปเกือบหมด กลายเป็นยุคของความสะดวกสบายในการดูแลบ้าน และนั่นก็จะเป็นการใช้หุ่นยนต์ในชีวิตประจำวันที่ทุกคน
จับต้องและเข้าถึงได้ ดังที่เราจินตนาการไว้

แบบไหนที่เรียกว่า “หุ่นยนต์”
          หุ่นยนต์ (robot) คือ เครื่องจักรกลที่มีเครื่องกลไกอยู่ภายใน สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ หรือทำงานแทนมนุษย์ตามเป้าหมายที่กำหนดได้ ซึ่งจะทราบได้อย่างไรว่า
อุปกรณ์ที่เราผลิตขึ้นนั้น ถือเป็นหุ่นยนต์แล้วจริง ๆ ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) ผู้ผลักดันและวางรากฐานการศึกษาเทคโนโลยี
เกี่ยวกับหุ่นยนต์ของไทย ได้แสดงทัศนะของเขาไว้ว่า หุ่นยนต์ควรมีคุณสมบัติ 3 อย่าง ซึ่งจะทำให้เราสามารถแยกแยะหุ่นยนต์ออกจากเครื่องจักรทั่ว ๆ ไปได้ ได้แก่ มีการรับรู้
(perception), มีการตีความ (cognition) และมีความสามารถในการเคลื่อนไหว (mobility)
          โดยการรับรู้ของหุ่นยนต์นั้นอาศัยเซ็นเซอร์ (sensor) เฉพาะ เช่น เซ็นเซอร์ตรวจวัดอุณหภูมิ หรือเซ็นเซอร์ตรวจวัดสิ่งกีดขวาง และในการตีความนั้น ในหุ่นยนต์จะมี
โปรแกรมที่ถูกติดตั้งมาเมื่อช่วยในการวิเคราะห์ในสิ่งที่เซ็นเซอร์ตรวจพบ และตัดสินใจว่าจะตอบสนองอย่างไรตามที่ผู้ผลิตได้กำหนดแนวทางไว้ เมื่อประมวลผลได้แล้วว่าควร
ทำอย่างไร มอเตอร์หรืออุปกรณ์ที่ช่วยในการเคลื่อนไหวก็จะทำงานตามนั้น
หุ่นยนต์ในยุคปัจจุบัน
          ปัจจุบันหุ่นยนต์ถูกผลิตมาเพื่อมุ่งเน้นให้ทำงานในระดับอุตสาหกรรมเป็นหลัก โดยที่การใช้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรม มีข้อดีคือ ได้งานที่ละเอียด แม่นยำ ถูกต้องตรงกับ
ความต้องการมากกว่าการใช้แรงงานคน เหมาะกับงานที่อันตราย เสี่ยงภัย หรือเสี่ยงต่อปัญหาสุขภาพ ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่ทำให้ไม่สามารถใช้แรงงานคนมาทำแทนได้ รวมทั้งการ
ใช้แรงงานจากหุ่นยนต์มักจะทำให้งานเสร็จเรียบร้อยอย่างรวดเร็วมากกว่าแรงงานคน ด้วยอัตราเร็วที่เท่าๆ กันทุกรอบการทำงาน เป็นต้น นอกจากนี้ก็จะมีหุ่นยนต์ที่ถูกผลิตมา
เพื่อทำภารกิจที่สำคัญของแต่ละองค์กรโดยเฉพาะ เช่น หุ่นยนต์สำรวจพื้นที่ หุ่นยนต์กู้ภัย ซึ่งก็พบได้น้อยกว่าเมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรม


          สำหรับหุ่นยนต์ที่ใช้ในครัวเรือนนั้น พบว่า ยังไม่ได้มีการคิดค้นหรือผลิตออกมาใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากข้อจำกัดหลายประการ เช่น
          - สภาพแวดล้อมภายในบ้าน : สภาพแวดล้อมในบ้านอาจไม่เหมาะสมกับการทำงานของหุ่นยนต์ เช่น มีข้าวของวางเกะกะ มีช่องทางเดินซับซ้อน หรือของใช้ที่มนุษย์ใช้
ทำงานในบ้านมีลักษณะที่ไม่เหมาะสมในการหยิบจับใช้งานสำหรับหุ่นยนต์ กล่าวคือ มีรูปทรงที่หลากหลายจนเกินไป เช่น กลมเรียวแบบด้ามไม้กวาด กลมแบนแบบจานข้าว หรือ
เป็นเหลี่ยม ซึ่งการออกแบบให้หุ่นยนต์สามารถหยิบจับของใช้ในบ้านได้เหมือนมนุษย์จึงทำได้ยาก
          - ความฉลาดในการจัดการปัญหาของหุ่นยนต์ : ความสามารถในการคิดวิเคราะห์แก้ปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นขณะทำงานบ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพของหุ่นยนต์นั้น ยัง
คงต้องได้รับการพัฒนา ซึ่งควบคู่ไปกับการพัฒนาให้หุ่นยนต์สามารถมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ได้ตามที่มนุษย์ต้องการ เนื่องจากหากหุ่นยนต์ไม่ฉลาดพอ มนุษย์เองก็ต้องเป็นฝ่ายเสีย
เวลาจัดการแก้ปัญหาให้หุ่นยนต์ เช่น เมื่อหุ่นยนต์ไม่สามารถขึ้นบันไดไปชั้นที่ 2 เพื่อทำงานบ้านได้ มนุษย์ก็ต้องเสียเวลานำหุ่นยนต์ขึ้นไปด้วยตัวเอง ซึ่งก็เป็นอุปสรรคอย่างหนึ่ง
เมื่อมีการใช้หุ่นยนต์ในบ้านอย่างจริงจัง
          - ค่าใช้จ่ายในการซื้อและซ่อมบำรุง : หุ่นยนต์ในบ้านที่ผลิตออกมายังคงมีต้นทุนค่าใช้จ่ายสูง ซึ่งเป็นอุปสรรคสำหรับอีกหลายครอบครัวที่โดยปกติก็ขาดสภาพคล่องทาง
การเงินกันอยู่แล้ว รวมทั้งหากมีการชำรุดเสียหาย ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม หรือเปลี่ยนอะไหล่ก็ไม่ได้สบายกระเป๋าของเราเสมอไป
          - ความปลอดภัยของข้อมูลของคนในบ้าน : ผลพวงจากการมีหุ่นยนต์ในครัวเรือน จึงทำให้มีความเป็นไปได้ที่เมื่อมีการใช้หุ่นยนต์ในบ้านกันอย่างกว้างขวาง อาจมีการ
โจรกรรมข้อมูลจากหุ่นยนต์เหล่านี้โดยผู้ไม่หวังดี ซึ่งข้อมูลของสมาชิกในบ้านที่ถูกบันทึกไว้ในโปรแกรมที่ติดตั้งในตัวหุ่นยนต์อาจรั่วไหลและส่งผลให้เกิดความไม่ปลอดภัยต่อคน
ในบ้านได้
           อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีประเทศพัฒนาแล้วหลายประเทศที่ใส่ใจในการผลิตหุ่นยนต์ในบ้านเพิ่มมากขึ้น และเริ่มมีการจำหน่ายให้ซื้อใช้กันแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา และ
ญี่ปุ่น ซึ่งเป็นประเทศที่มีเทคโนโลยีเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในระดับแนวหน้าของโลก