ล้ำโลกโลกาภิวัฒน์

ลำดับตอนที่ #127 : นักวิจัยฮาวาร์ดพัฒนา “หุ่นยนต์นุ่มนิ่ม” ยืดหยุ่นในที่แคบ

นักวิจัยฮาวาร์ดพัฒนา “หุ่นยนต์นุ่มนิ่ม” ยืดหยุ่นในที่แคบ

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์

       นักวิทยาศาสตร์จากฮาวาร์ดได้ไอเดียจากธรรมชาติ เลียนแบบหมึก ปลาดาวและสัตว์อื่นๆ ที่ไม่มีกระดูกสันหลัง พัฒนาเป็นหุ่นยนต์ต้นแบบคล้ายตัวหนอนที่ยืดหยุ่นและชอนไชไปตามพื้นที่แคบๆ ได้ โดยตัวหุ่นมีลักษณะนุ่มนิ่มทำให้โค้งงอและใช้ประโยชน์ได้หลากหลายมากกว่าหุ่นยนต์ที่ทำจากโลหะ
       
       หุ่นยนต์สี่ขาขนาดเล็กที่คล้ายแอนิเมชันตัวเขียว “กัมบี” (Gumby) เป็นผลงานของทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) สหรัฐฯ ที่นำโดยนักเคมีชื่อ จอร์จ เอ็ม.ไวท์ไซด์ส (George M. Whitesides) ซึ่งเอพีระบุว่าเขาได้ยืมลักษณะของหมึก ปลาดาว และสัตว์อื่นๆ ที่ไม่มีกระดูกสันหลังมาใช้เพื่อเลียนแบบเป็นหุ่นยนต์ดังกล่าวที่มีความยืดหยุ่น มีลำตัวนุ่มนิ่มและโค้งงอได้
       
       ในช่วงไม่กี่ปีมานี้นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีรูปร่างแปลกๆ เพื่อนำไปใช้งานในพื้นที่เข้าถึงยาก เช่น พื้นที่ที่เพิ่งประสบแผ่นดินไหว หรือเส้นทางที่ยากลำบากในสนามรบ ซึ่ง แมทธิว วอลเตอร์ (Matthew Walter) นักพัฒนาหุ่นยนต์ จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเสตส์ (Massachusetts Institute of Technology) หรือเอ็มไอที (MIT) ให้ความเห็นว่า หุ่นยนต์อันอ่อนนุ่มที่เปลี่ยนแปลงรูปร่างได้นั้น จะเข้าถึงพื้นที่ซึ่งหุ่นยนต์ตัวแข็งแบบเดิมๆ นั้นไม่สามารถเข้าถึง
       
       ก่อนนี้เมื่อราวต้นปีทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยทัฟส์ (Tufts University) สหรัฐฯ ได้เปิดตัวหุ่นยนต์คล้ายตัวหนอนความยาว 10 เซ็นติเมตร ซึ่งผลิตขึ้นจากยางซิลิโคนที่ขดตัวเป็นลูกบอลและขับดันตัวเองไปข้างหน้าได้ ส่วนงานวิจัยของทีมฮาร์วาร์ดได้รับทุนจากกองทุนวิจัยสรรพาวุธของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ และได้เผยแพร่งานวิจัยลงวารสารโพรซีดิงส์ออฟเดอะเนชันนัลอะคาเดมีออฟไซน์ (Proceedings of the National Academy of Sciences)
       
       ฮาร์วาร์ดใช้เวลาสร้างหุ่นยนต์ตัวใหม่นี้ 2 เดือน โดยหนุ่นยนต์มีความยาว 12.7 เซ็นติเมตร และขาทั้ง 4 ข้างสามารถควบคุมการทำงานแบบแยกกันด้วยการปั๊มลมเข้าไปในแขนขาแต่ละข้าง ซึ่งสามารถควบคุมได้ทั้งแบบบังคับมือและผ่านคอมพิวเตอร์ ทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวได้หลายรูปแบบ รวมถึงการคลานและการเลื้อยด้วย โดยทีมวิจัยได้ทดสอบความยืดหยุ่นของหุ่นยนต์ด้วยการให้บิดตัวใต้แผ่นกระจกที่วางสูงจากพื้นเพียง 3 ส่วน 4 ของนิ้ว
       
       นักวิจัยควบคุมการเคลื่อนที่ในหลายรูปแบบ ซึ่งส่วนใหญ่หุ่นยนต์จะใช้ลอดจากฝั่งหนึ่งไปอีกฝั่งหนึ่งในเวลาไม่ถึงนาที แต่นักวิจัยก็อยากปรับปรุงความเร็วของหุ่นยนต์ให้เร็วขึ้น ถึงอย่างนั้นก็ยังพอใจที่หุ่นยนต์ไม่เสียหายจากการสูบลมเข้าออก
       
       “มันแข็งแรงพอที่จะคงอยู่ได้” โรเบิร์ต เชเฟิร์ด (Robert Shepherd) นักวิจัยหลังปริญญาเอกของฮาร์วาร์ดกล่าว และเสริมอีกว่า หุ่นยนต์ที่ยืดหยุ่นได้นี่สามารถข้ามพื้นผิวกีดขวางที่หลากหลายประเภท ทั้งผ้าขนสัตว์ ก้อนกรวด โคลน หรือแม้แต่เยลลี่ได้ หากแต่หุ่นยนต์นี้ยังมีข้อด้อยตรงที่ต้องอาศัยพลังงานจากแหล่งภายนอก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องหาวิธีให้หุ่นยนต์สร้างพลังงานจากภายในได้ก่อนที่จะนำไปใช้ในได้ตามความเป็นจริง
       
       ทางด้าน แบร์รี ทริมเมอร์ (Barry Trimmer) นักชีวประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยทัฟส์ ผู้ทำวิจัยหุ่นยนต์ตัวหนอน กล่าวว่ายังมีความท้าทายอีกมากในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ให้เคลื่อนที่อย่างคล่องตัว ซึ่งไม่ใช่การแก้ปัญหาที่ง่ายนัก ส่วน คาร์เมล มาจิดิ (Carmel Majidi) นักวิจัยหุ่นยนต์และหัวหน้าห้องปฏิบัติการซอฟต์แมชีนส์ (Soft Machines Lab) แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน (Carnegie Mellon University) สหรัฐฯ ให้ความเห็นว่า หุ่นยนต์ตัวล่าสุดนี้ถือเป็นนวัตกรรม แม้ว่าจะพัฒนาขึ้นจากงานก่อนหน้านี้ก็ตาม มันเป็นแนวคิดอันเรียบง่าย แต่ทำให้ได้การเคลื่อนในเชิงชีววิทยาคล้ายสิ่งมีชีวิต

  

ภาพแสดงการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ที่นักวิจัยฮาร์วาร์ดพัฒนาขึ้น โดยทดสอบความยืดหยุ่นด้วยการให้ลอดใต้แผ่นกระจกที่วางสูงจากพื้นไม่ถึง 1 นิ้ว (เอพี)

       

  

แอนิเมชันหุ่นปั้นดินน้ำมันสีเขียวที่ชื่อ "กัมบี"

       

       
       ชมคลิปสาธิตการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ที่ยืดหยุ่น ลอดใต้แผ่นกระจก