นักวิจัยพัฒนามือหุ่นยนต์ที่หยิบของได้โดยไม่หล่นพร้อม ๆ กับใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า

นักวิจัยจาก  Bio-Inspired Robotics Laboratory มหาวิทยาลัย Cambridge พัฒนามือหุ่นยนต์ที่มีต้นทุนต่ำ และมีการประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูง สามารถหยิบจับวัตถุได้หลากหลายรูปร่างโดยไม่ทำให้วัตถุนั้นร่วงหล่น หัวใจสำคัญอยู่ที่ข้อมือและความรู้สึกที่อยู่ในผิวของหุ่นยนต์

การหยิบจับวัตถุที่มีหลากหลายขนาด รูปทรง และพื้นผิวอาจไม่ใช่ปัญหาสำหรับมือมนุษย์ แต่จะเป็นความท้าทายอันใหญ่หลวงสำหรับหุ่นยนต์ นักวิจัยจาก University of Cambridge ออกแบบมือหุ่นยนต์ที่มีความอ่อนนุ่มโดยการพิมพ์ 3 มิติ แต่มือนั้นไม่อาจเคลื่อนที่นิ้วได้อิสระ แต่สามารถทำการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนได้

มือหุ่นยนต์ดังกล่าวถูกฝึกให้หยิบวัสดุที่แตกต่างกัน และคาดการณ์ว่าจะปล่อยวัตถุนั้นเมื่อไหร่ผ่านข้อมูลจากเซนเซอร์บนผิวหนัง ทำให้การควบคุมง่ายดายและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่าหุ่นยนต์ที่มีมอเตอร์บนนิ้วเต็มรูปแบบ นักวิจัยระบุว่าการออกแบบนี้สามารถต่อยอดใช้กับหุ่นยนต์ต้นทุนต่ำ ทำให้มีการเคลื่อนไหวที่เป็นธรรมชาติและจับวัตถุได้หลากหลายยิ่งขึ้น

มือของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ที่ล้ำสมัยในปัจจุบันยังไม่สามารถทำงานในการหยิบสิ่งของได้เทียบเท่าเด็กเล็กที่ทำได้อย่างง่ายดายด้วยซ้ำ และหากเปรียบเทียบกันในเชิงลึก หุ่นยนต์ที่มีการติดตั้งระบบเคลื่อนไหวเต็มรูปแบบด้วยมอเตอร์ในแต่ละข้อต่อนั้นต้องใช้พลังงานจำนวนไม่น้อย

นักวิจัยได้ใช้มือ Anthropomorphic ที่เป็นการพิมพ์ 3 มิติติดตั้งด้วยเซนเซอร์ Tactile ทำให้มือสามารถรับรู้ว่าสัมผัสกับอะไรอยู่ มีการเคลื่อนที่หลักที่ทำได้ผ่านข้อมือ มีการทดสอบมากกว่า 1,200 รูปแบบเพื่อสังเกตการหยิบจับวัตถุขนาดเล็กโดยไม่หล่น หุ่นยนต์สามารถหยิบวัตถุได้เองโดยไม่ต้องมีการทำงานของข้อต่อนิ้ว เพราะเซนเซอร์ทำหน้าที่เหมือนผิวหนังหุ่นยนต์คอยวัดแรงกดที่จะส่งไปยังวัตถุ การเรียนรู้ของหุ่นยนต์เป็นแบบ Trial& Error ซึ่งผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสามารถหยิบจับวัตถุได้ 11 จาก 14 แบบ

จุดเด่นของการออกแบบนี้ คือ ขอบเขตการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องใช้ Actuator ใด ๆ ทำให้เกิดการทำงานที่เรียบง่ายและรองรับรูปแบบที่ซับซ้อนได้ดี

ที่มา:
cam.ac.uk