หุ่นยนต์อุตสาหกรรมกลายเป็นฟันเฟืองสำคัญของอุตสาหกรรมยุคใหม่หรืออุตสาหกรรม 4.0 ตอบสนองต่อการมาถึงของสังคมผู้สูงอายุ การขาดแคลนแรงงานฝีมือรวมถึงต้นทุนด้านแรงงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่กว่าจะมาเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมอย่างทุกวันนี้มีความเป็นมาอย่างไรบ้าง Modern Manufacturing พานักอุตสาหกรรมทุกท่านไปรู้จักกับต้นกำเนิดของเหล่าหุ่นยนต์ในคลิปวิดีโอสารคดีได้เลยครับ
https://www.youtube.com/watch?v=HVLbtrlL5_E
หุ่นยนต์มาจากไหน?
หุ่นยนต์เป็นเหมือนฝันและจินตนาการของมนุษยชาติมานาน ต้นกำเนิดย้อนกลับไปตั้งแต่ช่วงจักวรรดิจีนยุคเริ่มต้นและอาณาจักรกรีซตุ๊กตากลได้ถือกำเนิดขึ้น โดยมีหลักฐานที่ชัดเจน คือ Archytas แห่ง Taretum ได้สร้างตุ๊กตากลนกพิราบที่เคลื่อนไหวได้โดยไอน้ำขึ้นมาซึ่งในเวลานั้นยังไม่มีคำเรียกขานว่า ‘หุ่นยนต์‘ เหมือนทุกวันนี้ ความสนใจในการพัฒนาจักรกลอัตโนมัติกระตุ้นความสงสัยใคร่รู้ของมนุษย์อยู่ทุกยุคสมัย แม้แต่ Leonardo da Vinci ก็ได้ทดลองสร้างตุ๊กตากลในชุดเกราะอัศวินขึ้นมาเช่นกัน
คำว่า ‘หุ่นยนต์‘ ถูกใช้เป็นครั้งแรกโดยนักเขียนนิยายชาว Czech ชื่อ Karel Capek ต่อมาในปี 1939 หุ่นยนต์ Elektro ซึ่งมีรูปร่างคล้ายมนุษย์ถูกเปิดตัวครั้งแรกในงาน World’s Fair ซึ่งถูกกล่าวถึงอย่างมากในช่วงเวลาดังกล่าว และในปี 1941 Isaac Asimov นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ได้เขียนกฏสามข้อของหุ่นยนต์อันโด่งดังขึ้นมาภายใต้แนวคิดของการรับใช้มนุษย์และสมองของหุ่นยนต์จะถูกตั้งค่าด้วยคำสั่งของมนุษย์ ในช่วงเวลานั้นวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาหุ่นยนต์ด้วยเช่นกัน โดยการวิจัยค้นคว้าของเหล่านักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งอยู่บนกฏสามข้อของ Isaac Asimov ได้แก่
- “a robot may not injure a human being, or, through inaction, allow a human being
to come to harm.” หุ่นยนต์ต้องไม่ทำร้ายมนุษย์ และไม่ปล่อยให้มนุษย์ต้องตกอยู่ในอันตราย - “a robot must obey the orders given it by human beings except where such orders
would conflict with the First Law.” หุ่นยนต์ต้องทำตามคำสั่งที่ได้รับจากมนุษย์เว้นแต่คำสั่งที่ได้รับนั้นจะขัดกับกฏข้อแรก - “a robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict
with the First or Second Laws.” หุ่นยนต์ต้องปกป้องตัวเองตราบเท่าที่ไม่ขัดขืนกับกฏข้อแรกหรือข้อสอง
ต่อมาได้มีการเพิ่มกฏของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเพิ่มเติม โดย Stig Moberg จาก ABB Robotics ซึ่งมีใจความสำคัญอยู่ที่การทำงานตามคำสั่งมนุษย์ ไม่ว่าการขยับ ความเร็ว ความหน่วงต่างๆ โดยต้องไม่ขัดกับกฏ 3 ข้อแรกของ Asimov
การมาถึงของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ต้นกำเนิดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหรือแขนกลเป็นเริ่มต้นจากการพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนในการทำงานมากขึ้นของ Grey Walter และความสำเร็จของ Turning Test ที่พัฒนาโดย Alan Turning เป็นการทดสอบความสามารถในการคิดค้นคำตอบของชุดคำถามของหุ่นยนต์ ทำให้เกิดเครื่องจักรที่มีการเรียนรู้เองครั้งแรกของโลกที่ชื่อว่า Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator (SNARC) ขึ้นในปี 1951 และในปี 1954 George Devol คิดค้นหุ่นยนต์ที่สามารถตั้งโปรแกรมการทำงานแบบดิจิทัลได้เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมการผลิตครั้งใหญ่และในปี 1959 George Devol และ Joseph Engelberger ได้พัฒนาหุ่นยนต์แบบแขนกลขึ้นมา หุ่นดังกล่าวทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกมีความแม่นยำ 1/10,000 นิ้ว มีน้ำหนักกว่า 2 ตัน
ในปี 1961 บริษัท GM ได้ติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นครั้งแรกเพื่อยกชิ้นส่วนโลหะที่มีอุณหภูมิสูงในสายการผลิต โดยหุ่นรุ่นดังกล่าวมีชื่อว่า Unimate ในปี 1968 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ที่มีการติดตั้งปัญญาประดิษฐ์และควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ขนาดเท่าห้อง 1 ห้อง
จุดเปลี่ยนสำคัญ คือ การเติบโตของคอมพิวเตอร์โดยในปี 1974 Microprocessing ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายโดยมี Intel 8080 รุ่นที่ 2 ซึ่งสามารถใช้งานได้เอนกประสงค์ ต่อมาในปี 1969 GM ได้ติดตั้งหุ่นยนต์เชื่อมสำหรับใช้งานงานประกอบยานยนต์ ในปีเดียวกันนั้นเองหุ่นยนต์ได้ถูกพัฒนาให้สามารถใช้งานระบบจับภาพได้
จากการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและการใช้งานอย่างแพร่หลายทำให้ในปี 1973 พัฒนาหุ่น FAMULUS ซึ่งเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6 แกนตัวแรก และในปี 1978 Hiroshi Makino แห่งมหาวิทยาลัย Yamanashi ประเทศญี่ปุ่นได้พัฒนาหุ่นยนต์ SCARA ขึ้นมา ไม่นานนัก IBM ได้พัฒนาภาษาสำหรับหุ่นยนต์ AML ขึ้นมาในปี 1982 และถูกต่อยอดด้วยการพัฒนาการให้เหตุผล (Reasoning) โดย Doug Lenat และทีม ความก้าวหน้าเหล่านี้ทำให้เกิดหุ่นยนต์ RB5X ซึ่งสามารถเรียนรู้จากประสบการณ์โดยใช้ซอฟท์แวร์เพื่อนเรียนรู้สภาพแวดล้อมได้
สำหรับแผงควบคุมหุ่นยนต์ซึ่งมีการใช้งานเมาส์ 6 มิติได้ถูกพัฒนาขึ้นโดย KUKA ซึ่งเป็นระบบ PC ที่ควบคุมหุ่นยนต์ได้รุ่นแรก และ Comau ได้ต่อยอดพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมไร้สาย Wireless Teach Pendant (WiTP) ขึ้นมาในปี 2006 โดยหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในปัจจุบันส่วนมากมีรูปร่างที่ไม่แตกต่างกันนักหากเป็นแขนกล
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีหุ่นยนต์นั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมากขึ้นทุกวัน จะเห็นได้ว่านอกเหนือจากลักษณะทางกายภาพที่ตอบรับการทำงานอย่างหลากหลายรูปแบบแล้ว การพัฒนาซอฟท์แวร์หรือระบบประมวลผลนั้นมีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน ซึ่งทั้งหมดเป็นผลจากจินตนาการและความพยายามของมนุษย์ในเสาะแสวงหาโอกาสใหม่ๆ ทำให้เกิดหุ่นยนต์ที่ตอบสนองการทำงานในหลากหลายรูปแบบอย่างที่เป็นในปัจจุบัน
อ้างอิง:
- http://liu.diva-portal.org/smash/get/diva2:316930/FULLTEXT01.pdf
- http://www.robots-and-androids.com/history-of-robots.html
- http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/technology/historyofrobotics.html
- https://ifr.org/robot-history
- http://usblogs.pwc.com
