Martin Nisser กับแนวคิดแห่งอนาคต ‘เครื่องจักรสร้างหุ่นยนต์และหุ่นยนต์สร้างหุ่นยนต์ด้วยกันเอง’

ประชาธิปไตยอาจจะไม่ใช่แค่แนวคิดหรือระบอบการปกครองสำหรับมนุษย์อีกต่อไปเมื่อ Martin Nisser นักศึกษาระดับปริญญาดุษฎีบัณฑิตจาก MIT อยากทำฮาร์ดแวร์ให้เป็นประชาธิปไตยมากขึ้นด้วยการทำให้สามารถสร้างและปรับแต่งได้ง่ายขึ้น

ถ้าใครเคยดูหนังของพี่น้อง Wachowski อย่าง The Matrix หรือเล่นเกมส์ Exclusive สำหรับ PlayStation อย่าง Horizon: Zero Dawn มาก็คงพอจะนึกออกว่าโลกหลังยุคล่มสลายที่หุ่นยนต์ครองพื้นผิวโลก และมีโรงงานคอยผลิตหุ่นยนต์ออกมาอัตโนมัติโดยมีเจตจำนงค์ของตัวเองเป็นอย่างไร

แนวคิดที่ว่าอาจขยับเข้ามาใกล้ความเป็นจริงมากยิ่งขึ้น (ไม่ใช่แนวคิดโลกล่มสลายหรือ Post Apocalypse นะครับ) โดย Martin Nisser ที่กำลังศึกษาปริญญาเอกอยู่นั้นได้ลงลึกไปกับงานวิจัยที่หุ่นยนต์ประกอบร่างกายขึ้นมาเองซึ่งอาจเป็นกุญแจสำคัญในการลดต้นทุนสำหรับหุ่นยนต์ได้

“แนวคิดที่ว่าใช้คณิตศาสตร์และฟิสิกส์เพื่อสร้างบางอย่างที่จับต้องได้นั้นดึงดูดใจผมเสมอ” Martin Nisser

Martin นั้นหลงรักในเทคโนโลยีและหุ่นยนต์ตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาตรีและได้เข้าศึกษาต่อระดับปริญญาโทด้านหุ่นยนต์ ระบบ และการควบคุมที่ ETH Zurich ที่ซึ่งขาได้พบกับศาสตรจารย์จาก Havard Microrobotics Laboratory ที่เปิดโอกาสเขาสู่การพัฒนาเทคโยโลยีที่น่าสนใจต่าง ๆ เช่น การใช้วัสดุเป็นชั้น ๆ เช่น Shape Memory Polymer ซึ่งเป็นวัสดุอัจฉริยะที่สามารถตั้งโปรแกรมให้เปลี่ยนรูปทรงได้เมื่ออยู่ภายใต้อุณหภูมิที่กำหนด ส่งผลให้สามารถโปรแกรมแผ่น 2 มิติหลายชั้นเพื่อให้พับไปในรูปแบบที่ต้องการเพื่อสร้างรูปแบบ 3 มิติที่ต้องการได้ และเมื่อได้รับประสบการณ์เกี่ยวกับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

ประสบการณ์เหล่านี้ทำให้ Nisser มาอยู่ในจุดที่สามารถค้นหาวิธีที่หุ่นยนต์สามารถทำการผลิตตัวเองได้แล้วโดยใช้กระบวนการผลิตจากด้านบนแบบเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ไล่กระบวนการจากล่างขึ้นบน

“สิ่งจำเป็น คือ ทักษะที่เป็นลักษณะสหสาขาวิชาชีพเพื่อสร้างระบบวิศวกรรมตั้งแต่กลศาสตร์และวิศวกรรมไฟฟ้าไปจนถึงวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ นั่นหมายความว่าคุณต้องเรียนอะไรใหม่ ๆ อยู่เสมอ เราต้องบูรณาการเทคนิคที่ได้เรียนมาผ่านพื้นฐานต่าง ๆ อยู่อย่างต่อเนื่องเสมอ ๆ ซึ่งมันจะเป็นไปในแบบที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน” นี่คือแนวคิดที่อยู่ในพื้นฐานของ Nisser

โครงการวิจัยที่ Nisser ทำก่อนการเรียนปริญญาเอกนั้นเกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่สามารถตั้งค่าใหม่ได้ (Reconfigurable Robot) ที่ European Space Agency ทำให้เขาเห็นประเด็นและเงื่อนไขที่เกิดขึ้นจากข้อจำกัดที่ทุกระบบเมื่อต้องปล่อยสู่อวกาศจะต้องสามารถบรรจุในกรสวยได้อย่างลงตัว ซึ่งหน่วยงานดังกล่าวให้ความสำคัญกับโครงสร้างที่สามารถปรับเปลี่ยนตั้งค่าหม่ได้ ซึ่งนำ Nisser ไปสู่หุ่นยนต์ที่พับตัวเองได้ โดยเขาได้พัฒนา Algorithm ที่ทำให้โมดูลยานอวกาศจำนวนมากเคลื่อนไหวพร้อมกันในขณะที่ยึดติดกันอยู่และปรับเปลี่ยนรูปร่างเป็นรูปร่างที่ต้องการได้

และในโครงการปริญญาเอกนั้น Nisser และทีมได้พัฒนาเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติที่สามารถใช้ในสภาพแวดล้ออวกาศได้ การผลิตวัสดุในอวกาศโดยไม่ต้องกังวลเรื่องแรงดึงดูดจึงเกิดขึ้นและได้รับการทดสอบในการบิน Parabolic Flight หรือการบินที่ทำให้อยู่ในสภาวะไร้แรงดึงดูดเป็นเวลา 20 วินาที และโครงการนี้จะถูกนำขึ้นไปทดสอบในสถานีอวกาศนานาชาติโดย SpaceX ปลายปีนี้

เทคนิคที่พัฒนาขึ้นมาเหล่านี้ลงลึกลงไปในประเด็นของ Self-configration และ Self-assembly หรือการประกอบและตั้งค่าตัวเองซึ่งกลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับยุคใหม่ ความสนใจนี้นี้นำไปสู่งานวิจัยเพื่อยกระดับความยั่งยืนและเทคโนโลยีล้ำสมัยที่เข้าถึงได้มากขึ้น การสร้างระบบเพื่อทำงานให้กับระบบที่มีความจำเพาะ เช่น การผลิตรถ ผลิตเก้าอี้ ซึ่งในวิสัยทัศน์ระยะยาวสามารถสร้างระบบจากส่วนประกอบอัจฉริยะและระบบ Modular ซึ่งทำให้สามารถตั้งค่าได้และปรับฟังก์ชันได้หลากหลายตามความต้องการ

Nisser เริ่มต้นการต่อสู้กับความท้าทายเหล่านี้ด้วยการสร้าง LaserFactory อุปกรณ์เสริมสร้างที่ติดตั้งลงไปเพียง 150 ดอลลาร์สหรัฐฯ ที่เชื่อมกับเครื่องตัดเลเซอร์และทำให้อุปกรณ์เป็นระบบ Custom ที่รองรับตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วสมใส่ไปจนถึงฟังก์ชันโดรน ซึ่งในกระบวนการผลิตนั้นไม่จำเป็นต้องมีคำแนะนำในการใช้งานซึ่งโดรนที่ผลิตเสร็จแล้วก็บินออกจากฐานผลิตได้เลย ซึ่งสามารถดูคลิปได้ที่ BBC

หลังสำเร็จการศึกษา Nisser ยังหวังว่าจะทำการสอนที่เขามักทำในเวลาว่างเพื่อสอนเทคโนโลยีให้กับผู้ต้องขังต่อไปและวิจัยเกี่ยวกับหุ่นยนต์อย่างต่อเนื่องในฐานะศาสตรจารย์ ซึ่ง Nisser คิดว่าหากมนุษย์เข้าใกล้ระบบการประกอบอัตโนมัติมากขึ้นเท่าไหร่ มนุษย์ยิ่งเข้าใกล้การลดต้นทุนและเพิ่มความสามารถในการเข้าถึงระบบฮาร์ดแวร์ที่มีความล้ำสมัยมากขึ้นได้มากเท่านั้น

“ลองคิดดูว่าหากมีแล็บทอปคอมพิวเตอร์ให้เด็กทุกคนจะช่วยเพิ่มความตื่นรู้จากการเชื่อมต่อผู้คนเข้ากับอินเตอร์เน็ตได้มากเท่าไหร่เมื่อผู้คนสามารถแบ่งปันและสร้างสรรค์สิ่งต่าง ๆ ในรูปแบบดิจิทัลได้ และสิ่งเดียวกันนี้ก็สามารถเกิดขึ้นกับฮาร์ดแวร์ได้เช่นกัน เมื่อเราสามารถกระจายการผลิตได้ด้วยเครื่องพิมพ์ที่ราคาไม่แพง หรือฮาร์ดแวร์ที่ประกอบตัวเองได้ มันจะเป็นการกำจัดความจำเป็นของความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมออกไป เราสามารถสร้างโอกาสให้กับผู้คนเพื่อแบ่งปันและสร้างสิ่งที่เป็นกายภาพขึ้นมาได้ ซึ่งนั่นจะดีกับทุกคน” Martin Nisser

ที่มา:
News.mit.edu

เนื้อหาที่น่าสนใจ: ถอดความสำเร็จผู้ผลิตทั่วโลกในการใช้หุ่นยนต์กับ KUKA!