** Update – ThaiRobotics ได้ลองสร้าง BB-8 แล้ว ลองดูวิธีทำได้ในบทความ Build Your Own BB-8 ครับ 🙂 **
ด้วยคอมพิวเตอร์กราฟิกที่สมจริงมากขึ้นเรื่อย ๆ ผู้สร้างภาพยนต์จึงมีข้อจำกัดน้อยลงในการจะสร้างสิ่งต่าง ๆ ออกมาโลดแล่น แต่เชื่อว่าหลาย ๆ คนยังคงพิสมัยของที่สัมผัสได้จริงมากกว่าคอมพิวเตอร์กราฟิก ภาพยนต์หลายเรื่อง เช่น Real Steel, Interstellar ก็มีการสร้างหุ่นยนต์ขึ้นมาจริง ๆ เพื่อถ่ายทำ ทำให้มีความสมจริง และนักแสดงที่เข้าฉากด้วยสามารถเห็นเพื่อนร่วมฉากได้โดยไม่ต้องจินตนาการเอา ภาพยนต์ฟอร์มยักษ์อย่าง Star Wars VII : The Force Awakens ได้มีการเปิดตัว BB-8 ตัวละครหุ่นยนต์ใหม่ในเรื่อง มีรูปร่างน่ารัก และมีการเคลื่อนที่ที่น่าสนใจ ที่สำคัญคือ เจ้า BB-8 นี้เป็นหุ่นยนต์จริง ไม่ใช่คอมพิวเตอร์กราฟิกด้วย
หลาย ๆ คนเห็นแล้วก็คงอดสงสัยไม่ได้ว่า เจ้า BB-8 นี่ทำงานอย่างไร ยังไม่มีการเปิดเผยออกมาจากผู้สร้าง เรามาวิเคราะห์กันดีกว่าว่าเจ้า BB-8 ทำงานอย่างไร ข้อสังเกตที่เห็นจากในวิดีโอคือ
- BB-8 เคลื่อนที่ด้วยลูกบอลด้านล่าง
- สามารถเคลื่อนที่ได้รอบทิศทาง
- หัวเเอียงไปมาได้
- หัวหันได้เป็นอิสระกับลูกบอลส่วนตัว
ด้วยการเคลื่อนที่แบบลูกบอลกลิ้งไปมา กลไกขับเคลื่อนสามารถทำได้ 2 แบบ คือ มีล้อขับเคลื่อนจากด้านนอกคล้ายแมลงกลิ้งขี้ หุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนแบบนี้ เช่น BallBot หรือมีล้อขับเคลื่อนจากด้านในคล้ายหนูแฮมสเตอร์ปั่นลูกกรง หุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนแบบนี้ เช่น Sphero
หากสังเกตช่วงที่ BB-8 มีการวิ่งตรง ๆ จะพบว่าหัวมีการโยกเยกกลับไปมาเล็กน้อยขณะวิ่ง น่าจะเกิดจากการขับเคลื่อนเกิดที่ลำตัวแล้วหัวถูกดึงให้เอียงตาม ถ้าหัวเป็นตัวขับเคลื่อนแล้วตัวกลิ้งตาม การเคลื่อนที่ของหัวน่าจะราบรื่นกว่านี้
นอกจากนี้จะสังเกตได้ว่า มีจังหวะที่หัวหมุนไปพร้อมตัว (นาทีที่ 0:38, 0:53, 0:57) ถ้าขับเคลื่อนด้วยหัว จะไม่สามารถทำได้ เพราะจะต้องมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันระหว่างหัวกับตัวเสมอจึงจะเกิดการเคลื่อนที่ขึ้นได้ ดังนั้นการขับเคลื่อนน่าเกิดภายในลำตัวทรงกลม
ต่อมามาดูว่าระบบขับเคลื่อนภายในลำตัวทรงกลมเป็นอย่างไร สามารถทำได้ 2 แบบ คือ holonomic คือ การเคลื่อนที่ได้ทุกทิศทาง สามารถเปลี่ยนทิศไปมาได้รวดเร็ว สามารถทำได้โดยการใช้ล้อ omni อย่างน้อย 3 ล้อขับเคลื่อน (คล้าย BallBot) หรือ non-holonomic คือ การเคลื่อนที่ที่ไม่สามารถไปได้ทุกทิศทางในขณะใด ๆ ถ้าจะเปลี่ยนทิศต้องทำการเลี้ยวก่อน ทำได้โดยการใช้ล้อธรรมดา 2 ล้อขับเคลื่อน (differential drive แบบ Sphero)
ลองสังเกตการโยกเยกของหัว BB-8 ตอนที่วิ่งตรง ๆ จะพบว่ามีการโยกเยกตามแนวการเคลื่อนที่ แสดงว่ากลไกการขับเคลื่อนน่าจะเคลื่อนที่โดยมีแกนหมุนหลัก 1 แกนซึ่งเป็นแกนเดียวกับที่หัวโยกเยก (นึกถึงลูกตุ้มนาฬิกาหรือชิงช้าที่โยกไปกลับในแนวเดียวเพราะมีแกนหมุน 1 แกน) ดังนั้นกลไกขับเคลื่อนส่วนตัวน่าจะใช้ล้อขับเคลื่อนแบบปกติ 2 ล้อ (differential drive) ไม่ใช่การใช้ล้อ omni ขับเคลื่อน เพราะล้อ omni สามารถขับเคลื่อนได้ทุกทิศทาง จึงไม่มีแกนใดเป็นแกนหลักให้เกิดการโยกเยกอย่างชัดเจน (นึกถึงลูกตุ้มที่ห้อยด้วยเชือกเส้นเดียว จะแกว่งไปมาแบบไร้ทิศทาง)
คราวนี้มาดูว่าหัวเคลื่อนที่ได้อย่างไร การเคลื่อนที่ของหัวมี 2 องค์ประกอบ คือ การเอียงหัว และการหันหัว หากสังเกตดูจะพบว่าหัวจะเอียงไปในทิศที่ BB-8 วิ่งไป รูปแบบที่เป็นไปได้คือแกนกลางของกลไกการเคลื่อนที่ในลำตัวทรงกลมน่าจะมีแม่เหล็กดูดให้ส่วนหัวเอียงไปตามการเคลื่อนที่ของลำตัว และการหันหัวไปมาก็ทำได้โดยการติดตั้งมอเตอร์อีก 1 ตัวไว้ในหัว
สรุปว่าวิธีที่เป็นไปได้คือ
- มีมอเตอร์ขับล้อ 2 ล้อขับด้านในของลูกบอลส่วนตัวแบบ differential drive
- หัวกับตัวยึดด้วยแม่เหล็ก
- หัวเอียงตามการเอียงของกลไกการขับเคลื่อนในลำตัว
- หัวหันได้ด้วยมอเตอร์ 1 ตัว
ไม่น่ายากใช่มั้ยครับ ลองทำกันเล่นดูมั้ย 🙂
Update – Disney ได้ลงทุนใน Orbotix บริษัทผู้ผลิต Sphero ดังนั้น BB-8 น่าจะใช้เทคโนโลยีเดียวกับ Sphero และคงได้เห็น BB-8 ออกขายเป็นของเล่นแน่นอน
Update 2 – ThaiRobotics ได้ลองสร้าง BB-8 ตามแนวคิดนี้แล้ว ลองดูวิธีทำได้ในบทความ Build Your Own BB-8 ครับ 🙂
Update 3 – มีการยืนยันแล้วว่า Orbotix ไม่ได้มีส่วนร่วมในการสร้าง BB-8 สำหรับการถ่ายทำ เพียงแต่ทำ BB-8 ของเล่นออกขายเท่านั้น
ภาพ
