Octobot หุ่นยนต์นิ่มที่ทำงานได้อัตโนมัติในตัวเอง

octobot

หุ่นยนต์นิ่ม (soft robot) นั้นมีประโยชน์มากในงานที่ต้องทำร่วมกับมนุษย์ แต่ความพยายามในการสร้างหุ่นยนต์นิ่มที่ผ่านมานั้นประสบปัญหาเดียวกันหมดคือ ส่วนประกอบบางอย่างยังต้องเป็นของแข็งอยู่ ล่าสุดนักวิจัยจาก Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ที่ Harvard University ได้แก้ปัญหานั้นได้แล้ว และสร้าง Octobot หุ่นยนต์นิ่มที่ทำงานได้ด้วยอุปกรณ์นิ่มทั้งหมดในตัวเอง

สาเหตุที่นักพัฒนาหุ่นยนต์นิ่มไม่สามารถสร้างหุ่นยนต์นิ่มที่สมบูรณ์ในตัวได้เป็นเพราะอุปกรณ์ต้นกำลัง บวกกับแหล่งกำเนิดพลังงานที่ยังต้องใช้อุปกรณ์ที่แข็งอยู่ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ หรืออีกแนวทางหนี่งคือการใช้การอัดแรงดันลม ซึ่งอาจจะติดตั้งปั๊มลมอยู่นอกหุ่นยนต์แล้วเดินสายลมมาในหุ่นยนต์ อีกจุดคือหน่วยประมวลผล ซึ่งโดยทั่วไปยังคงอิงอยู่กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์

นักวิจัยจาก Harvard มีทางออกให้กับปัญหานี้ และสาธิตโดยการสร้าง Octobot หุ่นยนต์ปลาหมึกขึ้นมา สาเหตุที่ใช้ปลาหมึกเพราะปลาหมึกเป็นตัวอย่างที่ดีของสิ่งมีชีวิตที่อ่อนนิ่ม แต่มีความแข็งแรงและคล่องตัวสูง วิธีที่ Harvard สร้าง Octobot ขึ้นมา คือการสร้างโครงสร้างหุ่นยนต์จากวัสดุนิ่ม ขับเคลื่อนด้วยการอัดแรงดันลมไปยังส่วนต่าง ๆ ให้ขยาย แรงดันลมนั้นกำเนิดจากปฏิกิริยาเคมีซึ่งก่อให้เกิดแก๊สไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ห้องบรรจุสารเคมีและท่อลำเลียงลมทั้งหมดถูกสร้างจากวัสดุนิ่ม ส่วนระบบควบคุมนั้นสร้างจากวงจร microfluidic (ศาสตร์ที่ว่าด้วยของไหลระดับเล็ก ๆ ซึ่งจะมีสมบัติและพฤติกรรมต่างจากของไหลที่เราเห็นในชีวิตประจำวัน เช่น ความหนืด การไหล) ซึ่งควบคุมการเกิดปฏิกิริยาและการไหลของแก๊สไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เจ้า Octobot ทั้งตัวถูกสร้างด้วยเทคนิค soft lithography (การฉายแสงใส่โพลิเมอร์ให้แข็งตัว) การหล่อ และการพิมพ์สามมิติ

นักวิจัยหวังว่าเทคนิคที่ใช้สร้าง Octobot นี้จะสามารถนำไปประยุกต์สร้างหุ่นยนต์นิ่มที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นต่อไปได้ ใครสนใจอ่านงานวิจัยฉบับเต็มอ่านได้ที่ nature

ภาพและที่มา Robohub

LINE it!