หุ่นยนต์ DRAGON แปลงร่างได้กลางอากาศ

งานวิจัยหุ่นยนต์ DRAGON (มังกร) จากแล็บ JSK (Jouhou System Kougaku Laboratory) มหาวิทยาลัยโตเกียวตัวนี้เกิดขึ้นจากความตั้งใจที่จะสร้างหุ่นยนต์บินได้ และปรับเปลี่ยนรูปร่างได้กลางอากาศ (Transformable aerial robot) เหมือนมังกรที่เลื้อยหัวเลื้อยหางไปมาได้ขณะที่บินอยู่ในอากาศ โดยหวังว่าจะเกิดประโยชน์ในการบินผ่านพื้นที่แคบ อย่างเช่น ซอกเล็ก ๆ ยาว ๆ หรือมุมแคบ ๆ

ฮาร์ดแวร์ที่เป็นพระเอกในงานวิจัยนี้คือ Dual-rotor gimbal module ซึ่งเป็นข้อต่อที่มี 2 องศาอิสระ (2DoF joint modules) สร้างเวกเตอร์แรงได้ 2 แกน พอเอามันเชื่อมต่อกันหลาย ๆ ชิ้น (เรียกว่า Multi-DoF aerial transformation) ก็จะทำให้หุ่นยนต์ปรับเปลี่ยนรูปร่างได้มากขึ้น จาก 2 องศาอิสระ เป็น 4 องศาอิสระ หรือมากกว่านั้นได้เรื่อย ๆ หุ่นยนต์ต้นแบบในงานวิจัยนี้มี Dual-rotor gimbal module จำนวน 4 ชิ้นประกอบกัน

ในด้านพลศาสตร์การควบคุม นักวิจัยใช้วิธีรักษาทิศทางของศูนย์ถ่วง CoG Orientation เป็นพื้นฐาน ด้วยการควบคุม 2 ชนิด คือ ควบคุมแรงยก (Thrust force control) และ ควบคุมข้อต่อ (Gimbal control) ส่วนการควบคุมการปรับเปลี่ยนรูปร่างของหุ่นยนต์ จะใช้เวกเตอร์ 2 เวกเตอร์ของแรงที่สร้างขึ้นจากแต่ละ Dual-rotor gimbal module ในการควบคุม

ชมวิดีโอสาธิตการทำงานได้ด้านล่างนี้ครับ

ที่มา – IEEE Xplore

LINE it!