Robotics and Automation System:เทคโนโลยีหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ
หุ่นยนต์ (Robot) หมายถึง เครื่องจักรกลอัตโนมัติทุกชนิดที่ออกแบบให้สามารถทำงานแทนมนุษย์ในงานบางประเภท โดยทำงานด้วยคำสั่งเดิมซ้ำๆ ในรูปแบบที่มีความซับซ้อนและยืดหยุ่นได้ดี สามารถถูกปรับเปลี่ยนโปรแกรมให้ทำงานได้หลากหลายกว่า และอาจถูกติดตั้งระบบปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) ทำให้สามารถตัดสินใจเองได้ และระบบอัตโนมัติ (Automation System) หมายถึง ระบบหรือกลไกที่สามารถเริ่มทำงานได้ด้วยตัวเอง โดยทำงานตามโปรแกรมที่วางไว้
ประเภทของหุ่นยนต์ตามเทคโนโลยีหลักในตัวหุ่นยนต์ จำแนกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ถูกนำมาใช้ในระบบผลิต ซึ่งสามารถทำงานได้แบบอัตโนมัติตามโปรแกรมที่ถูกเขียนไว้ เช่น แขนกลในดรงงานผลิตสินค้า และหุ่นยนต์บริการ (Service Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ถูกนำมาใช้ในงานอื่นๆ ในโรงงานหรือคลังสินค้านอกเหนือจากงานผลิตแบบอัตโนมัติ หรือใช้ในงานที่ไม่ใช่งานในอุตสาหกรรม เช่น หุ่นยนต์ทางการศึกษา หุ่นยนต์ที่ใช้ทางการแพทย์ หุ่นยนต์สำรวจอวกาศ โดยเคลื่อนไหวได้มากกว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และทำงานร่วมกับมนุษย์ได้มากกว่า
เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของหุ่นยนต์ สามารถแบ่งได้ตามส่วนประกอบของหุ่นยนต์และวิทยาการพัฒนาหุ่นยนต์ โดยมีรายละเอียดดังนี้
ส่วนประกอบของหุ่นยนต์ ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ดังนี้
- ส่วนการควบคุม เป็นเทคโนโลยีที่เน้นศึกษาด้านการออกแบบชิ้นส่วนหุ่นยนต์การประกอบหุ่นยนต์ และการควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์
- ส่วนการรับรู้ เป็นเทคโนโลยีที่เน้นพัฒนาส่วนของการรับรู้ข้อมูลของหุ่นยนต์จากอุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่างๆ รวมทั้งระบบ Computer Vision ที่ทำให้หุ่นยนต์มองเห็น หรือตรวจสอบระยะใกล้ไกลของวัตถุ โดยข้อมูลที่ได้มานั้นจะนำมาประมวลผลและส่งต่อคำสั่งไปที่ตัวขับเคลื่อนต่างๆ
- ส่วนการเข้าใจ เป็นเทคโนโลยีที่เน้นการพัฒนาระบบการตัดสินใจของหุ่นยนต์เมื่อได้รับข้อมูลจากตัวตรวจจับ ซึ่งเป็นการใช้หลักการของวิศวกรรมคอมพิวเตอร์และมีความเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี AI และศาสตร์ Machine Learning
วิทยาการพัฒนาหุ่นยนต์ แบ่งได้เป็น 5 วิทยาการหลัก ดังนี้
- วิทยาการด้านปฏิสัมพันธ์ เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ AI ที่เน้นพัฒนาด้านการตีความของหุ่นยนต์ต่อกลุ่มคำหรือสิ่งต่างๆ ที่พบเจอ
- วิทยาการด้านการเคลื่อนที่ อาศัยความรู้ด้านพลศาสตร์ พัฒนาตัวขับเคลื่อนที่ช่วยในการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
- วิทยาการด้านการนำทาง ศึกษาระบบนำทางอัตโนมัติที่ทำให้หุ่นยนต์สามารถตรวจจับเส้นทางและวางแผนเส้นทางในการเคลื่อนที่ เพื่อจะไม่ไปชนกับวัตถุสิ่งกีดขวางต่างๆ
- วิทยาการด้านการเคลื่อนย้ายชิ้นงาน ศึกษาด้านการเคลื่อนไหวของแขนหุ่นยนต์ในลักษณะต่างๆ
- วิทยาการด้านปัญญา ศึกษาด้านการทำความเข้าใจข้อมูลด้วยตัวเองของหุ่นยนต์
โดยจะเห็นได้ว่า ภาคอุตสาหกรรมของไทยในปัจจุบันได้เริ่มมีการนำหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติเข้ามาใช้งานมากขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยีหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติมีประโยชน์ต่อระบบการผลิตสินค้า เช่น ประสิทธิภาพของระบบการผลิตที่เพิ่มขึ้น รอบการผลิตที่ลดลง ต้นทุนการผลิตที่ลดลง ของเสียจากการผลิตที่ลดลง และความน่าเชื่อถือในการรักษาคุณภาพสินค้าที่เพิ่มขึ้น
