โดรน ‘ฉีดพ่นยอดมะพร้าว’ ผลงาน มทร.ธัญบุรีเพื่อการเกษตร

รศ.ดร.เกรียงไกร แซมสีม่วง อาจารย์ที่ปรึกษา และนายวีรยุทธ พรหมจันทร์ นักศึกษาปริญญาโทสาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี (มทร.ธัญบุรี) เจ้าของไอเดีย ผลงานวิจัยที่ออกแบบและสร้างชุดแขนกลพ่นน้ำยาที่สามารถยึดและหดได้แบบควบคุมระยะไกลติดตั้งใช้งานร่วมกับโดรน สำหรับฉีดพ่นยอดมะพร้าวที่เกิดด้วงเจาะทำลาย 

วัตถุประสงค์หลักในการออกแบบ คือ สามารถฉีดพ่นน้ำยากำจัดด้วงมะพร้าว โดยหัวฉีดเข้าใกล้เป้าหมายด้วยการยืดของแขนกล ใช้งานง่าย มีระบบการทำงานที่ไม่ซับซ้อน ทดแทนการใช้แรงงานคนในการฉีดพ่น มีความปลอดภัยและเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสำหรับเกษตรกรที่มีโดรนพ่นยาใช้งานอยู่แล้ว หรือผู้ประกอบการรับจ้างฉีดพ่นสารกำจัดศัตรูพืชด้วยโดรน

          แมลงศัตรูมะพร้าวที่สำคัญนั้น มีอยู่ 2 จำพวก คือ แมลงเพลี้ยและหนอนหัวดำมะพร้าว โดยจะเข้าทำลายบริเวณส่วนทางใบของมะพร้าว หากเกิดการระบาดจะส่งผลให้ทางใบมะพร้าวเกิดความเสียหาย และหากปล่อยไว้นานจะเกิดการระบาดอย่างรุนแรงจนทำให้ต้นมะพร้าวมีลักษณะใบแห้งเหี่ยว หรือที่ชาวบ้านเรียกว่าอาการมะพร้าวหัวหงอก วิธีการกำจัดทำได้โดยการฉีดพ่นสารกำจัดแมลงบริเวณส่วนใบที่เกิดการระบาด และการตัดใบทิ้งแล้วเผาทำลาย ส่วนอีกจำพวกคือ ด้วงแรดและด้วงงวงมะพร้าว ซึ่งจะเข้าทำลายบริเวณยอดอ่อนของต้นมะพร้าว หากเกิดการแพร่ระบาดจะส่งผลให้มะพร้าวมีลักษณะใบแหว่งเป็นรูปพัด และหากปล่อยทิ้งไว้นานยอดมะพร้าวจะถูกเจาะทำลายจนส่งผลให้มะพร้าวยืนต้นตายได้ หรือที่เรียกว่ามะพร้าวยอดด้วน 

       

วิธีการกำจัดสามารถทำได้โดยการฉีดพ่นสารกำจัดแมลงบริเวณส่วนยอดที่เกิดการเจาะเข้าทำลายของตัวด้วง ซึ่งการฉีดพ่นบริเวณรอยเจาะของตัวด้วงมีความยากลำบากมาก เนื่องจากความสูงของต้นมะพร้าว และเป้าหมายฉีดพ่นมีขนาดเล็ก ไม่สามารถมองเห็นการทำงานได้ในขณะฉีดพ่น ส่งผลให้การพ่นสารกำจัดแมลงมีประสิทธิภาพต่ำลง สิ้นเปลืองสารฉีดพ่น และการเข้าถึงเป้าหมายของหัวฉีดพ่นทำได้ยาก จากปัญหาดังกล่าว จึงได้ออกแบบและสร้างอุปกรณ์แขนกลพ่นน้ำยาควบคุมระยะไกลแบบติดตั้งกับโดรนสำหรับฉีดพ่นยอดมะพร้าวที่เกิดด้วงเจาะทำลาย

          ผลงานวิจัยดังกล่าวแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือการออกแบบและสร้างแขนกลพ่นน้ำยา การออกแบบระบบควบการทำงาน การทดสอบผลในห้องปฏิบัติการ และการทดสอบภาคสนาม โดยอุปกรณ์หลักที่ใช้สำหรับงานวิจัย ประกอบด้วย โดรนพ่นยา ใช้โดรนเกษตรสำหรับติดตั้งอุปกรณ์แขนกลพ่นน้ำยา ซึ่งเป็นโดรนชนิด 8 ใบพัด ระดับเพดานบินสูงสุด 30 เมตร และสามารถบรรทุกน้ำยาได้สูงสุด 5 ลิตรต่อครั้ง กล้อง IP Camera ซึ่งทำหน้าที่ตรวจสอบเป้าหมายการเจาะทำลายของด้วงมะพร้าวและบันทึกภาพการฉีดพ่น เพื่อส่งสัญญาณภาพแบบเรียลไทม์ไปยังสมาร์ทโฟน หัวฉีดพ่นน้ำยา Spray Nozzle ชนิดทองเหลือง 

การออกแบบและสร้างแขนกลพ่นน้ำยาควบคุมระยะไกลแบบติดตั้งกับโดรน ประกอบด้วย (1) ตัวโครง ที่ทำด้วยวัสดุอลูมิเนียมมีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา สำหรับติดตั้งอุปกรณ์ทั้งหมด คือ เชือกสลิงและลูกรอก มอเตอร์ขับลูกรอก ปลอกสวม ท่อน้ำยา เดือยแบบสวมใน สลักยึดเชือกสลิง แขนพ่น กล้องและหัวฉีด (2) ชุดแขนกลพ่นน้ำยา สำหรับติดตั้งใช้งานร่วมกับโดรน 

โดยมีหลักการทำงาน คือ ในขณะที่ โดรนขึ้นบิน (Take Off) และโดรนลงจอด (Landing) ชุดแขนกลพ่นน้ำยาจะห้อยตัวอย่างอิสระ เพื่อให้สามารถพับได้ในแนวราบ ส่วนในขณะที่โดรนลอยตัวอยู่กับที่ และในขณะฉีดพ่นน้ำยา ชุดแขนกลพ่นน้ำยาจะถูกล็อคแน่นเข้ากับปลอกสวม เพื่อสะดวกในการควบคุมโดรนและเพิ่มความแม่นยำในการฉีดพ่นน้ำยา ขณะที่การทำงานของระบบ แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนที่ 1 ใช้สำหรับควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของโดรน และสั่งการการฉีดพ่นน้ำยา ส่วนที่ 2 ใช้สำหรับควบคุมแขนกลพ่นน้ำยา สำหรับปล่อยให้อ่อนตัว เพื่อความสะดวกในการขึ้นบินโดรน และการลงจอด รวมถึงสำหรับดึงขึ้นให้ยึดแน่น เพื่อทำการฉีดพ่นน้ำยา 

เจ้าของไอเดีย ยังกล่าวอีกด้วยว่า ในการออกแบบและสร้างชุดแขนกลพ่นน้ำยาควบคุมระยะไกล แบบติดตั้งกับโดรนสำหรับฉีดพ่นยอดมะพร้าวที่เกิดด้วงเจาะทำลาย ได้คำนึงถึงการเลือกใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายทั่วไปตามท้องตลาด และมีราคาถูกสามารถนำมาประกอบและใช้งานได้จริง สำหรับเกษตรกร ชาวสวนมะพร้าว เพื่อใช้ฉีดพ่นน้ำยากำจัดด้วงมะพร้าว ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก คือ ตัวโครง ชุดแขนกลพ่นน้ำยา และระบบควบคุมระยะไกล 

อุปกรณ์ทั้งหมดนี้ จะติดตั้งเข้ากับโดรนพ่นยาขนาด 5 ลิตร เริ่มต้นจากการควบคุมโดรน ไปยังต้นมะพร้าวที่มีการเจาะทำลายของตัวด้วง โดยสามารถตรวจดูได้แบบเรียลไทม์ ด้วยกล้อง IP Camera ที่แสดงผลผ่าน สมาร์ทโฟน เมื่อพบรอยเจาะของตัวด้วงจะสามารถสั่งการฉีดพ่นน้ำยาโดยการควบคุมผ่านรีโมทที่ภาคพื้นได้แบบทันที ถือเป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมด้านเทคโนโลยีที่มาเสริมการทำงานให้กับเกษตรกร และเตรียมที่จะพัฒนาต่อไปให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น