นักวิจัยจีน ม.ชิงหวา ยกระดับ 'หุ่นยนต์' สู่ขั้นใหม่

ด้วยเหตุผลนี้ ทีมวิจัยสหวิทยาการซึ่งนำโดยศาสตราจารย์เจมส์ ชาง แห่งภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลกำลัง จึงได้นำเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดทางด้านปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ชีวกลศาสตร์ และปัจจัยมนุษย์วิศวกรรมมาประยุกต์เข้าด้วยกันเพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ที่สามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวมือของมนุษย์ได้อย่างแม่นยำ โดยมือของหุ่นยนต์ที่ได้รับการพัฒนาให้มีสัมผัสที่แม่นยำและสายตาที่เฉียบคมนี้ยังมีความคล่องแคล่วมากพอที่จะสามารถจับลูกบอลและหยิบกระดาษทิชชู่

หุ่นยนต์ที่มีสองมือและมาพร้อมความคล่องแคล่วนี้ได้รับการออกแบบและพัฒนาขึ้นในไต้หวันในทุกขั้นตอน และถูกตั้งชื่อให้ว่า “Tsing-Hua Gentleman” โดยอธิการบดีมหาวิทยาลัยแห่งชาติชิงหวา  ผู้ซึ่งกล่าวว่าเจ้าหุ่นยนต์ตัวนี้ถูกกำหนดมาให้มีบทบาทสำคัญทางด้านการให้บริการทางการแพทย์

ความคล่องแคล่วขั้นสูงของหุ่นยนต์

สิ่งที่ทำให้หุ่นยนต์ตัวนี้แตกต่างจากหุ่นยนต์อื่น ๆ คือมือข้างหนึ่งของมันถูกออกแบบให้มีความแข็งแรง ขณะที่มืออีกข้างจะมีความคล่องแคล่วสูงมาก ชาง กล่าวว่ามือที่มีความคล่องแคล่วนั้นจำเป็นสำหรับการทำงานกับเครื่องมือทางการแพทย์ส่วนใหญ่ เช่น ในการทดสอบเชื้อ covid-19 ซึ่งมือจะต้องมีความคล่องแคล่วมากพอสำหรับใช้สำลีในการการเก็บตัวอย่างส่งตรวจ (swab) ทางจมูกหรือช่องคออย่างอ่อนโยน เพื่อก้าวข้ามขีดจำกัดแขนกลในหุ่นยนต์ที่มีข้อต่อหกแกน แขนกลในหุ่นยนต์ของ Chang ถูกออกแบบให้มีทั้งหมดเจ็ดแกนทำให้เคลื่อนไหวได้อย่างคล่องแคล่วกว่าแม้แต่แขนของมนุษย์ หุ่นยนต์ที่พัฒนาโดยทีมของ Chang สามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวของมือมนุษย์ได้อย่างใกล้เคียงโดยนำการเคลื่อนไหวของมือมนุษย์มาทำให้อยู่ในรูปแบบดิจิทัลเพื่อให้ได้ระดับความคล่องแคล่วเทียบเท่าและทำให้หุ่นยนต์มีความคล่องแคล่วมากพอที่จะอุ้มทารกหรือแม้แต่ช่วยพลิกตัวผู้ป่วยติดเตียงได้

การรับรู้เทียบเท่ามนุษย์

ชาง อธิบายว่ามือที่มีความคล่องแคล่วนี้เลียนแบบมาจากโครงสร้างนิ้วของมนุษย์ โดยใช้ระบบส่งกำลังนิวเมติกควบคุมการเคลื่อนไหว และอุปกรณ์วัดแรงกดที่ได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาซึ่งมีความแม่นยำและสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงแม่เหล็กได้ ขณะที่หุ่นยนต์อื่น ๆ ต้องใช้เซ็นเซอร์แบบแยกสำหรับการเคลื่อนไหวแต่ละทิศทาง แต่แขนกลในหุ่นยนต์ของ Chang นั้นสามารถตรวจจับทิศทางต่าง ๆ ได้โดยใช้เซ็นเซอร์เพียงตัวเดียวซึ่งทำให้มือของหุ่นยนต์เหมือนกับมือของมนุษย์มากขึ้น นอกจากนี้ยังมีระบบภาพแบบสามมิติสำหรับสแกนวัตถุรอบตัวในระยะกว้างที่ทำให้หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถระบุลักษณะของพื้นที่และสามารถใช้ AI ในการระบุชนิดของวัตถุได้

แรงบันดาลใจ

แรงบันดาลใจเริ่มแรกของ ชาง ต่อการพัฒนาหุ่นยนต์ตัวนี้มาจากการที่ภรรยาของเขาดูโทรทัศน์และเจอหุ่นยนต์ที่สามารถทำอาหารได้ จึงได้รับแรงบันดาลใจที่จะจริงจังที่จะประดิษฐ์หุ่นยนต์ที่สามารถทำอาหารได้จริง ๆ และจากการที่ไต้หวันจะกลายเป็นสังคมของผู้สูงวัยแบบเต็มขั้นภายในปี 2568 นี้ ดังนั้น ชาง จึงตั้งเป้าที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ที่สามารถให้บริการที่จำเป็นต่อผู้สูงอายุได้อย่างหลากหลาย และแน่นอนว่าการทำอาหารและการล้างจานเป็นหนึ่งในความสามารถนั้น