No.274 ประจำเดือน กันยายน 2558

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

               เหตุการณ์ตึกถล่มจากแผ่นดินไหวได้สร้างความเสียหายทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สินซึ่งไม่มีใครอยากให้เกิดขึ้น แต่เมื่อเหตุการณ์แผ่นดินไหวเป็นภัยพิบัติจากธรรมชาติที่มนุษย์ไม่อาจควบคุมได้และนับวันยิ่งทวีความรุนแรงเพิ่มขึ้น แม้แต่ประเทศไทยเองก็ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้เมื่อมีการค้นพบรอยเลื่อนของแผ่นเปลือกโลกจำนวนมากในประเทศ ซึ่งทำให้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดแผ่นดินไหวที่อาจส่งผลกระทบต่อตึกและอาคารสูงมีโอกาสได้รับความเสียหายและถล่มลงมาได้ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีวิธีการเข้าช่วยเหลือผู้ประสบภัยที่ติดอยู่ใต้ซากอาคาร แต่ทว่างานค้นหาและกู้ภัยภายใต้ซากปรักหักพังนั้น เป็นงานที่มีความเสี่ยงสูง ดังนั้น การใช้หุ่นยนต์เพื่อทำหน้าที่แทนจึงได้รับความสนใจมากกว่า โดยหุ่นยนต์ที่มีความเหมาะสมในการเข้าไปสำรวจและกู้ภัยมากที่สุด คือ ‘หุ่นยนต์แบบขา’

 ทีมนักศึกษาผู้วิจัยและพัฒนา “หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม”

               แต่ปัญหาคือการเลือกลำดับการก้าวเดินของหุ่นยนต์แบบขาจะซับซ้อนขึ้นตามจำนวนขา เมื่อเข้าไปปฏิบัติงานในพื้นที่เสี่ยงภัยที่มีสภาพพื้นผิวขรุขระเต็มไปด้วยสิ่งกีดขวางก็ไม่อาจจะสามารถเลือกก้าวขาได้ตามต้องการ เพราะจุดวางเท้ามีจำกัด ดังนั้น หุ่นยนต์จะต้องมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนลำดับการก้าวขาเพื่อที่จะสามารถเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระไปได้ จึงเป็นที่มาของการพัฒนา “หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม” ของสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

 อธิการบดี คณาจารย์ มจธ. และผู้บริหาร UIH ร่วมชมผลงาน

               รศ.ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้ก่อตั้ง ฟีโบ้ กล่าวว่า หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม เป็นหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานในพื้นที่เสี่ยงอันตรายแทนมนุษย์ โดยงานวิจัยนี้เกิดขึ้นจากการประเมินโอกาสที่ประเทศไทยอาจได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว ตึกและอาคารสูงในพื้นที่ภาคกลางมีโอกาสได้รับความเสียหายและถล่มลงได้ โดยหุ่นยนต์ได้ถูกออกแบบให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระได้อย่างคล่องแคล้ว อีกทั้งสามารถทำการสำรวจซากปรับหักพังได้อย่างอัตโนมัติ หุ่นยนต์ตัวนี้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อทำหน้าที่เข้าค้นหาตำแหน่งที่คาดว่าจะยังคงมีผู้ที่รอดชีวิตและส่งสัญญาณกลับออกมาเพื่อให้ทีมกู้ภัยเข้าถึงจุดได้ถูกต้อง โดยหุ่นยนต์ตัวนี้ยังสามารถบรรทุกน้ำดื่มหรือเสบียงที่มีน้ำหนักไม่มากนำติดตัวเข้าไปด้วยหากพบผู้ที่รอดชีวิตก็สามารถช่วยประทังชีวิตได้ในเบื้องต้นช่วงระหว่างรอทีมกู้ภัยเข้าช่วยเหลือออกมา ซึ่งหุ่นยนต์ลักษณะนี้ยังสามารถดัดแปลงใช้งานในภารกิจอื่น ๆ ได้ เช่น งานกู้กับระเบิด หรืองานที่ต้องเสี่ยงภัยอื่น ๆ เป็นต้น

                นายศิรวิทย์ ภาชา นักศึกษาปริญญาโท และหัวหน้าทีมวิจัยฯ กล่าวว่า หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มที่พัฒนาขึ้นนี้ มีน้ำหนักกว่า 80 กิโลกรัม เป็นหุ่นยนต์แบบขาที่มีขาทั้งหมดหกขา รูปแบบคล้ายหุ่นยนต์ของนาซ่า เพราะข้อได้เปรียบในการเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระได้ดีกว่าหุ่นยนต์แบบล้อและแบบสายพาน และหุ่นยนต์ตัวนี้ได้ถูกพัฒนาระบบให้คิดคำนวณตัดสินใจเองได้ในเรื่องของการก้าวขาและเลือกหลบสิ่งกีดขวางเองได้ เพื่อให้เกิดความคล่องตัวในการเข้าค้นหาผู้รอดชีวิตใต้ซากปรับหักพัง เพื่อลดความเสี่ยงภัยของผู้ปฏิบัติงาน เพราะอาคารถล่มมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดถล่มลงมาอีก ซึ่งหุ่นยนต์ตัวนี้จะมีลักษณะการเดินแบบก้าวทีละสองขาสลับหนึ่งขา และมีลำดับการก้าวขาที่ไม่ซ้ำเดิม การเหยียดขา การหาจุดวางเท้า เพื่อไม่ให้โดนหลุม หรือไม่ให้ล้ม โดยตัวหุ่นยนต์ได้ติดตั้งเลเซอร์สแกนพื้นผิวของภูมิประเทศเพื่อให้การก้าวขาเปลี่ยนไปตามลักษณะพื้นผิวภูมิประเทศ และติดตั้งระบบเซนเซอร์เพื่อตรวจจับอุณหภูมิของผู้รอดชีวิตส่งกลับมา อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มนี้ยังต้องพัฒนาเรื่องความเร็วเพื่อให้เคลื่อนที่เร็วขึ้น และพัฒนาแบตเตอร์รี่ให้สามารถใช้งานได้ยาวนานขึ้น

หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา

               “วิธีการคือผู้ที่เป็นคนควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลจะเป็นคนกำหนดตำแหน่งพื้นที่ที่จะสำรวจ จากนั้นให้หุ่นยนต์เข้าไปเก็บข้อมูลพื้นที่ที่จะปฏิบัติงาน และคำนวณว่าจะเคลื่อนที่ไปยังจุดไหนบ้างเพื่อหลบสิ่งกีดขวางและหลุมต่าง ๆ เพื่อให้สามารถเข้าไปค้นหายังเป้าหมายที่กำหนดไว้เมื่อหุ่นยนต์ตรวจจับอุณหภูมิความร้อนจากผู้รอดชีวิตได้ก็จะส่งตำแหน่งที่พบกลับมายังผู้ปฏิบัติงาน ก็จะทำให้ทราบว่า ณ ตำแหน่งที่หุ่นยนต์อยู่นั้น คาดว่า จะมีผู้รอดชีวิต ซึ่งก็จะนำไปสู่การดำเนินการเข้าช่วยเหลือของทีมกู้ภัยต่อไป”

               สำหรับการศึกษาวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มของฟีโบ้ครั้งนี้ ได้รับการสนับสนุนจากบริษัท ยูไนเต็ด อินฟอร์เมชั่น ไฮเวย์ จำกัด (UIH) เพื่อเป็นค่าใช้จ่ายในการจัดหาวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเพื่อการวิจัย ออกแบบ และจัดสร้างหุ่นยนต์ นอกจากนี้เงินจำนวนหนึ่งได้มอบเป็นทุนการศึกษาสำหรับนักศึกษา เพื่อส่งเสริมให้นักศึกษาไทยได้มีโอกาส พัฒนาความรู้ ความสามารถ และพัฒนาผลงานสิ่งประดิษฐ์นวัตกรรมให้ทัดเทียมกับนักศึกษาอื่นทั่วโลก รวมทั้งยังเป็นการพัฒนาคุณภาพบุคลากรด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศอีกด้วย

หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา