1.1 ความเป็นมาและประวัติของหุ่นยนต์

ในสมัยก่อนหุ่นยนต์เป็นเพียงจินตนาการของมนุษย์ ที่มีความต้องการได้สิ่งใดสิ่งหนึ่งเข้ามาช่วยในการผ่อนแรงจากงานที่ทำ หรือช่วยในการปฏิบัติงานที่ยากลำบากเกินขอบเขตความสามารถ และจากจินตนาการได้กลายเป็นแรงบันดาลใจให้มนุษย์ คิดประดิษฐ์สร้างสรรค์หุ่นยนต์ขึ้นมา จนกลายเป็นหุ่นยนต์หรือ Robot ในปัจจุบัน

คำว่า Robot มาจากคำว่า Robota ในภาษาเช็ก ซึ่งแปลโดยตรงว่า การทำงานเสมือนทาส ถือกำเนิดขึ้นจากละครเวทีเรื่อง "Rassum's Universal Robots" ในปีค.ศ. 1920 ซึ่งเป็นบทประพันธ์ของ คาเรว ชาเปก (Karel Čapek) เนื้อหาของละครเวทีมีความเกี่ยวพันกับจินตนาการของมนุษย์ ในการใฝ่หาสิ่งใดมาช่วยในการปฏิบัติงาน การประดิษฐ์คิดค้นสร้างหุ่นยนต์จึงถือกำเนิดขึ้นเพื่อเป็นเสมือนทาสคอยรับใช้มนุษย์ การใช้ชีวิตร่วมกันระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ดำเนินต่อไปจนกระทั่งหุ่นยนต์เกิดมีความคิดเช่นเดียวกันมนุษย์ การถูกกดขี่ข่มเหงเช่นทาสจากมนุษย์ทำให้หุ่นยนต์เกิดการต่อต้านไม่ยอมเป็นเบี้ยล่างอีก ซึ่งละครเวทีเรื่องนี้โด่งดังมากจนทำให้คำว่า Robot เป็นที่รู้จักทั่วโลก

ในปี ค.ศ. 1942 คำว่า robot ได้กลายเป็นจุดสนใจของคนทั่วโลกอีกครั้ง เมื่อ ไอแซค อสิมอฟ นักเขียนนวนิยายแนววิทยาศาสตร์ได้เขียนเรื่องนวนิยายสั้นเรื่อง Runaround ซึ่งได้ปรากฏคำว่า robot ในนิยายเรื่องนี้ และต่อมาได้นำมารวบรวมไว้ในนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง I-Robot ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ทำความรู้จักกับคำว่า Robot เป็นครั้งแรกจากนวนิยายเรื่องนี้ หุ่นยนต์จึงกลายเป็นจุดสนใจและเป็นแนวคิดและจินตนาการของนักวิทยาศาสตร์ ในการคิดค้นและประดิษฐ์หุ่นยนต์ในอนาคต

สมัยโบราณการดูเวลาจะใช้นาฬิกาแดด เป็นเครื่องบ่งชี้เวลาแต่สามารถใช้ได้เพียงแค่เวลากลางวันเท่านั้น นาฬิกาทรายจะใช้บอกเวลาในเวลากลางคืน จึงได้มีการคิดค้นและประดิษฐ์เครื่องจักรกลสำหรับบอกเวลาให้แก่มนุษย์คือ นาฬิกาน้ำ (Clepsydra) โดย Ctesibiua of Alexandria นักฟิสิกส์ชาวกรีกในปี 250 ก่อนคริสตกาล นาฬิกาน้ำนี้ใช้บอกเวลาแทนมนุษย์ที่แต่เดิมต้องบอกเวลาจากนาฬิกาแดดและนาฬิกาทราย โดยใช้พลังงานจากการไหลของน้ำ เป็นตัวผลักทำให้กลไกของนาฬิกาน้ำทำงาน และถือเป็นเครื่องจักรเครื่องแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใช้สำหรับทำงานแทนมนุษย์ และเมื่อมนุษย์ได้รู้จักและเรียนรู้เกี่ยวกับไฟฟ้า ความคิดสร้างสรรค์ในการควบคุมเครื่องจักรโดยไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าก็เริ่มขึ้น Nikola Tesia เป็นบุคลแรกที่สามารถใช้คลื่นวิทยุในการควบคุมหุ่นยนต์เรือขนาดเล็กในกรุงนิวยอร์ก ในปี ค.ศ. 1898 ภายในงานแสดงผลงานทางด้านไฟฟ้า

  1.2 ชนิดและประเภทของหุ่นยนต์

    แบ่งประเภทของหุ่นยนต์ได้อยู่สองประเภทคือ แบ่งประเภทตามการเคลื่อนที่ได้ และ แบ่งประเภทตามลักษณะภายนอก

    1) การแบ่งประเภทตามการเคลื่อนที่ได้ 

       1.1 หุ่นยนต์ติดตั้งอยู่กับที่่ ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

       เป็นหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ สามารถเคลื่อนไหวหันซ้ายขวาได้ แต่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ เช่น แขนกลของหุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม แขนกลที่ใช้ในงานผ่าตัดในการแพทย์ หุ่นยนต์เหล่านี้มีชิ้นส่วนที่ใหญ่โต ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายพลังงานภายนอก จะมีการกำหนดขอบเขตของหุ่นยนต์ไว้ ทำให้สามารถเคลื่อนไหวได้เฉพาะในพื้นที่ที่กำหนดไว่ได้เท่านั้น

 1.2 หุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนไหวและเคลื่อนที่ได้ 

       เป็นหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนย้ายตัวเองจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึงได้อย่างอิสระ เช่น หุ่นยนต์สำรวจดวงจันทร์ขององค์กรณ์ NASA หุ่นยนต์สำรวจใต้พิภพและหุ่นยนต์ที่ใช้ขนถ่ายสินค้า เป็นต้น หุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ได้มีโครงสร้างขนาดเล็ก มีระบบเคลื่อนที่ไปมา รวมทั้งมีแหล่งพลังงานสำรองอยู่ในตัวเอง แตกต่างกับหุ่นยนต์ติดตั้งอยู่กับที่ที่ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายพลังงานภายนอก (แหล่งพลังงานสำรองออกแบบด้วยโครงสร้างขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบาเพื่อไม่ให้เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่)

   2) การแบ่งประเภทตามลักษณะรูปร่างภายนอก 

1.     หุ่นยนต์ที่แบ่งประเภทตามลักษณะรูปร่างภายนอกจะมีชื่อเรียกต่างกันออกไปคือหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ (Humanoid Robot) ใช้เรียกหุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้ายกับมนุษย์
2. แอนดรอยด์ (Android) เป็นการเรียกหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ที่สามารถแสดงออกเหมือนมนุษย์ แม้ว่ารากศัพท์ภาษากรีกของคำนี้หมายถึงเพศชาย แต่การใช้ในบริบทภาษาอังกฤษมักไม่ได้มีความหมายเจาะจงว่าเป็นเพศใด
3. จีนอยด์ (Gynoid) เป็นการเรียกหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์เพศหญิง
4. แอ็คทรอยด์ (Actriod) เป็นหุ่นยนต์ที่เลียนแบบพฤติกรรมมนุษย์ เช่น กะพริบตา หายใจ เริ่มพัฒนาโดย มหาวิทยาลัยโอซาก้าและบริษัทโคโคโระ
5. ไซบอร์ก (Cyborg) เป็นหุ่นยนต์ที่เชื่อมต่อกับสิ่งมีชีวิต หรือ ครื่งคนครึ่งหุ่น เริ่มปรากฏครั้งแรกในเรื่องแต่งปี 1960
6. นาโนโรบอท (Nanorobot) เป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กมาก ขนาดประมาณ 0.5-3 ไมครอน

1.3 การทำงานของหุ่นยนต์

    การทำงานของหุ่นยนต์แบ่งออกเป็น 3 ระบบ ดังนี้

    1) ระบบพลังงาน เป็นระบบที่ใช้เปลี่ยนแปลงพลังงาน เช่น เปลี่ยนจากพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เปลี่ยนจากพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า เป็นต้น

    2) ระบบจักรกล เป็นระบบที่เกี่ยวกับกลไกต่างๆในการที่จะทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหว เป็นระบบที่ซับซ้อนที่สุด

    3) ระบบควบคุม เป็นระบบที่ทำหน้าที่ควบคุมหุ่นยนต์ แบ่งได้เป็น3ส่วน คือ ส่วนประมลผล ส่วนหน่วยความจำ และส่วนความคิด

1.4 บทบาทและประโยชน์ของหุ่นยนต์ต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์ ในอดีต ปัจจุบัน และ ในอนาคต 

        1) บทบาทของหุ่นยนต์ในอดีต

        ในอดีตหุ่นยนต์ยังไม่มีบทบาทมากนัก จะมีหุ่นยนต์ติดตั้งอยู่กับที่(แขนกล)ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมในบางแห่งและหุ่นยนต์แบบเคลื่อนที่สามารถทำได้เพียง เก็บของ หรือเดิน เท่านั้น

   2) บทบาทของหุ่นยนต์ในปัจจุบัน

         ในปัจจุบันหุ่นยนต์เข้ามามีบทบาทในชีวิตของเรามากมาย และหลากหลายด้าน เช่น หุ่นยนต์แขนกลช่วยผ่าตัดในด้านการเพทย์ หุ่นยนต์ที่สามารถพูดโต้ตอบกับผู้คนได้อย่างอาร์ซิโม หุ่นยนต์เครื่องดูดฝุ่น ฯลฯ ทำให้เราสามารถใช้ชีวิตได้อย่างสุขสบาย อย่างทุกวันนี้

 3) บทบาทของหุ่นยนต์ในอนาคต

          ในอนาคตคาดว่าหุ่นยนต์จะสามารถลดราคาในการผลิตและเข้าถึงในทุกชุมชนในทุกประเทศ สามารถช่วยงานบ้านพูดคุยทำกิจกรรมได้เหมือนมนุษย์ และสามารถลอยอยู่บนอากาศได้

1.5 หุ่นยนต์ที่นักเรียนต้องการให้เกิดขึ้นจริงในอนาคต (เล่าถึง รูปลักษณะของหุ่นยนต์ การทำงาน ประโยชน์ และวาดรูป แล้ว scan นำมาลงใน blog ของตน)

ลักษณะ:  คล้ายแผ่นจานแบนเรียน ขนาดใหม่

              มีเครื่องควบคุม ขนาดกลาง

              มีGSP สำหรับนำทางไปสถานที่ต่างๆ (ในเครื่องควบคุม)

การทำงาน: เป็นยานพาหนะ

                เร็วและสะดวกกว่าพาหนะทั่วไป