หุ่นยนต์

ประวัติความเป็นมา
ปี 1921 นักประพันธ์ชาวเชกส์ Karel Acpek ได้ทำละครล้อเลียน โดยมีคำว่า Robot หรือคำว่า Robota ซึ่งแปลว่า ทาส หรือผู้ ใช้แรงงาน Robot ในความหมายของCapek หมายถึง หุ่นยนต์ที่มีลักษณะเหมือนมนุษย์ มีแขน มีขา สามารถทำงานได้มากกว่ามนุษย์ 2 เท่า มีพลังมากกว่ามนุษย์ 2 เท่า
|
|
|
การแบ่งประเภท
การแบ่งประเภทตามลักษณะรูปร่างภายนอก
- - หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ (Humanoid Robot) เป็นลักษณหุ่นยนต์ที่เหมือนกับมนุษย์
- - แอนดรอยด์ (Android) เป็นการเรียกหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ที่สามารถแสดงออกเหมือนมนุษย์ แม้ว่ารากศัพท์ภาษากรีกของคำนี้หมายถึงเพศชาย แต่การใช้ในบริบทภาษาอังกฤษมักไม่ได้มีความหมายเจาะจงว่าเป็นเพศใด
- - จีนอยด์ (Gynoid) เป็นการเรียกหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์เพศหญิง
- - แอ็คทรอยด์ (Actriod) เป็นหุ่นยนต์ที่เลียนแบบพฤติกรรมมนุษย์ เช่น กะพริบตา หายใจ เริ่มพัฒนาโดย มหาวิทยาลัยโอซาก้าและบริษัทโคโคโระ
- - ไซบอร์ก (Cyborg) เป็นหุ่นยนต์ที่เชื่อมต่อกับสิ่งมีชีวิต หรือ ครื่งคนครึ่งหุ่น เริ่มปรากฏครั้งแรกในเรื่องแต่งปี 1960
- - นาโนโรบอท (Nanorobot) เป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กมาก ขนาดประมาณ 0.5-3 ไมครอน
การทำงานของหุ่นยนต์
ลักษณะโครงสร้างของหุ่นยนต์ เนื่องจากหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบสร้างขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่แทนคน ดังนั้น ลักษณะการออกแบบจึงมักจะเป็นส่วนบนของลำตัวมนุษย์ ประกอบด้วยหัวไหล่ แขน และมือ โดย
ปกติแล้วมักออกแบบเป็นแขนเดียว ในบางแบบได้ออกแบบให้แขนเคลื่อนที่อยู่บนทางเลื่อนได้ อาจจำแนกโครงสร้างของหุ่นยนต์ได้ ๔ แบบ คือ
ก.โครงสร้างคาร์ทีเซียน หรือฉาก (cartesian orrectangular) เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ที่วางไว้ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ๓ ส่วน ซึ่งทำให้สามารถเคลื่อนที่ไปยังจุดที่ต้องการได้
ข.โครงสร้างทรงกระบอก (cylindrical) มีแขนเกาะกับแกนกลางซึ่งเป็นหลัก แขนนั้นสามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงหมุนรอบแกน และสามารถบิดและหดได้
ค. โครงสร้างเชิงขั้ว (polar) มีลำตัวที่บิดได้ มีแขนที่หมุนและยืดหดได้
ง. โครงสร้างมนุษย์ (antropomorphic) เป็นโครงสร้างที่เลียนแบบโครงสร้างของมนุษย์ ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม มีลักษณะเป็นส่วนบนของลำตัวมนุษย์ ประกอบด้วยหัวไหล่ แขนท่อนบน แขนท่อนล่าง ข้อมือและมือ
อุปกรณ์ให้กำลังขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ ในปัจจุบันมีอุปกรณ์ให้กำลังขับเคลื่อนหุ่นยนต์อยู่ ๓ ชนิด คือ มอเตอร์กระแสไฟตรง นิวแมติก และไฮดรอลิก
ก. มอเตอร์กระแสไฟตรง คือ อุปกรณ์ขับเคลื่อนหมุนรอบตัวเองได้ด้วยพลังงานจากกระแสไฟตรงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ได้สะดวก ง่ายต่อการควบคุมและตำแหน่งแม่นยำ ปัญหาสำคัญคือมีกำลังจำกัด และมีปัญหาในการนำหุ่นยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าไปใช้ในบริเวณที่มีวัตถุไวไฟเช่น งานพ่นสี เป็นต้น
ข. นิวแมติก เป็นระบบที่ขับเคลื่อนทางตรงทางโค้งหรือหมุนได้ด้วยแรงอัดของลม เป็นอุปกรณ์ที่ราคาถูก และยุ่งยากน้อยที่สุด ปัญหาที่สำคัญอยู่ที่การควบคุมความเร็ว และตำแหน่ง
ค. ไฮดรอลิก เป็นระบบที่ขับเคลื่อนด้วยแรงอัดของน้ำมัน เป็นอุปกรณ์ที่ราคาแพง ให้กำลังสูง มีอุปกรณ์อยู่หลายแบบสามารถเลือกใช้ให้เหมาะสมกับงานได้เช่น การเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง หรือแบบหมุน เป็นต้นระบบการควบคุมมักใช้ไฟฟ้า แต่เนื่องจากใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า
ใน พ.ศ. ๒๕๒๘ มีแนวโน้มที่จะนำมอเตอร์กระแสไฟตรง มาใช้เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมากขึ้น เนื่องจากได้มีการพัฒนามอเตอร์กระแสไฟตรงให้ใช้กับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้ดีขึ้นในด้านความเร็ว ความแม่นยำของการหยุด และการยกน้ำหนัก
มือหุ่นยนต์ มือหุ่นยนต์จะยึดติดกับส่วนของหุ่นยนต์ที่เป็นข้อมือ (wrist) ซึ่งสามารถหมุนได้อย่างอิสระ ๓แนวแกน คือ แกนบิดในระนาบที่ตั้งฉากกับปลายแขนแกนเงยขึ้นลงจะหมุนในระนาบที่ตั้งฉากกับพื้น และแกนส่ายจะหมุนในระนาบที่ขนานกับแกน อย่างไรก็ตามลักษณะการใช้งาน ส่วนใหญ่จะทำงานเพียง ๒ ทิศทางเท่านั้น เช่นหุ่นยนต์ที่ใช้ในงานเชื่อม ในลักษณะที่สมมาตร จะให้ความอิสระของข้อมือเพียง ๒ แกนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีงานที่ค่อนข้างยุ่งยาก อาจใช้ถึง ๓ แกนข้อสำคัญของข้อมือ โดยจะต้องสร้างให้มีความมั่นคงและมีน้ำหนักน้อยที่สุด
ระบบควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ระบบควบคุมเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของหุ่นยนต์ ทำหน้าที่เป็นสมองเก็บข้อมูล สั่งหุ่นยนต์ให้ทำงาน ตรวจสอบและควบคุมตำแหน่งการทำงาน ในบางเครื่องสามารถตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ์ภายในได้
หุ่นยนต์จะทำงานได้ด้วยการควบคุมแบบอัตโนมัติโดยมีการกำหนดเป้าหมาย และมีการควบคุมอุปกรณ์ให้ทำงานตามเป้าหมายที่กำหนดไว้ด้วยอุปกรณ์ควบคุม การทำงานของอุปกรณ์ควบคุมมี ๒ แบบ คือ การควบคุมแบบวงจรปิด และการควบคุมแบบวงจรเปิด สำหรับการควบคุมแบบวงจรปิดนั้น
สิ่งที่ได้กล่าวมาเป็นการควบคุมที่กระทำขณะตัวแปรเกิดการเปลี่ยนแปลงไม่เร็วนัก ในกระบวนการที่ดำเนินไปอย่างช้าๆ จะสามารถควบคุมด้วยมือหรือเครื่องมือพื้นฐานได้แต่สำหรับกระบวนการที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและต้องการเป้าหมายที่มีความถูกต้องแม่นยำสูง เราจะไม่สามารถควบคุมด้วยมือได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้าและไม่สม่ำเสมอของมนุษย์ จึงมีผู้นำเอาคอมพิวเตอร์มาประยุกต์เข้ากับหุ่นยนต์ เพื่อให้เกิดผลสำเร็จของการควบคุมอย่างเที่ยงตรงรวดเร็ว และอยู่ในเสถียรภาพตลอดเวลา ในการควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์นั้น คอมพิวเตอร์ ๑ เครื่องอาจจะควบคุมหุ่นยนต์ได้มากกว่า ๑ ตัวในเวลาเดียวกัน
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมนี้ สามารถช่วยลดต้นทุนการผลิตของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม และสามารถทำงานแทนมนุษย์ได้มากขึ้นเป็นลำดับ ดังนั้น ลักษณะของงานที่มนุษย์ทำในโรงงานอุตสาหกรรมจะค่อยๆ เปลี่ยนไป กล่าวคือ มนุษย์จะมีหน้าที่ควบคุมการทำงาน และดูแลซ่อมแซมหุ่นยนต์มากกว่าจะลงมือผลิตเอง ส่วนผลในระยะยาว น่าจะนำไปสู่สังคมที่มนุษย์ใช้เวลาทำงานน้อยกว่าปัจจุบัน และมีเวลาทำกิจกรรมอื่นๆ เช่น เล่นกีฬา ฟังหรือเล่นดนตรีอ่านหนังสือ ฯลฯ มากขึ้น
เนื่องจากหุ่นยนต์อาจจะนำไปสู่ระบบการผลิตที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น สังคมจึงควรจะมีกำลังทางการเงินมากขึ้นและสามารถปรับปรุงสิ่งแวดล้อม เช่น ดิน พืช น้ำและอากาศ ให้มีคุณภาพดีกว่าปัจจุบันได้มาก
บทบาทและประโยชน์
ด้านการทหาร คงไม่ต้องพูดอะไรมากครับสำหรับการที่จะนำหุ่นยนต์มาใช้ในงานการทหาร หรือการรักษา |
![]() หุ่นยนต์ที่ใช้ในด้านการทหาร |
ด้านการบันเทิง มีหุ่นยนต์จากหลายบริษัทที่พัฒนาหุ่นยนต์ที่ทำหน้าที่สำหรับให้ความบันเทิงแก่ผู้คนทั่วไป หุ่นยนต์ดังกล่าวอาจจะเป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็ก ซึ่งอาจนะควบคุมด้วยรีโมทคอนโทรล หรือ มีการเขียน โปรแกรมเข้าไปเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงาน หรือ แสงดท่าทาองได้อย่างที่ต้องการ นอกจากนี้หุ่นยนต์ จำพวกนี้ราคาจะไม่แพงจนเกินไปซึ่งสามารถซื้อมาเล่นได้ และเราจะได้เห็นหุ่นยนต์แบบนี้มากขึ้นใน อนาคตครับ |
![]() หุ่นยนต์ที่ใช้ในด้านการบันเทิง |
ด้านอาวกาศ แน่นอนทีเดียวครับว่าการไปในดวงจันทร์ หรือ ดาวอังคารหรือ ดาวที่ไกลกว่านั้น เราจะส่งหุ่นยนต์ ไปด้วยหรือ อาจจะใช้หุ่นยนต์เพียงอย่างเดียว โดยหุ่นยนต์พวกนี้จะมีความฉลาดมาก และจะต้องทำภาระกิจ ที่ได้รับมอบหมายให้สำเร็จ และส่วนมากหุ่นยนต์ประเภทนี้จะทำงานด้วยตัวของมันเอง เพราะเราไม่สามารถ ควบคุมหุ่นยนต์จากโลกได้ เพราะระยะทางการสื่อสารไกลมากครับ |
![]() หุ่นยนต์ที่ใช้ในด้านอาวกาศ |
ด้านอุตสาหกรรม ในโรงงานอุตสาหกรรมในปัจจุบันได้มีการนำหุ่นยนต์เข้ามาใช้เป็นจำนวนมากเพราะ หุ่นยนต์พวกนี้สามารถทำงานได้เร็ว และทำงานได้อย่างต่อเนื่องนั้นเอง และโรงงานอุตสาหกรรมของประเทศ ญี่ปุ่นบางโรงงานมีพนักงงานเป็นหุ่นยนต์อย่างเดียว |
![]() |
หุ่นยนต์ที่ใช้ในด้านอุตสาหกรรม
|
ด้านบริการ เป็นหุ่นยนต์ที่รู้สึกว่าจะเป็นมิตรกับมนุษย์มากที่สุด เพราะหุ่นยนต์พวกนี้จะเป็นหุ่นยนต์ที่ถูกออก แบบมาให้ใช้งานด้านการบริการในรูปแบบต่างๆ เช่น หุ่นยนต์พนักงงานต้อนรับ หุ่นยนต์เสริพอาหาร หรือ หุ่นยนต์แนะนำเส้นทางเป็นต้น และ เราจะได้เห็นหุ่นยนต์พวกนี้มากขึ้นในอนาคตครับ |
![]() หุ่นยนต์ที่ใช้ในด้านบริการ |
ด้านงานวิจัย การงิจัยเรื่องหุ่นยนต์เป้นงานวิจัยที่ต้องใช้องค์ประกอบความรู้ด้าน อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ และระบบทางกลมาผสมกัน เราจะเห็นงานวิจัยทางด้านหุ่นยนต์เกิดขึ้นมากมาย และได้เห็นความก้าวหน้า ในงานวิจัยนั้นๆ เช่น ทำให้หุ่นยนต์มีความสามารถมากขึ้น หรือ ทำให้หุ่นยนต์ฉลาดมากขึ้น ในอนาคต อีกไม่กี่ปีข้างหน้า เเราจะได้เห็นหุ่นยนต์แตะฟุตบอลแข่งกันมนุษย์ หรือ เราอาจะแยกไม่ออกว่า คนที่เดินอยู่ไปมานั้น อาจจะเป็นหุ่นยนต์ก็เป็นไปได้ครับ |
![]() |
หุ่นยนที่อยากให้มีในอนาคตคือ
DoRa Robot
ตัวอ้วนๆ กลมๆ เล็กๆ เหมือนโดราเอมอน ขยายร่างได้ หดร่างได้ มีกระเป๋าวิเศษตรงหน้าท้อง ที่มีของวิเศษออกมา สามารถเดินไปไหนมาไหนก็ได้ สื่อสารได้ ราวกับมีชีวิตจริงๆ
สรุป
ปี 1921 นักประพันธ์ชาวเชกส์ Karel Acpek ได้ทำละครล้อเลียน โดยมีคำว่า Robot หรือคำว่า Robota ซึ่งแปลว่า ทาส หรือผู้ ใช้แรงงาน Robot ในความหมายของCapek หมายถึง หุ่นยนต์ที่มีลักษณะเหมือนมนุษย์ มีแขน มีขา สามารถทำงานได้มากกว่ามนุษย์ 2 เท่า มีพลังมากกว่ามนุษย์ 2 เท่า
จนต่อมาได้มีการสร้างหุ่นยนต์ขึ้นและแยกประเภทเป็น 1หุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้
2หุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนไหวและเคลื่อนที่ได้ มี 6 ชนิด
1หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์
2แอนดรอยด์
3จีนอยด์
4แอ็คทรอยด์
5ไซบอร์ก
6นาโนโรบอท
ลักษณะโครงสร้างส่วนใหญ่
ก.โครงสร้างคาร์ทีเซียน หรือฉาก (cartesian orrectangular) เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ที่วางไว้ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ๓ ส่วน ซึ่งทำให้สามารถเคลื่อนที่ไปยังจุดที่ต้องการได้
ข.โครงสร้างทรงกระบอก (cylindrical) มีแขนเกาะกับแกนกลางซึ่งเป็นหลัก แขนนั้นสามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงหมุนรอบแกน และสามารถบิดและหดได้
ค. โครงสร้างเชิงขั้ว (polar) มีลำตัวที่บิดได้ มีแขนที่หมุนและยืดหดได้
ง. โครงสร้างมนุษย์ (antropomorphic) เป็นโครงสร้างที่เลียนแบบโครงสร้างของมนุษย์ ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรม มีลักษณะเป็นส่วนบนของลำตัวมนุษย์ ประกอบด้วยหัวไหล่ แขนท่อนบน แขนท่อนล่าง ข้อมือและมือ
มีประโยชน์ทางในหลายด้านโดยเฉพาะ
- การทหาร
- บันเทิง
- อาวกาศ
- อุตสาหกรรม
- บริการ
- วิจัย
เนื่องจากมีข้อมูลบางส่วนหรือทั้งหมดได้ทำการคัดลอกมาแล้วไม่อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล
กรุณาอ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูลให้ชัดเจนด้วย ดูรูปแบบการทำเอกสารอ้างอิงได้ที่
http://www.thaigoodview.com/node/99177
มิฉะนั้นทางเว็บ thaigoodview.com จำเป็นต้องลบข้อมูลทั้งหมดออก
ขอขอบคุณ
ครูพูนศักดิ์ สักกทัตติยกุล
ผู้ดูแลเว็บไซต์ไทยกู๊ดวิว
ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่าคัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดีตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง
ช่วยกันนะครับ
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ ไม่ถูกปิดเสียก่อน
ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ
เนื้อหาดี แต่ตัวหนังสือไม่เท่ากันค่ะ
อ่านง่าย รูปเยอะ ดีมากค่ะ
สรุปเข้าใจง่ายค่ะ
ดีมากค่ะ