นักวิจัยสร้างหุ่นยนต์จากหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวที่พิมพ์ 3 มิติ

นักวิจัยจาก สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย ได้สร้างหุ่นยนต์ที่ประกอบด้วยหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวที่เรียกว่า “สมาร์ตติ๊ก” เทคนิคการเคลื่อนที่ใหม่นี้ท้าทายวิธีการสร้างหุ่นยนต์แบบเดิมที่ใช้มอเตอร์ แบตเตอรี่ แอคชูเอเตอร์ ส่วนต่างๆ ของร่างกาย ขา และล้อ

การวิจัยใหม่นี้ได้รับการสนับสนุนจาก Army Research Office, National Science Foundation และนักวิจัยจาก Northwestern University และได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science Robotics

หุ่นยนต์ขนาดเล็กที่พิมพ์ 3 มิตินี้สามารถทำได้เพียงการแกว่งแขนของมันเท่านั้น แต่เมื่อมีหุ่นยนต์ 5 ตัวรวมกันในวงกลม พวกมันจะสามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบและฟังก์ชันของมันเองได้ เมื่อรวมกันแล้ว พวกมันจะสามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง และหากมีการเพิ่มเซ็นเซอร์แสงหรือเสียง พวกมันจะสามารถควบคุมได้ด้วยสิ่งเร้า

ระบบใหม่นี้ยังคงอยู่ในระยะเริ่มต้น แต่แนวคิดในการสร้างหุ่นยนต์จากหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวมีศักยภาพที่จะนำไปสู่การสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบและฟังก์ชันของมันเองได้ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่การควบคุมหุ่นยนต์ขนาดเล็กได้ด้วยกลไกและฟิสิกส์

Dan Goldman เป็น Professor ใน School of Physics tại Georgia Institute of Technology

“หุ่นยนต์เหล่านี้เป็นหุ่นยนต์ที่เรียบง่ายมาก และพฤติกรรมของมันถูกกำหนดโดยกลไกและฟิสิกส์” เขากล่าว “เรากำลังจะไม่ใส่การควบคุมที่ซับซ้อน การรับข้อมูลและคอมพิวเตอร์ลงไปในหุ่นยนต์เหล่านี้ เมื่อหุ่นยนต์เล็กลงและเล็กลง เราจะต้องใช้กลไกและฟิสิกส์เพื่อควบคุมมันเพราะพวกมันจะไม่มีการรับข้อมูลและคอมพิวเตอร์ที่เราต้องการสำหรับการควบคุมแบบเดิม

การวิจัยนี้ได้สร้างขึ้นจากการศึกษาการก่อสร้างที่ใช้เครื่องมือพื้นฐานที่ถูกเทลงในภาชนะที่มีด้านที่สามารถถอดออกได้ นักศึกษาระดับ博士ที่เป็นสมาชิกของ University of California San Diego ในขณะนั้น Nick Gravish ได้ถอดด้านของภาชนะออกและสร้างโครงสร้างที่สามารถยืนได้ด้วยตัวเอง เขาได้พบว่าสามารถนำวัตถุกลไกมาประกอบกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่สามารถทำได้มากกว่าส่วนประกอบของมัน

“หุ่นยนต์ที่สร้างจากหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวเป็นความฝัน” Goldman กล่าว “คุณสามารถจินตนาการได้ว่าการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของมันและพฤติกรรมใหม่ที่เกิดขึ้น

Will Savoie ผู้ช่วยวิจัยระดับบัณฑิตศึกษา ได้สร้างหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่พิมพ์ 3 มิติจากแบตเตอรี่ พวกมันมีมอเตอร์ เซ็นเซอร์ง่ายๆ และคอมพิวเตอร์เล็กๆ หุ่นยนต์เหล่านี้ไม่สามารถทำอะไรได้มากนัก แต่พวกมันสามารถเปลี่ยนตำแหน่งและโต้ตอบกันเมื่อถูกวางในวงกลม

“แม้ว่าหุ่นยนต์แต่ละตัวจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง แต่กลุ่มของหุ่นยนต์เหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้เมื่อพวกมันผลักและดึงกัน” Goldman กล่าว “หากคุณวางวงกลมรอบกลุ่มของหุ่นยนต์เหล่านี้ พวกมันจะเริ่มกัดกันและกลุ่มที่ใหญ่กว่าจะเคลื่อนที่ได้แบบสุ่ม

นักวิจัยยังพบว่าสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ได้ด้วยการใช้เซ็นเซอร์แสง พวกเขาสามารถหยุดการแกว่งของแขนหุ่นยนต์ได้ด้วยแสงจากแฟลชไลท์

“หากคุณมุมแฟลชไลท์ให้เหมาะสม คุณสามารถทำให้หุ่นยนต์ที่คุณต้องการหยุดการเคลื่อนที่ และทำให้กลุ่มของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปทางหรือออกจากมัน” Goldman อธิบาย “นั่นช่วยให้สามารถควบคุมกลุ่มของหุ่นยนต์ได้ในรูปแบบที่เรียบง่ายและแบบสุ่ม

การวิจัยใหม่นี้จะช่วยในการสร้างหุ่นยนต์ฝูงของหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบและฟังก์ชันของมันเองได้ หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อใช้ในหลายๆ สถานการณ์และการประยุกต์ใช้ กองทัพสหรัฐฯ ยังได้แสดงความสนใจในโครงการใหม่นี้ เนื่องจากสามารถช่วยในการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบและฟังก์ชันของมันเองได้