CLARI หุ่นยนต์เลียนแบบแมลง เปลี่ยนรูปร่างได้เมื่อผ่านที่แคบ

CLARI หุ่นยนต์เลียนแบบแมลงเปลี่ยนรูปร่างได้ เมื่อเคลื่อนตัวผ่านพื้นที่แคบ เล็กกว่าฝ่ามือของมนุษย์ น้ำหนักแค่ 2.59 กรัม

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ (CU Boulder) ประเทศสหรัฐอเมริกา พัฒนาหุ่นยนต์จิ๋วซีแอลเออาไอ (CLARI) หรือ Compliant Legged Articulated Robotic Insect โดยได้รับแรงบันดาลใจมาจากแมลงสาบ โดยคุณสมบัติของหุ่นยนต์ สามารถเปลี่ยนรูปร่างแทรกตัวเข้าไปในพื้นที่แคบ บริเวณที่ยากต่อการส่งมนุษย์หรืออุปกรณ์ขนาดใหญ่เข้าไปสำรวจเก็บข้อมูล

หุ่นยนต์จิ๋วซีแอลเออาไอ (CLARI) ได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนัก 2.59 กรัม เบากว่าลูกปิงปองซึ่งมีน้ำหนักอยู่ที่ 2.7 กรัม โครงสร้างแบบแยกชิ้นส่วนมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสปรับเปลี่ยนรูปร่างได้ 3 รูปแบบ คือ ขนาดปกติ เพิ่มความยาว และความกว้าง เช่น ปรับเปลี่ยนลำตัวจากความกว้าง 21 มิลลิเมตร เป็นความกว้าง 34 มิลลิเมตร เพื่อสอดเคลื่อนที่สอดแทรกเข้าไปตามช่องว่างขนาดเล็ก

เนื่องจากหุ่นยนต์จิ๋วซีแอลเออาไอ (CLARI) ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยพัฒนาทำให้ระบบพลังงานไฟฟ้ายังต้องใช้สายไฟขนาดเล็กเชื่อมต่อหุ่นยนต์เข้ากับแบตเตอรี่ ระบบขับเคลื่อนใช้แอคชูเอเตอร์แบบเพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric Actuator) มีลักษณะเป็นทรานสดิวเซอร์หรือตัวแปลงไฟฟ้าเป็นพลังงานเชิงกล (Transducer) ไปยังขาขนาดเล็กทั้ง 4 ข้าง รองรับการเคลื่อนที่แบบอิสระ 8 ระดับ ทำให้มีความกระฉับกระเฉงในการเคลื่อนตัวแม้จะมีขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามในอนาคตทีมงานพัฒนาต้องการติดตั้งระบบขับเคลื่อนที่มีความเป็นอิสระมากขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟเชื่อมต่อหุ่นยนต์

คอชิก จายาราม (Kaushik Jayaram) หนึ่งในทีมงานวิศวกรออกแบบหุ่นยนต์ เคยมีประสบการณ์ออกแบบหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ โดยใช้การเลียนแบบการเคลื่อนที่ของแมลงสาบที่บีบตัวผ่านพื้นที่แคบในแนวตั้ง ซึ่งเขาได้กล่าวเพิ่มเติมว่าสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติมีตัวอย่างการปรับตัวให้เคลื่อนที่ผ่านพื้นที่แคบหลายรูปแบบ ดังนั้นจึงต้องมีการพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ หลายวิธี ทั้งจากแมลงสาบ มดและแมงมุม

การวิจัยพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋วซีแอลเออาไอ (CLARI) สามารถต่อยอดไปสู่การสร้างหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกันเป็นทีมขนาดใหญ่คล้ายการทำงานของแมลงหรือมด เพื่อใช้ทำภารกิจกู้ภัยภายในตัวอาคารที่ถล่มหรือในพื้นที่แคบอื่น ๆ ที่ยากต่อการเข้าถึง โดยใช้การเคลื่อนที่อิสระและการสื่อสารกันระหว่างหุ่นยนต์และพนักงานควบคุมที่เป็นมนุษย์