เหมือนคนจนขนลุก หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์พลังน้ำ มาพร้อมอวัยวะและกล้ามเนื้อสังเคราะห์
บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์รูปร่างคล้ายมนุษย์สัญชาติโปแลนด์อย่าง Clone Robotics เผยแผนสร้างหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ขนาดเท่ามนุษย์จริงตัวแรกของบริษัทชื่อ Clone Alpha ตั้งเป้าเลียนแบบให้เหมือนมนุษย์มากที่สุด ทั้งรูปลักษณ์ การเคลื่อนไหว และระบบการทำงาน
อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ หรือ หุ่นยนต์รูปร่างคล้ายมนุษย์นับว่ามีการแข่งขันสูง แต่ในขณะที่หลาย ๆ บริษัท อย่างเช่น เทสลา (Tesla) มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาหุ่นยนต์สำหรับทำงานภายในบ้านหรือในอุตสาหกรรมการผลิต แต่บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์สัญชาติโปแลนด์อย่าง โคลน โรโบติกส์ (Clone Robotics) กลับตั้งเป้าที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ที่เลียนแบบชีวภาพ ให้เหมือนมนุษย์ได้มากที่สุด ทั้งรูปลักษณ์ภายนอกและการเคลื่อนไหว โดยผสานอวัยวะสังเคราะห์ และกล้ามเนื้อเทียมเข้าด้วย นอกจากนี้ยังมีการจำลองการทำงานของโครงกระดูก กล้ามเนื้อหลอดเลือด และระบบประสาทด้วย
ข้อมูลของ Clone Robotics
บริษัทเปิดตัวในปี 2021 เริ่มต้นด้วยการสร้างมือหุ่นยนต์ที่มีกระดูกและกล้ามเนื้อเทียม โดยนิ้วหัวแม่มือสามารถหมุนได้ ทำให้สามารถจับลูกบอลได้อย่างง่ายดาย จากนั้นบริษัทได้พัฒนาลำตัวหุ่นยนต์ที่มีคุณสมบัติคล้ายมนุษย์ เช่น ข้อศอกขยับได้ มีกระดูกสันหลังส่วนคอ และข้อต่อไหล่ที่สมจริง
ด้านการเคลื่อนไหว บริษัทไม่ได้ออกแบบการเคลื่อนไหวตามโครงสร้างหุ่นยนต์ แต่เริ่มต้นด้วยการเลียนแบบกายวิภาคของมนุษย์ก่อน จากนั้นจึงทำให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติโดยใช้กล้ามเนื้อเทียม นอกจากนี้ยังได้เปลี่ยนตัวกระตุ้นแบบแข็ง (Rigid Actuators) มาเป็นกล้ามเนื้อเทียมแบบอ่อนนุ่มและขับเคลื่อนด้วยพลังงานน้ำ ผลลัพธ์ที่ได้จึงทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวได้คล้ายกับร่างกายมนุษย์จริง ๆ
หุ่นยนต์ขนาดเท่ามนุษย์จริงตัวแรกของบริษัท ชื่อ Clone Alpha
ล่าสุดบริษัทได้อาศัยความเชี่ยวชาญด้านการพัฒนาส่วนประกอบต่าง ๆ ของหุ่นยนต์เลียนแบบชีวภาพนี้ เปิดเผยแผนสร้างหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ขนาดเท่ามนุษย์จริงตัวแรกของบริษัทแล้ว โดยมีชื่อว่า โคลน อัลฟา (Clone Alpha)
โดยระบบกล้ามเนื้อของ Clone Alpha จะสร้างขึ้นจากเทคโนโลยีชื่อ ไมโอไฟเบอร์ (Myofiber) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีกล้ามเนื้อเทียมที่บริษัทเปิดตัวในปี 2021 โดยมันจะทำงานโดยการยึดกล้ามเนื้อเข้ากับจุดต่าง ๆ บนกระดูกเหมือนกับระบบในร่างกายมนุษย์
การทำงานของกล้ามเนื้อจะเป็นแบบโมโลลิธิก (Monolithic) หรือทำงานแบบหน่วยเดียวแต่เชื่อมโยงกัน ทำให้ช่วยลดปัญหาเอ็นเสื่อม และสามารถเลียนแบบลักษณะของโครงกระดูกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ เช่น ตอบสนองต่อสัญญาณที่ถูกป้อนเข้ามาในระบบโดยใช้เวลาน้อยกว่า 50 มิลลิวินาที การหดตัวแบบไม่มีภาระ (Unloaded Contraction หรือความสามารถในการที่กล้ามเนื้อหดสั้นลงได้ ขณะที่ไม่ได้ยกหรือถูกดึง) มากกว่าร้อยละ 30 และเส้นใยกล้ามเนื้อ 3 กรัม สามารถสร้างแรงหดตัวที่เพียงพอที่จะยกน้ำหนักได้อย่างน้อย 1 กิโลกรัม
ทั้งนี้บริษัทกล่าวว่า Myofiber ถือเป็นกล้ามเนื้อเทียมเพียงชนิดเดียวที่สามารถสร้างพลัง ความเร็ว และประสิทธิภาพดังกล่าวได้
ด้านโครงกระดูกของ Clone Alpha ประกอบด้วยกระดูก 206 ชิ้น เท่ากับร่างกายของมนุษย์วัยผู้ใหญ่ โดยมีกระดูกเชื่อมติดกันเล็กน้อย และมีข้อต่อที่เคลื่อนไหวได้เต็มที่ มีเอ็นเทียม และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน
ส่วนบนของหุ่นยนต์มีค่าองศาอิสระ (DOF) หรือค่าความอิสระในการเคลื่อนไหว สูงถึง 164 องศา ได้แก่ ไหล่มี 20 องศา กระดูกสันหลังมี 6 องศาต่อชิ้น (Vertebra) ส่วนในมือ ข้อมือ และข้อศอกมีรวมกัน 26 องศา
หุ่นยนต์มีระบบประสาททำให้สามารถควบคุมกล้ามเนื้อได้ทันที ด้วยระบบตอบรับการมองเห็นและการรับรู้ตำแหน่งของร่างกาย มาพร้อมกล้องวัดระยะ 4 ตัว เซนเซอร์เฉื่อย (เป็นอุปกรณ์วัดสิ่งที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว เช่น การเร่งความเร็ว การหมุน ฯลฯ) 70 ตัวสำหรับการตอบสนองระดับข้อต่อ และเซนเซอร์ความดัน 320 ตัวสำหรับการตอบสนองแรงของกล้ามเนื้อ เซนเซอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ (หน่วยประมวลผลขนาดเล็กที่ประมวลผลข้อมูลที่ได้จากเซนเซอร์) ที่จะส่งข้อมูลไปยังระบบคอมพิวเตอร์หลัก
ในด้านระบบหลอดเลือด หุ่นยนต์ขับเคลื่อนด้วยปั๊มไฟฟ้าขนาดกะทัดรัด 500 วัตต์ ทำหน้าคล้ายหัวใจของมนุษย์ โดยให้อัตราการไหล 40 SLPM (ลิตรมาตรฐานต่อนาที) ที่แรงดัน 100 psi (ปอนต์ต่อตารางนิ้ว) ใช้เทคโนโลยีวาล์วอควาเจ็ต (Aquajet Valve ควบคุมการไหลและทิศทางของของเหลว) ทำงานด้วยพลังงานเพียง 1 วัตต์ จึงให้แรงดันไฮดรอลิกที่มีประสิทธิภาพแต่ขนาดเล็กแก่กล้ามเนื้อได้
ปัจจุบันบริษัทได้เปิดรับยอดสำหรับการผลิตหุ่นยนต์ Clone Alpha จำนวน 279 ตัวแรกแล้ว
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหุ่นยนต์ Clone Alpha จะดูน่าประทับใจ แต่บริษัทยังไม่ได้สาธิตหุ่นยนต์ที่ทำงานได้เต็มรูปแบบ แม้ว่าส่วนประกอบต่าง ๆ จะดูมีแนวโน้มที่ดี แต่การปรับขนาดจากต้นแบบไปเป็นหุ่นยนต์มนุษย์ที่สมบูรณ์ได้สำเร็จ จะเป็นการทดสอบที่สำคัญสำหรับแนวทางการเลียนแบบชีวภาพ ซึ่งก็ต้องติดตามกันต่อไป
ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, Clonerobotics
ที่มารูปภาพ Clonerobotics
ข่าวแนะนำ
