KAIST เกาหลีใต้พัฒนา "หุ่นยนต์แบบแผ่น" บางเหมือนกระดาษ พับ กางตัวเองได้ตามสั่ง

หน้าตาของหุ่นยนต์แผ่นกระดาษ

แม้จะดูคล้ายแผ่นกระดาษที่กำลังพับตัวเองอย่างช้า ๆ แต่นักวิจัยระบุว่าสิ่งนี้คือหุ่นยนต์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ชื่อของมันคือ "Field-Programmable Robotic Folding Sheet" หรือแผ่นหุ่นยนต์พับได้ ตั้งโปรแกรมการทำงานได้ ถือเป็นหุ่นยนต์แบบนุ่ม soft robot ชนิดใหม่ ที่สามารถโค้งงอ จับยึด และเคลื่อนที่ได้ด้วยการสร้างรอยพับ บนพื้นผิวของตัวเอง

ส่วนประกอบของหุ่นยนต์แผ่นกระดาษ

วัสดุของหุ่นยนต์ประกอบด้วยหลายชั้น ทั้งชั้นโพลีเมอร์แบบนุ่มและตัวต้านทานโลหะที่ฝังอยู่ภายใน โดยตัวต้านทานโลหะขนาดเล็กจำนวน 308 ชิ้นนี้ จะทำหน้าที่เป็นทั้งตัวทำความร้อนและเซ็นเซอร์ โดยเมื่อระบบสั่งควบคุมความร้อน ณ จุดใดจุดหนึ่ง วัสดุก็จะเปลี่ยนรูปทรง และสร้างรอยพับ หรือการคลี่ตัวเองออกได้ ตามที่ผู้ใ้ช้งานต้องการ

หุ่นยนต์แบบแผ่นนี้มีขนาดเพียง 6 เซนติเมตร และหนาเพียงประมาณ 0.25 มิลลิเมตร แต่สามารถรองรับการตั้งโปรแกรมได้อย่างแม่นยำ และปรับเปลี่ยนรูปตามคำสั่งใหม่ได้ทันที รวมถึงยังสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของตัวเองในขณะที่เคลื่อนที่ได้ รวมถึงมีระบบเซ็นเซอร์ภายใน ที่ช่วยให้การพับของมัน มีความแม่นยำและเสถียร แม้ในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง

ความสามารถของหุ่นยนต์แผ่นกระดาษ

นอกจากนี้ หุ่นยนต์แบบแผ่นยังสามารถพันรอบและยกวัตถุได้ โดยรอยพับจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติจากคำสั่งที่ได้รับ มันสามารถตีความคำสั่งของผู้ใช้และแปลงเป็นปฏิกิริยาทางกายภาพ ผ่านซอฟต์แวร์ ความสามารถนี้เปิดโอกาสใหม่ ๆ ในการใช้งาน เช่น การจับวัตถุ การคืบคลานบนพื้นผิว และการนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

หุ่นยนต์พับได้ไม่ใช่เรื่องใหม่

อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องหุ่นยนต์พับได้ไม่ใช่เรื่องใหม่ หุ่นยนต์หลายตัวได้แรงบันดาลใจจากศิลปะโอริกามิ (Origami) โดยพับไปตามเส้นรอยพับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวที่เฉพาะเจาะจง 

ทีมวิจัยระบุว่า โครงสร้างบานพับแบบตายตัวเหล่านี้ หมายความว่าหุ่นยนต์จะสามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ในแบบที่จำกัดและกำหนดไว้แล้วเท่านั้น แต่สำหรับผลงานนี้โดดเด่นกว่า เพราะแทนที่จะพึ่งพารูปแบบที่ตายตัว หุ่นยนต์กลับสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการพับได้ตามต้องการ โดยกำหนดว่าจะให้เกิดรอยพับอย่างไรและที่ไหน ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์มีความยืดหยุ่นสูงขึ้นมาก ระบบนี้ยังทำให้หุ่นยนต์แบบแผ่น สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตัวเอง โดยสร้างการเคลื่อนไหวผ่านรูปแบบการพับที่ประสานกัน การดัน และดึง ไปบนพื้นผิวเพื่อคลานหรือโบกไปข้างหน้า

การนำไปใช้ในอนาคต

ทีมนักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีนี้ อาจถูกนำไปใช้ในหลายด้าน เช่น การสำรวจอวกาศ หุ่นยนต์ที่ปรับตัวได้ หรืออาจเป็นก้าวแรกของปัญญาประดิษฐ์ที่มีร่างกาย และการใช้ระบบการแพทย์อัจฉริยะ สำหรับตอนนี้ มันแสดงให้เห็นว่าระบบหุ่นยนต์สามารถออกแบบมาให้ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมได้อย่างแม่นยำและยืดหยุ่น โดยทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้จากการควบคุมการพับนั่นเอง