นักศึกษา มจธ. ออกแบบหุ่นยนต์กู้ชีวิต ในซากอาคารถล่ม

โดย...[email protected]

เหตุการณ์ตึกถล่มจากแผ่นดินไหวได้สร้างความเสียหายทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สิน ซึ่งไม่มีใครอยากให้เกิดขึ้น แต่เมื่อเหตุการณ์แผ่นดินไหวเป็นภัยพิบัติจากธรรมชาติที่มนุษย์ไม่อาจควบคุมได้ และนับวันยิ่งทวีความรุนแรงเพิ่มขึ้น แม้แต่ประเทศไทยเองก็ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ เมื่อมีการค้นพบรอยเลื่อนของแผ่นเปลือกโลกจำนวนมาก ทำให้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดแผ่นดินไหว ที่อาจส่งผลกระทบต่อตึกและอาคารสูงมีโอกาสได้รับความเสียหายและถล่ม จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีวิธีการเข้าช่วยเหลือผู้ประสบภัยที่ติดอยู่ใต้ซากอาคาร ทว่างานค้นหาและกู้ภัยภายใต้ซากปรักหักพังนั้น เป็นงานที่มีความเสี่ยงสูง ดังนั้นการใช้หุ่นยนต์เพื่อทำหน้าที่แทนจึงได้รับความสนใจมากกว่า โดยหุ่นยนต์ที่มีความเหมาะสมในการเข้าไปสำรวจและกู้ภัยมากที่สุด คือ “หุ่นยนต์แบบขา”แต่ปัญหาคือการเลือกลำดับการก้าวเดินของหุ่นยนต์แบบขาจะซับซ้อนขึ้นตามจำนวนขา เมื่อเข้าไปปฏิบัติงานในพื้นที่เสี่ยงภัยที่มีสภาพพื้นผิวขรุขระเต็มไปด้วยสิ่งกีดขวาง ก็ไม่อาจจะสามารถเลือกก้าวขาได้ตามต้องการ เพราะจุดวางเท้ามีจำกัด ดังนั้นหุ่นยนต์จะต้องมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนลำดับการก้าวขาเพื่อที่จะสามารถเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระไปได้ เป็นที่มาของการพัฒนา “หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม” ของสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

รศ.ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้ก่อตั้งฟีโบ้ กล่าวว่า หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่ม สามารถทำงานในพื้นที่เสี่ยงอันตรายแทนมนุษย์ โดยงานวิจัยนี้เกิดขึ้นจากการประเมินโอกาสที่ประเทศไทยอาจได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว ตึกและอาคารสูงในพื้นที่ภาคกลางมีโอกาสได้รับความเสียหายและถล่มลงได้ โดยหุ่นยนต์ได้ถูกออกแบบให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระได้อย่างคล่องแคล่ว อีกทั้งสามารถทำการสำรวจซากปรักหักพังได้อย่างอัตโนมัติ

หุ่นยนต์ตัวนี้พัฒนาขึ้นเพื่อทำหน้าที่เข้าค้นหาตำแหน่งที่คาดว่าจะยังคงมีผู้ที่รอดชีวิต และส่งสัญญาณกลับออกมาเพื่อให้ทีมกู้ภัยเข้าถึงจุดได้ถูกต้อง นอกจากนี้ยังสามารถบรรทุกน้ำดื่มหรือเสบียงที่มีน้ำหนักไม่มากเข้าไปด้วย หากพบผู้ที่รอดชีวิตก็สามารถช่วยประทังชีวิตได้ในเบื้องต้น ระหว่างรอทีมกู้ภัยเข้าช่วยเหลือออกมา โดยหุ่นยนต์ลักษณะนี้ยังสามารถดัดแปลงใช้งานในภารกิจอื่นๆ ได้ เช่น งานกู้กับระเบิด หรืองานที่ต้องเสี่ยงภัยอื่นๆ เป็นต้น

ศิรวิทย์ ภาชา นักศึกษาปริญญาโทและหัวหน้าทีมวิจัยฯ เล่าว่า หุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มที่พัฒนาขึ้นนี้ มีน้ำหนักกว่า 80 กิโลกรัม เป็นหุ่นยนต์แบบขาที่มีขาทั้งหมดหกขา รูปแบบคล้ายหุ่นยนต์ของนาซ่า มีข้อได้เปรียบในการเคลื่อนที่ผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระได้ดีกว่าหุ่นยนต์แบบล้อและแบบสายพาน และได้พัฒนาระบบให้คิดคำนวณตัดสินใจเองได้ในเรื่องของการก้าวขาและเลือกหลบสิ่งกีดขวางเองได้ เพื่อให้เกิดความคล่องตัวในการเข้าค้นหาผู้รอดชีวิตใต้ซากปรักหักพัง เพื่อลดความเสี่ยงภัยของผู้ปฏิบัติงาน เพราะอาคารถล่มมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดถล่มลงมาอีก

หุ่นยนต์ตัวนี้มีลักษณะการเดินแบบก้าวทีละสองขาสลับหนึ่งขา และมีลำดับการก้าวขาที่ไม่ซ้ำเดิม การเหยียดขา การหาจุดวางเท้า เพื่อไม่ให้โดนหลุม หรือไม่ให้ล้ม โดยได้ติดตั้งเลเซอร์สแกนพื้นผิวของภูมิประเทศ เพื่อให้การก้าวขาเปลี่ยนไปตามลักษณะพื้นผิว และติดตั้งระบบเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับอุณหภูมิของผู้รอดชีวิตส่งกลับมา อย่างไรก็ตามหุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มนี้ ยังต้องพัฒนาเรื่องความเร็วเพื่อให้เคลื่อนที่เร็วขึ้น และพัฒนาแบตเตอรี่ให้สามารถใช้งานได้ยาวนานขึ้น

“วิธีการคือ ผู้ที่เป็นคนควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกล จะเป็นคนกำหนดตำแหน่งพื้นที่ที่จะสำรวจ จากนั้นให้หุ่นยนต์เข้าไปเก็บข้อมูลพื้นที่ที่จะปฏิบัติงาน และคำนวณว่าจะเคลื่อนที่ไปยังจุดไหนบ้าง เพื่อหลบสิ่งกีดขวางและหลุมต่างๆ เพื่อให้สามารถเข้าไปค้นหายังเป้าหมายที่กำหนดไว้ เมื่อหุ่นยนต์ตรวจจับอุณหภูมิความร้อนจากผู้รอดชีวิตได้ก็จะส่งตำแหน่งที่พบกลับมายังผู้ปฏิบัติงาน ก็จะทำให้ทราบว่า ณ ตำแหน่งที่หุ่นยนต์อยู่นั้น คาดว่าจะมีผู้รอดชีวิต ซึ่งก็จะนำไปสู่การดำเนินการเข้าช่วยเหลือของทีมกู้ภัยต่อไป”

สำหรับการศึกษาวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์กู้ชีวิตในซากอาคารถล่มของฟีโบ้ครั้งนี้ ได้รับการสนับสนุนจากบริษัท ยูไนเต็ด อินฟอร์เมชั่น ไฮเวย์ (UIH) เพื่อเป็นค่าใช้จ่ายในการจัดหาวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องเพื่อการวิจัย ออกแบบ และจัดสร้างหุ่นยนต์ นอกจากนี้เงินจำนวนหนึ่งได้มอบเป็นทุนการศึกษาสำหรับนักศึกษา เพื่อส่งเสริมให้นักศึกษาไทยได้มีโอกาส พัฒนาความรู้ ความสามารถ และพัฒนาผลงานสิ่งประดิษฐ์นวัตกรรมให้ทัดเทียมกับนักศึกษาอื่นทั่วโลก รวมทั้งยังเป็นการพัฒนาคุณภาพบุคลากรด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศอีกด้วย