หากวันหนึ่งหุ่นยนต์ตัวเล็กเท่าแมลงสามารถบินเข้าไปในช่องแคบใต้ซากอาคาร เพื่อค้นหาผู้รอดชีวิตได้จริง ภารกิจกู้ภัยอาจมีเครื่องมือใหม่ที่เข้าถึงพื้นที่อันตรายได้มากขึ้น นี่คือหนึ่งในเป้าหมายของทีมนักวิจัย MIT ที่กำลังพัฒนาระบบ AI เพื่อช่วยให้หุ่นยนต์บินจิ๋วเคลื่อนที่ได้รวดเร็วและคล่องตัวกว่าเดิม
หุ่นยนต์นี้พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการ Soft and Micro Robotics ของ MIT
โดยมีขนาดประมาณตลับไมโครคาสเซ็ตต์ และมีน้ำหนักเบากว่าคลิปหนีบกระดาษ ใช้กล้ามเนื้อเทียมแบบนิ่มขับเคลื่อนปีกให้กระพืออย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การทำให้เครื่องจักรขนาดเล็กเช่นนี้บินได้อย่างแม่นยำเป็นเรื่องท้าทาย เพราะพื้นที่สำหรับติดตั้งอุปกรณ์และกำลังประมวลผลมีจำกัด
ข้อจำกัดสำคัญในช่วงแรกคือการควบคุมจากมนุษย์ทำได้ไม่ทันต่อการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว หุ่นยนต์จึงบินตามเส้นทางง่าย ๆ ได้ดีกว่าการพุ่งตัว เลี้ยวหักศอก หรือหยุดอย่างฉับพลันเหมือนแมลงจริง ขณะเดียวกัน การคำนวณแรงลมและการเคลื่อนไหวของปีกในระดับนี้ต้องใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเกินกว่าจะประมวลผลทั้งหมดบนตัวหุ่นยนต์ได้แบบเรียลไทม์
ทีมวิจัยที่นำโดย Kevin Chen
จากสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ และ Jonathan P. How จากสาขาการบินและอวกาศ จึงใช้แนวทางควบคุมร่วมกับ AI โดยให้คอมพิวเตอร์ภายนอกคำนวณคำสั่ง แล้วส่งผ่านสายไฟไปยังหุ่นยนต์ วิธีนี้แบ่งเป็นสองขั้นตอน ได้แก่ การสร้างแบบจำลองควบคุมที่คาดการณ์การเคลื่อนไหวล่วงหน้า และการใช้ Imitation Learning หรือการเรียนรู้เลียนแบบ เพื่อถ่ายทอดความรู้จากแบบจำลองดังกล่าวไปเป็น AI ขนาดเล็กที่คำนวณคำสั่งควบคุมได้รวดเร็วขึ้น
ผลการทดสอบตามข้อมูลที่เผยแพร่ระบุว่า หุ่นยนต์สามารถตีลังกาได้ 10 รอบภายใน 11 วินาที พร้อมเพิ่มความเร็วได้ 447% และเพิ่มความเร่งได้ 255% เมื่อเทียบกับระบบควบคุมเดิม นอกจากนี้ ยังรักษาความคลาดเคลื่อนจากเส้นทางไว้ราว 4–5 เซนติเมตร แม้เผชิญลมกระโชกที่แรงเกิน 1 เมตรต่อวินาที รวมถึงปัญหาจากความคลาดเคลื่อนในการผลิตและสายไฟที่อาจพันตัวหุ่นยนต์
อีกหนึ่งความสามารถที่น่าสนใจคือ
การเลียนแบบการเคลื่อนไหวแบบ Saccade ของแมลง ซึ่งเป็นการปรับทิศทางอย่างรวดเร็วเพื่อเปลี่ยนแนวการเคลื่อนที่ ก่อนเอียงตัวกลับเพื่อช่วยเบรก การควบคุมลักษณะนี้อาจมีประโยชน์เมื่อพัฒนาระบบกล้องให้หุ่นยนต์ เพราะช่วยให้จัดทิศทางการเคลื่อนที่และมุมมองได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ที่ทดสอบยังต้องพึ่งคอมพิวเตอร์และระบบภายนอก ไม่ใช่ระบบบินอัตโนมัติที่ทำงานได้อย่างอิสระเต็มรูปแบบ
ก้าวต่อไปของทีมวิจัยคือการติดตั้งกล้องและเซนเซอร์บนตัวหุ่นยนต์ เพื่อให้รับรู้สภาพแวดล้อมและบินกลางแจ้งได้โดยไม่ต้องอาศัยระบบจับการเคลื่อนไหวจากภายนอก หากพัฒนาสำเร็จ เทคโนโลยีนี้อาจต่อยอดสู่หุ่นยนต์ค้นหาผู้รอดชีวิตในพื้นที่แคบหรือบริเวณที่มนุษย์และโดรนขนาดใหญ่เข้าถึงได้ยาก แต่ยังต้องพัฒนาทั้งระบบรับรู้สภาพแวดล้อม การควบคุม และความทนทานก่อนใช้งานจริง
tags : ScienceDaily
