นักวิทย์จีนพัฒนา 'ทรานส์ฟอร์เมอร์จิ๋ว' หุ่นยนต์ไมโครเดิน-บินไร้สาย เล็กสุดในโลก

ปักกิ่ง, 22 เม.ย. ซินหัว รายงานว่า -- งานวิจัยที่เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ แมชชีน อินเทลลิเจนซ์ เปิดเผยว่าทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิงหัวในกรุงปักกิ่งของจีนได้พัฒนาแอคชูเอเตอร์ (actuator) หรืออุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลซึ่งมีขนาดเล็กและลักษณะบางคล้ายฟิล์ม ทำให้หุ่นยนต์ไมโครเปลี่ยนรูปร่างอย่างต่อเนื่องและคงรูปร่างไว้ในแบบที่กำหนด เสมือนกับ "หุ่นทรานส์ฟอร์เมอร์" ในภาพยนตร์ชื่อดัง

หุ่นยนต์ดังกล่าวสามารถเดิน วิ่ง กระโดด บิน ปีน และเปลี่ยนเป็นรูปร่างต่างๆ แบบเรียลไทม์ อีกทั้งเคลื่อนที่บนพื้นด้วยความเร็ว 1.6 เมตรต่อวินาที คุณสมบัติเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญที่จะขยายขอบเขตการใช้งานของหุ่นยนต์ให้หลากหลายมากขึ้น

จางอีฮุ่ย จากคณะวิศวกรรมการบินและอวกาศของมหาวิทยาลัยฯ และห้องปฏิบัติการหลักแห่งรัฐด้านเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น ระบุว่าทีมวิจัยสร้างหุ่นยนต์ไมโครภาคพื้นดิน-อากาศแบบไร้สายที่เล็กและเบาที่สุดในโลกตามที่ปรากฏในงานเขียนด้านวิชาการ ผ่านการผสานเทคโนโลยีแอคชูเอเตอร์เข้ากับแนวคิดการออกแบบเลโก้ ซึ่งหุ่นยนต์ไมโครดังกล่าวยาวเพียง 9 เซนติเมตร และหนักแค่ 25 กรัมเท่านั้น

จางอธิบายว่าการพัฒนาหุ่นยนต์ไมโครที่มีขนาดกะทัดรัดมากและไร้สาย พร้อมกับความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างอย่างซับซ้อนถือเป็นเรื่องท้าทายอย่างยิ่ง แอคชูเอเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า 5 เซนติเมตรที่มีอยู่ในปัจจุบันมักประสบปัญหาในการเปลี่ยนรูปร่างต่อเนื่องและยึดคงรูปร่างนั้นไว้ ซึ่งจำกัดศักยภาพในการย่อขนาดและการควบคุมหุ่นยนต์แบบหลายโหมดโดยไร้สาย

ทีมของจางพัฒนาแอคชูเอเตอร์ขนาดจิ๋วด้วยการออกแบบที่ผสานวัสดุและโครงสร้างอย่างเป็นระบบ ซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็น "โครงกระดูกภายนอกที่ปรับเปลี่ยนได้" และบรรจุส่วนประกอบสำคัญต่างๆ อาทิ เซ็นเซอร์และมอเตอร์ เพื่อสร้างระบบหุ่นยนต์ที่ซับซ้อน แอคชูเอเตอร์ดังกล่าวถูกควบคุมด้วยไฟฟ้าเพื่อให้เปลี่ยนรูปร่างเป็นรูปแบบใดก็ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำได้ยากมากสำหรับแอคชูเอเตอร์ขนาดเล็กก่อนหน้านี้

นอกจากนี้ ทีมงานยังได้พัฒนาแอคชูเอเตอร์ มินิ "ทรานส์ฟอร์เมอร์" ที่มีความสูง 4.5 เซนติเมตร และหนัก 0.8 กรัม โดยใช้แอคชูเอเตอร์กว่า 10 หน่วย และสร้างหุ่นยนต์ล้อเอนกประสงค์ที่เปลี่ยนรูปร่างเป็นรถสปอร์ต รถติดปีก และรถตู้ได้อีกด้วย

อนึ่ง ทีมวิจัยมีแรงบันดาลใจมาจากตั๊กแตนและแมลงอื่นๆ ที่มีรูปแบบร่างกายและการเคลื่อนไหวหลากหลาย จึงได้เลือกนำคุณลักษณะทางชีวภาพเหล่านี้มาใช้ในการออกแบบ
จางระบุว่างานวิจัยนี้เปิดแนวทางใหม่ให้กับการพัฒนาหุ่นยนต์ไมโครในอนาคต ซึ่งการใช้งานในอนาคตอาจรวมถึงการตรวจสอบอุปกรณ์ การสำรวจทางธรณีวิทยา และการปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมที่อันตราย โดยแอคชูเอเตอร์นี้ยังสามารถใช้ในอุปกรณ์ชีวอิเล็กทรอนิกส์ เอื้อต่อการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์แบบฝังในร่างกาย และอินเทอร์เฟซระบบสัมผัสสำหรับเทคโนโลยีวีอาร์/เออาร์ (VR/AR)

(ภาพจากมหาวิทยาลัยชิงหัว : หุ่นยนต์ไมโครภาคพื้นดิน-อากาศแบบไร้สายที่พัฒนาโดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยชิงหัวในกรุงปักกิ่งของจีน วันที่ 2 ม.ค. 2025)