future trend robotics -...

3
Blue Update Edition 15 www.sumipol.com 54 Future Trend Robotics แตในโรงงานแหงอนาคต มันจะไมเปนอยางนั้นเราจะเห็นมนุษยกับ หุ นยนตทำงานเคียงคู กัน และชวยเหลือกันดวยซ้ำหุ นยนตจะชวยมนุษยทำงาน ในสวนที ่เกินความสามารถของมนุษยที ่จะทำได เชน งานประกอบที ่เล็กและ ละเอียดจนมนุษย อาจจะเกิดขอผิดพลาดไดงาย ยกตัวอยางเชน ในโรงงาน ผลิตเครื่องบินของ Boeingหุนยนตชวยวิศวกรในการจัดเตรียมหาเครื่องมือ และวัสดุที ่ใชในการประกอบเครื ่องบิน ทำใหลดเวลาในการทำงานเพราะวิศวกร ไมตองเสียเวลาเดินไปหยิบชิ ้นสวนเหลานั ้นเองเพราะตองยอมรับวางานประกอบ บางอยางซับซอน และตองการประสบการณในการตัดสินใจแกปญหาจึงเปน การยากที ่หุ นยนตจะทำงานเชนนั ้นไดแตหุ นยนตสามารถเปนผู ชวยหรือลูกมือที ่ดีได นอกจากนี ้หุ นยนตเหลานี ้ที ่ทำงานรวมกับมนุษยยังทำงานไมเหมือนกัน ในแตละตัวในแตละสถานี โดยมันจะทำงานแตกตางกันตามลักษณะการทำงาน ของวิศวกรแตละคนที ่มันทำงานดวยเพราะมันมีอัลกอลิธึมที ่ทำใหมันสามารถ เรียนรูและปรับตัวในเขากับการทำงานของแตละคนทำใหมันสามารถทำนาย และลวงรู หนาวา คนที ่ทำงานกับมันจะทำอะไรตอไป เรียกวา รู ใจและเขาขากันเลย ทีเดียว ตัวอยางหุ นยนตที ่สามารถทำงานรวมกับมนุษยในปจจุบัน ไดแก FRIDA ซึ่งยอมาจาก Friendly Robot for Industrial Dual-arm Assembly ซึ ่งผลิตโดยบริษัท ABB ในประเทศสวิตเซอรแลนด มันเปนหุ นยนตอเนกประสงค ที ่ไมมีหัวหรือหนา มีแตสองแขนที ่สามารถเคลื ่อนที ่ไดอยางอิสระแบบ 7 แกน มีมอเตอรเซอโวที่สามารถทำใหมันจับสิ่งของดวยความปราณีต มันสามารถ เปนหุ นยนตผู ชวยไดเปนอยางดี มันสามารถขันนอตหรืออัดกาวเขาไปในรูนอต ซึ ่งเปนขั ้นตอนในการประกอบปกเครื ่องบินโบอิ ้งแลวใหวิศวกรเปนคนตอกนอต เขาไป หรือแมแตในงานเกี่ยวกับการแพทยในโรงพยาบาล หุนยนต FRIDA ก็สามารถเปนผู ชวยไดเปนอยางดี เชน มันถูกใชเพื ่อเปนผู ชวยของศัลยแพทย ที ่กำลังทำการผาตัดมันสามารถสงเครื ่องมือผาตัดใหแกศัลยแพทยไดอยางถูกตอง แมนยำความจริง FRIDA เปนเพียงหนึ ่งในหุ นยนตที ่หลายบริษัทผู ผลิตหุ นยนต เพื ่อการใชงานในเชิงอุตสาหกรรมกำลังวิจัยและผลิตออกมาสู ทองตลาดรวมทั ้ง เจา Nextage ที่ผลิตโดยบริษัท Kawada Industries และ Motoman SDA10D ที ่ผลิตโดยบริษัท Yaskawa ประเทศญี ่ปุ น มันจะเปนหุ นยนตที ่เบากวา ...ปจจุบันในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญมีสาย การผลิตดวยเครื ่องจักรกลประเภทหุ นยนตซึ ่งนับวา เปนเครื่องจักรกลอัตโนมัติในสายการผลิตที่ จำเปนอยางยิ่งแตหุนยนตในโรงงานเหลานียังแยกอยู คนละแผนกหรือบริเวณกับมนุษย อยางชัดเจนทำหนาที ่ยกหรือประกอบของหนักทำงาน ซ้ำๆ กัน ตามคำสั ่งที ่โปรแกรมมันไวลวงหนาในขณะที ่มนุษยจะทำงาน ในสวนที ่ละเอียดออนกวาและอันตรายนอยกวา... ปลอดภัยกวา งายตอการโปรแกรมใชงาน และที่สำคัญราคาถูกลง เราเรียกหุ นยนตพวกนี ้วา หุ นยนตเพื ่ออุตสาหกรรม 2.0 (Industrial Robot 2.0) นอกจากหุ นยนตในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ (industrial robot) ที ่เปนมิตรกับมนุษยสามารถทำงานเคียงคู กับมนุษยในสวนที ่เกิน ความสามารถของมนุษยที ่จะทำได เชน งานที ่ใชพละกำลังมหาศาล หรือที ่ตองใชความละเอียดจนมนุษยอาจทำแลวเกิดขอผิดพลาดไดงาย จะเปนแนวโนมของการผลิตในอนาคต (future of manufacturing) แนวโนม หรือ Trend ของวิทยาการหุนยนตในยุคตอจากนี้ไป ที ่เราเรียกวา ยุคหุ นยนต 2.0 หรือ Robotics 2.0 นั ้นยังมีอีกหลาย แนวโนม จากขอมูลปรากฏใน นิตยสาร IEEE Robotics & Automation ที่ตีพิมพในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2555 ที่ผานมา มีหลายแนวโนม ที่นาสนใจ แตแนวโนมที่มาแรงที่สุดของป 2555 นี้ เห็นทีจะเปน หุ นยนตที ่สามารถอยู อาศัยรวมกับมนุษย (Co-inhabitant Robot) 2.0 หุ นยนตเพื ่ออุตสาหกรรม

Upload: dangnguyet

Post on 20-Mar-2018

226 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: Future Trend Robotics - tools-article.sumipol.comtools-article.sumipol.com/wp-content/uploads/2014/12/Robotics.pdf · SDA10D ที่ผลิตโดยบริษัท Yaskawa

BlueUpdateEdition 15

www.sumipol.com54

Future Trend

Robotics

แตในโรงงานแหงอนาคต มันจะไมเปนอยางนั้นเราจะเห็นมนุษยกับหุนยนตทำงานเคียงคูกัน และชวยเหลือกันดวยซ้ำหุนยนตจะชวยมนุษยทำงานในสวนท่ีเกินความสามารถของมนุษยท่ีจะทำได เชน งานประกอบท่ีเล็กและละเอียดจนมนุษย อาจจะเกิดขอผิดพลาดไดงาย ยกตัวอยางเชน ในโรงงานผลิตเครื่องบินของ Boeingหุนยนตชวยวิศวกรในการจัดเตรียมหาเครื่องมือและวัสดุท่ีใชในการประกอบเคร่ืองบิน ทำใหลดเวลาในการทำงานเพราะวิศวกรไมตองเสียเวลาเดินไปหยิบช้ินสวนเหลาน้ันเองเพราะตองยอมรับวางานประกอบบางอยางซับซอน และตองการประสบการณในการตัดสินใจแกปญหาจึงเปนการยากท่ีหุนยนตจะทำงานเชนน้ันไดแตหุนยนตสามารถเปนผูชวยหรือลูกมือท่ีดีได

นอกจากน้ีหุนยนตเหลาน้ีท่ีทำงานรวมกับมนุษยยังทำงานไมเหมือนกันในแตละตัวในแตละสถานี โดยมันจะทำงานแตกตางกันตามลักษณะการทำงานของวิศวกรแตละคนท่ีมันทำงานดวยเพราะมันมีอัลกอลิธึมท่ีทำใหมันสามารถเรียนรูและปรับตัวในเขากับการทำงานของแตละคนทำใหมันสามารถทำนายและลวงรูหนาวา คนท่ีทำงานกับมันจะทำอะไรตอไป เรียกวา รูใจและเขาขากันเลยทีเดียว ตัวอยางหุนยนตท่ีสามารถทำงานรวมกับมนุษยในปจจุบัน ไดแก FRIDA ซึ่งยอมาจาก Friendly Robot for Industrial Dual-arm Assembly ซ่ึงผลิตโดยบริษัท ABB ในประเทศสวิตเซอรแลนด มันเปนหุนยนตอเนกประสงคท่ีไมมีหัวหรือหนา มีแตสองแขนท่ีสามารถเคล่ือนท่ีไดอยางอิสระแบบ 7 แกน มีมอเตอรเซอโวที่สามารถทำใหมันจับสิ่งของดวยความปราณีต มันสามารถเปนหุนยนตผูชวยไดเปนอยางดี มันสามารถขันนอตหรืออัดกาวเขาไปในรูนอตซ่ึงเปนข้ันตอนในการประกอบปกเคร่ืองบินโบอ้ิงแลวใหวิศวกรเปนคนตอกนอตเขาไป หรือแมแตในงานเกี่ยวกับการแพทยในโรงพยาบาล หุนยนต FRIDA ก็สามารถเปนผูชวยไดเปนอยางดี เชน มันถูกใชเพ่ือเปนผูชวยของศัลยแพทยท่ีกำลังทำการผาตัดมันสามารถสงเคร่ืองมือผาตัดใหแกศัลยแพทยไดอยางถูกตองแมนยำความจริง FRIDA เปนเพียงหน่ึงในหุนยนตท่ีหลายบริษัทผูผลิตหุนยนตเพ่ือการใชงานในเชิงอุตสาหกรรมกำลังวิจัยและผลิตออกมาสูทองตลาดรวมท้ัง เจา Nextage ที่ผลิตโดยบริษัท Kawada Industries และ Motoman SDA10D ท่ีผลิตโดยบริษัท Yaskawa ประเทศญ่ีปุน มันจะเปนหุนยนตท่ีเบากวา

...ปจจุบันในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญมีสายการผลิตดวยเคร่ืองจักรกลประเภทหุนยนตซ่ึงนับวา

เปนเครื่องจักรกลอัตโนมัติในสายการผลิตที่จำเปนอยางยิ่งแตหุนยนตในโรงงานเหลานี้ยังแยกอยูคนละแผนกหรือบริเวณกับมนุษย

อยางชัดเจนทำหนาท่ียกหรือประกอบของหนักทำงานซ้ำๆ กัน ตามคำส่ังท่ีโปรแกรมมันไวลวงหนาในขณะท่ีมนุษยจะทำงาน

ในสวนท่ีละเอียดออนกวาและอันตรายนอยกวา...

ปลอดภัยกวา งายตอการโปรแกรมใชงาน และที่สำคัญราคาถูกลง เราเรียกหุนยนตพวกน้ีวา หุนยนตเพ่ืออุตสาหกรรม 2.0 (Industrial Robot 2.0)

นอกจากหุนยนตในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ (industrialrobot) ท่ีเปนมิตรกับมนุษยสามารถทำงานเคียงคูกับมนุษยในสวนท่ีเกินความสามารถของมนุษยท่ีจะทำได เชน งานท่ีใชพละกำลังมหาศาล หรือท่ีตองใชความละเอียดจนมนุษยอาจทำแลวเกิดขอผิดพลาดไดงาย จะเปนแนวโนมของการผลิตในอนาคต (future of manufacturing) แนวโนม หรือ Trend ของวิทยาการหุนยนตในยุคตอจากนี้ไป ท่ีเราเรียกวา ยุคหุนยนต 2.0 หรือ Robotics 2.0 น้ันยังมีอีกหลายแนวโนม

จากขอมูลปรากฏในนิตยสาร IEEE Robotics & Automation ที่ตีพิมพในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2555 ที่ผานมา มีหลายแนวโนมที่นาสนใจ แตแนวโนมที่มาแรงที่สุดของป 2555 นี้ เห็นทีจะเปน หุนยนตท่ีสามารถอยูอาศัยรวมกับมนุษย (Co-inhabitant Robot)

เชน หุนยนตที่ชวยเหลือผูสูงอายุที่บานพักอาศัย หรือหุนยนตทำหนาที่คอยชวยเหลือมนุษยไมวาจะเปนที่บานหรือทำงาน ซึ่งทางประเทศสหรัฐอเมริกาโดย National Robotics Initiative ไดประกาศทุมเงินวิจัยมากถึง 2 พันลานบาท เพ่ือพัฒนาหุนยนตท่ีสามารถมีปฏิสัมพันธกับมนุษยไดอยางลงตัว ซ่ึงนอกจากหุนยนตจะตองมีสมองหรือระบบประมวลผลที่ฉลาดอยางนาทึ่งแลว มันตองมีประสาทสัมผัสท่ีเหมือนมนุษยหรือถาเปนไปไดตองเหนือมนุษยดวยซ้ำประสาทสัมผัสที่สำคัญที่สุดคือ ตา ทำหนาที่รับรูวัตถุและตำแหนง ปจจุบันเทคโนโลยี Kinect ซ่ึงเปนเทคโนโลยีเซนเซอร 3 มิติ ของ Microsoft สามารถทำหนาท่ีน้ีไดอยางดี ทดแทนกลองแบบเดิมและการใชลำแสงเลเซอรแบบกวาดเนื่องจากการใชกลองสองตัวทำงานเลียนแบบตามนุษยโดยท่ีมันสามารถคนหาและจดจำตำแหนงของสิ่งที่มันมองเห็นและวัตถุที่เคลื่อนไหวเปนแบบ 3 มิติ

ในเร็ว ๆ น้ีคาดวา เทคโนโลยี Kinect 2 จะสามารถอานริมฝปากมนุษยได ทำใหหุนยนตเขาใจคำสั่งจากปากมนุษยโดยตรง นอกจากเทคโนโลยี Kinect แลวยังมีการพัฒนาเทคโนโลยี Computational Camera ท่ีช่ือวา Lytro พัฒนาโดย ทีมนักวิจัยจาก Stanford University มันสามารถสรางภาพ 3 มิติ จากกลองโดยคำนวณจากความเขมของแสงและมุมตกกระทบของแสง นอกจากเทคโนโลยีเหลาน้ีจะเปนตาใหกับหุนยนตแลวมันยังชวยใหหุนยนตเรียนรูวัตถุรอบๆตัวมันและเก็บเขาสูระบบความจำ ทำใหมันฉลาดมากยิ่งขึ้นทุกวัน ๆ และนอกจากประสาทสัมผัสการมองเห็นแลว ประสาทสัมผัสอีกอยางหนึ่งที่สำคัญของหุนยนต ไดแก การสัมผัส (Tactile หรือ Touch)ยิ่งเมื่อหุนยนตตองมีปฏิสัมพันธกับมนุษย การสัมผัสของหุนยนตตองนิ่มนวล (soft touch) ปกติการควบคุมแขนของหุนยนตอาจจะใชการควบคุมตำแหนงของมอเตอรอยางแมนยำ แตมันจะใหความรูสึกกระชากหรือกระตุก ดังน้ันตองมีการใชเซนเซอรเพ่ือรับรูการสัมผัสเพ่ิมเติมลงไปเพ่ือสงขอมูลยอนกลับไปยังมอเตอรไดแมนยำมากย่ิงข้ึน หรือแมแตการใชเซนเซอรแบบเมมเบรนขนาดเล็กและบางแปะลงบนผิวของน้ิวมือและอุงมือของหุนยนตเพ่ือรับรูถึงแรงสัมผัส เพ่ือใหหุนยนตสามารถปรับแรงสัมผัสใหเหมาะสมและน่ิมนวลมากข้ึน แมกระท่ังหยิบไขไดอยางสบาย นอกจากน้ีน้ิวของหุนยนตยุคใหมยังมีลักษณะน่ิมและยืดหยุนเหมือนผิวหนังของมนุษยอีกดวย

นอกจากประสาทสัมผัสจะเปนสิ่งสำคัญสำหรับแนวทางการพัฒนาหุนยนตในยุค 2.0 แลว ยังมีอีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญเปนอยางยิ่งที่จะทำใหหุนยนตในยุคหนาฉลาดมากขึ้น นั่นคือ สมอง หรือความสามารถในการประมวลผล (processing) และจดจำ (memorizing) ซ่ึงในปจจุบันความเร็วของชิปประมวลผลคอมพิวเตอรมีสูงมากกวาเดิมมาก ทำใหหุนยนตสามารถทำงานท่ีซับซอนมากย่ิงข้ึน

2.0และมีความสามารถในการตัดสินใจดวยตัวเอง (ตามท่ีมนุษยเคยสอนเอาไว) และมากกวาน้ันมันอาจจะเรียนรู (learning)จากประสบการณท่ีมันเจอไดอีกดวย ซ่ึงตองอาศัยหนวยความจำขนาดใหญ แตเน่ืองจากขนาดอันจำกัดของมันจะเอาคอมพิวเตอรขนาดใหญไปใสไวใหมันแบกไวก็ไมได ดังนั้นจึงมีการพัฒนาเทคโนโลยี Cloud Robot ซ่ึงพ่ึงพาความกาวหนาของเทคโนโลยีCloud Computing ทำใหหุนยนตสมัยใหมสามารถทำงานที่ตองอาศัยการประมวลผลสูง ๆ และหนวยความจำขนาดมหาศาลบน Cloud Sever ผานการเชื่อมตออินเทอรเน็ตความเร็วสูง เชน การประมวลผลเชิงภาพ (image processing)หรือการประมวลผลเสียง (voice processing) เปนตน นอกจากนี้มันยังสามารถดึงเอาขอมูลออกมาจากหนวยความจำบน Remote Server เชน ขอมูลรูปภาพ ขอมูลการตัดสินใจ หรือแมแตความสามารถที่มันไมเคยมีมากอนมาใชไดทันที บริษัท Google กำลังทุมเทวิจัยในเร่ืองน้ีอยู เรียกไดวา จะไดเห็นหุนยนตทุกตัวสามารถใชขอมูล Google Map บน Server ของ Google เพ่ือการนำทาง และในยุโรป มีโครงการ RobotEarth เปนโครงการท่ีพยายามสราง World Wide Web for Robot หมายถึง สรางใหหุนยนตทุกตัวเช่ือมตอถึงกันบนเครือขาย Cloud ขนาดใหญ เพ่ือใหหุนยนตทุกตัวสามารถแบงปนขอมูลเก่ียวกับวัตถุรูปภาพ สภาพแวดลอม และแบงหนาท่ีกันได เชน เม่ือหุนยนตเห็นวัตถุที่ไมเคยรูจัก ก็จะสงภาพวัตถุที่เห็นนั้นไปยัง Cloud เพื่อคนหาในฐานขอมูลวาวัตถุนั้นมันคืออะไร เมื่อพบแลวก็จะสงขอมูลโมเดล 3 มิติเปนขอมูลคอมพิวเตอรกลับมายังหุนยนตคลายกับเวลาท่ีเราตองการคนหาขอมูลดวยโปรแกรม Goggle ของ Googleเราก็เพียงถายรูปสิ่งนั ้นดวยโทรศัพทมือถือแลวคนหาขอมูลไดเลยวามันคืออะไร

หุนยนตเพ่ืออุตสาหกรรม

Page 2: Future Trend Robotics - tools-article.sumipol.comtools-article.sumipol.com/wp-content/uploads/2014/12/Robotics.pdf · SDA10D ที่ผลิตโดยบริษัท Yaskawa

BlueUpdateEdition 15

www.sumipol.com55

แตในโรงงานแหงอนาคต มันจะไมเปนอยางนั้นเราจะเห็นมนุษยกับหุนยนตทำงานเคียงคูกัน และชวยเหลือกันดวยซ้ำหุนยนตจะชวยมนุษยทำงานในสวนท่ีเกินความสามารถของมนุษยท่ีจะทำได เชน งานประกอบท่ีเล็กและละเอียดจนมนุษย อาจจะเกิดขอผิดพลาดไดงาย ยกตัวอยางเชน ในโรงงานผลิตเครื่องบินของ Boeingหุนยนตชวยวิศวกรในการจัดเตรียมหาเครื่องมือและวัสดุท่ีใชในการประกอบเคร่ืองบิน ทำใหลดเวลาในการทำงานเพราะวิศวกรไมตองเสียเวลาเดินไปหยิบช้ินสวนเหลาน้ันเองเพราะตองยอมรับวางานประกอบบางอยางซับซอน และตองการประสบการณในการตัดสินใจแกปญหาจึงเปนการยากท่ีหุนยนตจะทำงานเชนน้ันไดแตหุนยนตสามารถเปนผูชวยหรือลูกมือท่ีดีได

นอกจากน้ีหุนยนตเหลาน้ีท่ีทำงานรวมกับมนุษยยังทำงานไมเหมือนกันในแตละตัวในแตละสถานี โดยมันจะทำงานแตกตางกันตามลักษณะการทำงานของวิศวกรแตละคนท่ีมันทำงานดวยเพราะมันมีอัลกอลิธึมท่ีทำใหมันสามารถเรียนรูและปรับตัวในเขากับการทำงานของแตละคนทำใหมันสามารถทำนายและลวงรูหนาวา คนท่ีทำงานกับมันจะทำอะไรตอไป เรียกวา รูใจและเขาขากันเลยทีเดียว ตัวอยางหุนยนตท่ีสามารถทำงานรวมกับมนุษยในปจจุบัน ไดแก FRIDA ซึ่งยอมาจาก Friendly Robot for Industrial Dual-arm Assembly ซ่ึงผลิตโดยบริษัท ABB ในประเทศสวิตเซอรแลนด มันเปนหุนยนตอเนกประสงคท่ีไมมีหัวหรือหนา มีแตสองแขนท่ีสามารถเคล่ือนท่ีไดอยางอิสระแบบ 7 แกน มีมอเตอรเซอโวที่สามารถทำใหมันจับสิ่งของดวยความปราณีต มันสามารถเปนหุนยนตผูชวยไดเปนอยางดี มันสามารถขันนอตหรืออัดกาวเขาไปในรูนอตซ่ึงเปนข้ันตอนในการประกอบปกเคร่ืองบินโบอ้ิงแลวใหวิศวกรเปนคนตอกนอตเขาไป หรือแมแตในงานเกี่ยวกับการแพทยในโรงพยาบาล หุนยนต FRIDA ก็สามารถเปนผูชวยไดเปนอยางดี เชน มันถูกใชเพ่ือเปนผูชวยของศัลยแพทยท่ีกำลังทำการผาตัดมันสามารถสงเคร่ืองมือผาตัดใหแกศัลยแพทยไดอยางถูกตองแมนยำความจริง FRIDA เปนเพียงหน่ึงในหุนยนตท่ีหลายบริษัทผูผลิตหุนยนตเพ่ือการใชงานในเชิงอุตสาหกรรมกำลังวิจัยและผลิตออกมาสูทองตลาดรวมท้ัง เจา Nextage ที่ผลิตโดยบริษัท Kawada Industries และ Motoman SDA10D ท่ีผลิตโดยบริษัท Yaskawa ประเทศญ่ีปุน มันจะเปนหุนยนตท่ีเบากวา

ปลอดภัยกวา งายตอการโปรแกรมใชงาน และที่สำคัญราคาถูกลง เราเรียกหุนยนตพวกน้ีวา หุนยนตเพ่ืออุตสาหกรรม 2.0 (Industrial Robot 2.0)

นอกจากหุนยนตในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ (industrialrobot) ท่ีเปนมิตรกับมนุษยสามารถทำงานเคียงคูกับมนุษยในสวนท่ีเกินความสามารถของมนุษยท่ีจะทำได เชน งานท่ีใชพละกำลังมหาศาล หรือท่ีตองใชความละเอียดจนมนุษยอาจทำแลวเกิดขอผิดพลาดไดงาย จะเปนแนวโนมของการผลิตในอนาคต (future of manufacturing) แนวโนม หรือ Trend ของวิทยาการหุนยนตในยุคตอจากนี้ไป ท่ีเราเรียกวา ยุคหุนยนต 2.0 หรือ Robotics 2.0 น้ันยังมีอีกหลายแนวโนม

จากขอมูลปรากฏในนิตยสาร IEEE Robotics & Automation ที่ตีพิมพในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2555 ที่ผานมา มีหลายแนวโนมที่นาสนใจ แตแนวโนมที่มาแรงที่สุดของป 2555 นี้ เห็นทีจะเปน หุนยนตท่ีสามารถอยูอาศัยรวมกับมนุษย (Co-inhabitant Robot)

เชน หุนยนตที่ชวยเหลือผูสูงอายุที่บานพักอาศัย หรือหุนยนตทำหนาที่คอยชวยเหลือมนุษยไมวาจะเปนที่บานหรือทำงาน ซึ่งทางประเทศสหรัฐอเมริกาโดย National Robotics Initiative ไดประกาศทุมเงินวิจัยมากถึง 2 พันลานบาท เพ่ือพัฒนาหุนยนตท่ีสามารถมีปฏิสัมพันธกับมนุษยไดอยางลงตัว ซ่ึงนอกจากหุนยนตจะตองมีสมองหรือระบบประมวลผลที่ฉลาดอยางนาทึ่งแลว มันตองมีประสาทสัมผัสท่ีเหมือนมนุษยหรือถาเปนไปไดตองเหนือมนุษยดวยซ้ำประสาทสัมผัสที่สำคัญที่สุดคือ ตา ทำหนาที่รับรูวัตถุและตำแหนง ปจจุบันเทคโนโลยี Kinect ซ่ึงเปนเทคโนโลยีเซนเซอร 3 มิติ ของ Microsoft สามารถทำหนาท่ีน้ีไดอยางดี ทดแทนกลองแบบเดิมและการใชลำแสงเลเซอรแบบกวาดเนื่องจากการใชกลองสองตัวทำงานเลียนแบบตามนุษยโดยท่ีมันสามารถคนหาและจดจำตำแหนงของสิ่งที่มันมองเห็นและวัตถุที่เคลื่อนไหวเปนแบบ 3 มิติ

ในเร็ว ๆ น้ีคาดวา เทคโนโลยี Kinect 2 จะสามารถอานริมฝปากมนุษยได ทำใหหุนยนตเขาใจคำสั่งจากปากมนุษยโดยตรง นอกจากเทคโนโลยี Kinect แลวยังมีการพัฒนาเทคโนโลยี Computational Camera ท่ีช่ือวา Lytro พัฒนาโดย ทีมนักวิจัยจาก Stanford University มันสามารถสรางภาพ 3 มิติ จากกลองโดยคำนวณจากความเขมของแสงและมุมตกกระทบของแสง นอกจากเทคโนโลยีเหลาน้ีจะเปนตาใหกับหุนยนตแลวมันยังชวยใหหุนยนตเรียนรูวัตถุรอบๆตัวมันและเก็บเขาสูระบบความจำ ทำใหมันฉลาดมากยิ่งขึ้นทุกวัน ๆ และนอกจากประสาทสัมผัสการมองเห็นแลว ประสาทสัมผัสอีกอยางหนึ่งที่สำคัญของหุนยนต ไดแก การสัมผัส (Tactile หรือ Touch)ยิ่งเมื่อหุนยนตตองมีปฏิสัมพันธกับมนุษย การสัมผัสของหุนยนตตองนิ่มนวล (soft touch) ปกติการควบคุมแขนของหุนยนตอาจจะใชการควบคุมตำแหนงของมอเตอรอยางแมนยำ แตมันจะใหความรูสึกกระชากหรือกระตุก ดังน้ันตองมีการใชเซนเซอรเพ่ือรับรูการสัมผัสเพ่ิมเติมลงไปเพ่ือสงขอมูลยอนกลับไปยังมอเตอรไดแมนยำมากย่ิงข้ึน หรือแมแตการใชเซนเซอรแบบเมมเบรนขนาดเล็กและบางแปะลงบนผิวของน้ิวมือและอุงมือของหุนยนตเพ่ือรับรูถึงแรงสัมผัส เพ่ือใหหุนยนตสามารถปรับแรงสัมผัสใหเหมาะสมและน่ิมนวลมากข้ึน แมกระท่ังหยิบไขไดอยางสบาย นอกจากน้ีน้ิวของหุนยนตยุคใหมยังมีลักษณะน่ิมและยืดหยุนเหมือนผิวหนังของมนุษยอีกดวย

นอกจากประสาทสัมผัสจะเปนสิ่งสำคัญสำหรับแนวทางการพัฒนาหุนยนตในยุค 2.0 แลว ยังมีอีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญเปนอยางยิ่งที่จะทำใหหุนยนตในยุคหนาฉลาดมากขึ้น นั่นคือ สมอง หรือความสามารถในการประมวลผล (processing) และจดจำ (memorizing) ซ่ึงในปจจุบันความเร็วของชิปประมวลผลคอมพิวเตอรมีสูงมากกวาเดิมมาก ทำใหหุนยนตสามารถทำงานท่ีซับซอนมากย่ิงข้ึน

และมีความสามารถในการตัดสินใจดวยตัวเอง (ตามท่ีมนุษยเคยสอนเอาไว) และมากกวาน้ันมันอาจจะเรียนรู (learning)จากประสบการณท่ีมันเจอไดอีกดวย ซ่ึงตองอาศัยหนวยความจำขนาดใหญ แตเน่ืองจากขนาดอันจำกัดของมันจะเอาคอมพิวเตอรขนาดใหญไปใสไวใหมันแบกไวก็ไมได ดังนั้นจึงมีการพัฒนาเทคโนโลยี Cloud Robot ซ่ึงพ่ึงพาความกาวหนาของเทคโนโลยีCloud Computing ทำใหหุนยนตสมัยใหมสามารถทำงานที่ตองอาศัยการประมวลผลสูง ๆ และหนวยความจำขนาดมหาศาลบน Cloud Sever ผานการเชื่อมตออินเทอรเน็ตความเร็วสูง เชน การประมวลผลเชิงภาพ (image processing)หรือการประมวลผลเสียง (voice processing) เปนตน นอกจากนี้มันยังสามารถดึงเอาขอมูลออกมาจากหนวยความจำบน Remote Server เชน ขอมูลรูปภาพ ขอมูลการตัดสินใจ หรือแมแตความสามารถที่มันไมเคยมีมากอนมาใชไดทันที บริษัท Google กำลังทุมเทวิจัยในเร่ืองน้ีอยู เรียกไดวา จะไดเห็นหุนยนตทุกตัวสามารถใชขอมูล Google Map บน Server ของ Google เพ่ือการนำทาง และในยุโรป มีโครงการ RobotEarth เปนโครงการท่ีพยายามสราง World Wide Web for Robot หมายถึง สรางใหหุนยนตทุกตัวเช่ือมตอถึงกันบนเครือขาย Cloud ขนาดใหญ เพ่ือใหหุนยนตทุกตัวสามารถแบงปนขอมูลเก่ียวกับวัตถุรูปภาพ สภาพแวดลอม และแบงหนาท่ีกันได เชน เม่ือหุนยนตเห็นวัตถุที่ไมเคยรูจัก ก็จะสงภาพวัตถุที่เห็นนั้นไปยัง Cloud เพื่อคนหาในฐานขอมูลวาวัตถุนั้นมันคืออะไร เมื่อพบแลวก็จะสงขอมูลโมเดล 3 มิติเปนขอมูลคอมพิวเตอรกลับมายังหุนยนตคลายกับเวลาท่ีเราตองการคนหาขอมูลดวยโปรแกรม Goggle ของ Googleเราก็เพียงถายรูปสิ่งนั ้นดวยโทรศัพทมือถือแลวคนหาขอมูลไดเลยวามันคืออะไร

Page 3: Future Trend Robotics - tools-article.sumipol.comtools-article.sumipol.com/wp-content/uploads/2014/12/Robotics.pdf · SDA10D ที่ผลิตโดยบริษัท Yaskawa

BlueUpdateEdition 15

www.sumipol.com56

ดร. อดิสร เตือนตรานนทผูอำนวยการหนวยปฏิบัติการนาโนอิเล็กทรอนิกสและเครื่องกลจุลภาค

ศูนยเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกสและคอมพิวเตอรแหงชาติเมธีวิจัย สกว. สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

[email protected]

ดังน้ันจะเห็นไดวา Cloud Robotไมตองอาศัยคอมพิวเตอรประมวลผลสูงก็สามารถทำงานไดโดยอาศัยเพียงชิปคอมพิวเตอรท่ีอยูบนโทรศัพทมือถือแบบ Smart Phone ปกติเทาน้ัน นอกจากขอมูลวัตถุส่ิงของ หนาตา และเสียงของมนุษยก็สามารถถูกบันทึกโดย Cloud Robotและทำใหหุนยนตรูจักเราไดและมีปฏิสัมพันธกับเราไดอยางไมเคอะเขิน ลาสุดไดมีหุนยนตขนาดเทาเด็ก มีช่ือเรียกวา iCub ถูกผลิตออกมาเพ่ือใหสามารถ Download ขอมูลการทำงานเชน การทำพิซซา ผานทางอินเทอรเน็ต มันก็จะมีความสามารถทำพิซซาไดในทันที เปนตน ดังนั้นจะเห็นไดวา หุนยนตในยุค 2.0 นั้น มันจะมีขนาดที่เล็กลง เบาลง ใชพลังงานนอยลง แตมันจะฉลาดมากยิ่งขึ้นอยางแนนอน

ロボティクス 2.0

今日、あらゆる大規模工場では、生産ラインの稼動において、機械に取り付けられた自動ロボットが導入されています。 これらのロボットは、人間の作業者とは異なる作業

を行います。 人間の作業者は、より高い精度を必要とする作業や危険を伴わない作業を行う一方、ロボットは、プログラムに基づいた反復作業を行います。しかし、将来的

には、 人間の作業者とロボットは、工場で作業を行うにあたり、お互いに助け合い、緊密に連携するようになるかもしれません。 例えば、ロボットは、非常に小さい部品、

繊細な部品やミスが許されない部品などの組立て作業など、人間の作業者が行う事が出来ない特定の作業を行うようになるでしょう。 アメリカボーイング社の製造工場

では、ロボットは、技術者が航空機の組立て作業に使用するあらゆる工具や材料の準備をサポートしています。 これにより、工場で作業を行う技術者は、これらのアイテム

を自分自身で取りにいく必要が無くなり、結果サイクルタイムの大幅削減が実現します。 確かに、より複雑で、意思決定を行うにあたりより高い専門性を必要とする一部

の特定の組立て作業においては、引き続き人間の作業者が対応しなければなりませんが、ロボットは、彼らを効果的にサポートする事が出来ます。 さらに、人間の作業者

と協働する各ロボットは、各作業ステーションにおいて様々な作業を行う事が出来ます。 ロボットは、セットアップされた算法(アルゴリズム) により、作業中に独自に

学習・調整を行う事が出来ると同時に、次に何をすべきかを事前に予測・学習出来る為、よりスムーズな作業が実現します。 人間の作業者との協働が可能なロボットの

例としては、スイスに本社を置く ABBグループが製造する産業用双腕ロボット FRIDA があります。 7軸構造を採用したこのロボットは、自由な移動が可能で、作業者を

効果的にサポートします。 FRIDAは、航空機の翼の組立て工程においては、ナット締めや節穴ののり付けなどを行う事が出来ます。 現在、多くの企業が産業用ロボット

の研究を行っており、市場投入を目指し、これらのロボットの生産に取り組んでいます。 日本では、川田工業株式会社が NEXTAGE、そして安川電機株式会社が

MOTOMAN-SDA10Dと呼ばれる次世代産業用ロボットを製造しています。 これらのロボットは、軽量、安全、及びプログラミングが簡単であると同時に、安価なロボット

で、産業用ロボット2.0 (Industrial Robot 2.0) と呼ばれています。 日本では、川田工業株式会社が NEXTAGE、そして 安川電機株式会社が MOTOMAN-SDA10D と呼ばれる

次世代産業用ロボットを製造しています。 これらのロボットは、軽量、安全、及びプログラミングが簡単であると同時に、安価なロボットで、産業用ロボット2.0 (Industrial

Robot 2.0) と呼ばれています。 これらのロボットは将来、人間との共存が可能になるでしょう。 例えば、家庭でお年寄りを支援するロボットなどは、人間と良好な関係を

構築する事が出来るでしょう。 これらのロボットは、優れた知能やデータ処理システムを有すると同時に、人間同等、あるいは人間より優れた触覚を持たなければなり

ません。 触覚において重要なのは、材料や位置の把握が可能な視神経です。 ロボットは今日、マイクロソフト社が開発した 3Dセンサーを搭載するキネクト(Kinect)

技術により、人間の唇からメッセージを読み取る事で、人間による指示を理解する事が出来ます。 触覚においてもう一つ重要なのは、触知性です。 ロボットは、人間とよ

り密接な関係を構築し、より多くを事項を学習する必要があります。 それゆえ、今後は、より優れた知能や処理・記憶能力を持ったよりスマートなロボットが開発される

必要があります。 今日、コンピュータチップの処理速度は、以前に比べはるかに効率的となっており、ロボットは、より複雑な作業を行うと同時に、独自に意思決定を行う

事が出来ます。 さらに、これらのロボットは、経験をもとに、より良い学習を行う事が出来るようになるかもしれません。 ただ、このようなロボットの開発には大量の記憶

装置が必要であり、先端のクラウドコンピューティング技術が必要となっています。

Future Trend