หุ่นยนต์อุตสาหกรรม
หุ่นยนต์ คือเครื่องยนต์ชนิดหนึ่งที่มีลักษณะโครงสร้างและรูปร่างแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์
หุ่นยนต์ในแต่ละประเภทจะมีหน้าที่การทำงานในด้านต่าง ๆ ตามการควบคุมโดยตรงของมนุษย์ หรืออาจมีการตั้งค่าให้หุ่นยนต์สามารถตัดสินใจได้เองในระดับใดระดับหนึ่ง
การควบคุมระบบต่าง ๆ ในการสั่งงานระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ สามารถทำได้โดยทางอ้อมและอัตโนมัติ
โดยทั่วไปหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสำหรับงานที่มีความยากลำบากหรืออันตรายเช่น
งานสำรวจในพื้นที่บริเวณแคบ งานสำรวจในบริเวณที่เกิดภัยพิบัติ หรืองานสำรวจบนผิวของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ที่ต่างๆ ปัจจุบันเทคโนโลยีของหุ่นยนต์เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว หุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทกับชีวิตของมนุษย์ในหลากหลายด้าน เช่น
ด้านอุตสาหกรรมการผลิต ด้านการแพทย์ ด้านงานสำรวจทั้งในโลกเราและงานสำรวจในอวกาศ หรือด้านการบันเทิง เช่นหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องเล่นของมนุษย์
ปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาให้หุ่นยนต์นั้นมีลักษณะที่คล้ายมนุษย์มากขึ้นเพื่อผลทางจิตวิทยาในการอาศัยอยู่ร่วมกันกับมนุษย์ในชีวิตประจำวัน
หุ่นยนต์อาจถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ
1.หุ่นยนต์ชนิดที่ติดตั้งอยู่กับที่ (fixed
robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้ด้วยตัวเอง
มีลักษณะเป็นแขนกลสามารถขยับและเคลื่อนไหวได้เฉพาะแต่ละข้อต่อภายในตัวเองเท่านั้น มักนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานประกอบรถยนต์
2. หุ่นยนต์ชนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile robot) หุ่นยนต์ประเภทนี้จะแตกต่างจากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่
เพราะสามารเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเอง โดยการใช้ล้อหรือการใช้ขา
ซึ่งหุ่นยนต์ประเภทนี้ปัจจุบันยังเป็นงานวิจัยที่ทำการศึกษาอยู่ภายในห้องทดลอง เพื่อพัฒนาออกมาใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เช่นหุ่นยนต์สำรวจดาวอังคาร
ขององค์การนาซ่า
หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม
เป็นเครื่องจักรกลอัตโนมัติอีกรูปแบบหนึ่งที่ถูกออกแบบและสร้างมาเพื่อนำมาใช้ทดแทนคนในกระบวนการผลิตต่างๆ
หรือนำมาใช้เพื่อช่วยในกระบวนการผลิตในลักษณะหุ่นยนต์ทำงานร่วมกับคน ซึ่งหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างมานั้นมีหลากหลายชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ต้องการนำมาประยุกต์ใช้งาน
สำหรับหุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรมนั้นสามารถแบ่งออกได้ ตามลักษณะการทำงาน ได้ 7 ชนิด ดังนี้
- Cartesian Robot
- Cylindrical Robot
- Polar Coordinate Robot
- Scalar Robot
- Articulate Robot
- Spine Robot
- Parallel link Robot
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม ทั้ง 7
ชนิดที่กล่าวมาข้างต้นนั้น
จะมีความแตกต่างกันตรงลักษณะการเคลื่อนที่และความสามารถในการทำงานที่ไม่เหมือนกัน
รวมไปถึงการประยุกต์ใช้งานที่ต่างกันด้วยแต่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นมาด้วยหลักการพื้นฐานเดียวกันในที่นี้ผู้เขียนจะขอกล่าวถึงเฉพาะส่วนของหุ่นยนต์ที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมมากที่สุด
นั่นคือ Articulate Robot อันเนื่องมาจากหุ่นยนต์ชนิดนี้มีความสามารถในการทำงานและสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมได้หลากหลายรูปแบบมากกว่าขนิดอื่นๆ
นั่นเอง
Articulate Robot เป็นหุ่นยนต์ที่ออกแบบมาให้มีลักษณะคล้ายคลึงกับแขนของมนุษย์ตั้งแต่ช่วงหัวไหล่ไหลลงไป
นั้นหมายความว่าหุ่นยนต์ชนิดนี้
จะมีความสามารถในการทำงานและความสามารถในการเคลื่อนที่ได้ในลักษณะที่คล้ายกับการเคลื่อนที่ของแขนมนุษย์นั่นเอง
หลายๆ คนจึงมักเรียกหุ่นยนต์ชนิดนี้ว่า ‘แขนกล’
แสดงลักษณะ Articulate
Robot หรือ แขนกล
ที่แสดงด้านบนนั้นเป็นลักษณะของ Articulate Robot หรือที่เรียกกันว่า
แขนกล จะเห็นได้ว่ามีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับของของมนุษย์
ซึ่งนั่นหมายความว่าหุ่นยนต์ชนิดนี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการหยิบจับชิ้นงานในกระบวนการผลิต
แต่ในปัจจุบันนี้หุ่นยนต์ชนิดนี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานให้มีความสามารถมากกว่าทำงานใช้หยิบจับชิ้นงาน
ไม่ว่าจะเป็นการประยุกต์ใช้ในกระบวนการงานเชื่อมโลหะต่างๆ งานพ่นสี หรืองาน Spot
Gun และบางองค์กรยังมีการพัฒนาให้หุ่นยนต์ชนิดนี้สามารถทำงานในกระบวน
Machining อีกด้วย จากตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานข้างต้น
จะเห็นได้ว่าหุ่นยนต์จะถูกนำมาใช้งานทดคนนั่นเป็นเรื่องจริงเลยทีเดียว
ข้อดีของการใช้หุ่นยนต์เพื่อนำมาทำงานทดแทนคนก็เพราะหุ่นยนต์มีสิ่งที่ไม่เหมือนคน
ดังนี้
- หุ่นยนต์มีความแม่นยำและความเที่ยงตรงในการทำงาน
- หุ่นยนต์มีความสามารถในการทำงานในกระบวนซ้ำๆ
ได้ดีกว่า
- หุ่นยนต์สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบกระบวนการทำงานได้หลากหลาย
- หุ่นยนต์สามารถประยุกต์ใช้งานได้ในหลากหลายสภาพแวดล้อม
จากเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้นล้วนเป็นข้อดีของหุ่นยนต์ที่จะถูกนำมาใช้งานทดแทนคน
แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ามันจะดีไม่กว่าคนเสียทั้งหมด
แน่นอนว่าหุ่นยนต์ก็คือเหล็กที่ถูกนำมาประกอบเข้าด้วยกันและใส่กลไกต่างๆ
ให้สามารถเคลื่อนที่ได้ อีกทั้ง ยังต้องมีระบบในการควบคุบการทำงาน ดังนั้น
การที่หุ่นยนต์จะทำงานหรือเคลื่อนที่ได้จะต้องอาศัยทักษะและความรู้จากคนอยู่ดี
ทั้งนี้เพื่อทำหน้าที่ในการป้อนโปรแกรมคำสั่งต่างๆ
เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้ตามที่มนุษย์ต้องการ
เราจึงต้องมีการเตรียมพร้อมเพื่อให้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้น
องค์ประกอบของระบบควบคุมหุ่นยนต์
ในตอนแรกนี้ผู้เขียนขอทิ้งท้าย
ให้ทุกท่านทราบเกี่ยวกับองค์ประกอบของระบบควบคุมหุ่นยนต์กันไว้เพื่อที่จะได้เตรียมความพร้อมในเรื่องต่อไปในตอนหน้าสำหรับองค์ประกอบของระบบในการควบคุมหุ่นยนต์ประกอบด้วย องค์ประกอบหลัก คือ
1.
Programming
Pendent : อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการป้อนคำสั่งโดยผู้ควบคุมหรือ User
2.
Controller
: ส่วนที่ทำหน้าที่ในการรับคำสั่งจาก User ผ่าน
Programming Pendant และนำมาประมาณผล เพื่อทำการควบคุมหรือสั่งการทำงานของหุ่นยนต์
3.
Manipulator
: เรียกง่ายๆ ว่า ตัวหุ่นยนต์ ที่จะทำงานตามคำสั่งที่ผ่านการประมวลผลจาก
Controller
องค์ประกอบของระบบควบคุมหุ่นยนต์
ซึ่งจะมีอยู่ด้วยกัน 3
ส่วนหลัก และจะเห็นได้ว่าองค์ประกอบทั้ง 3 นั้น
จะมีความสัมพันธ์กันในกระบวนการควบคุมซึ่งในแต่ละส่วนนั้นก็มีรายละเอียดที่สลับซับซ้อนอยู่มากทีเดียวและนี่จึงเป็นเหตุผลที่เราต้องทำความรู้จักกับมันให้มากเพื่อที่จะได้สามารถทำงานร่วมกับมันได้
น่าอ่านมากค่ะ
ตอบลบรายละเอียดดีมากๆๆๆๆค่า
ตอบลบอ่านง่าย
ตอบลบ