รายงาน วิทยาการหุ่นยนต์ (เต็ม)

รายงานการศึกษาค้นคว้า เรื่อง วิทยาการหุ่นยนต์ เสนอ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ สาโรช สอาดเอี่ยม จัดทำโดย พระรัชพล ถิรโสภโณ รหัส 6410540111026 รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการ ศึกษาค้นคว้า รหัส GE4005 ภาคเรียนที่ 1/2566 สาขาวิชาการสอนภาษาไทย คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหามกุฏราชวิทยาลัย วิทยาเขตล้านนา

รายงานการศึกษาค้นคว้า เรื่อง วิทยาการหุ่นยนต์ เสนอ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ สาโรช สอาดเอี่ยม จัดทำโดย พระรัชพล ถิรโสภโณ รหัส 6410540111026 รายงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการ ศึกษาค้นคว้า รหัส GE4005 ภาคเรียนที่ 1/2566 สาขาวิชาการสอนภาษาไทย คณะศึกษาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหามกุฏราชวิทยาลัย วิทยาเขตล้านนา

ก คำนำ รายงานเล่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาเทคโนโลยีสารสนเทคเพื่อการศึกษาค้นคว้า (GE4005) โดยมี จุดประสงค์เพื่อการศึกษาค้นคว้าเรื่องวิทยาการหุ่นยนต์ (Robotics) เป็นวิชาการทศวรรษท่ี 21 ต้องการ ความคดิ สร้างสรรค์และนวตั กรรมเพ่ือสรา้ งเครื่องจักรทม่ี ีความสามารถในการปฏบิ ัติงานหรือทางานในลักษณะ ที่คล้ายมนุษย์หรือมีการควบคุมอัตโนมัติโดยใช้คอมพิวเตอร์หรือระบบอิเล็กทรอนิกส์ เป็นวิชาการที่นา เทคโนโลยีและวทิ ยาศาสตรต์ า่ ง ๆ มารวมกันเพอื่ สร้างสงิ่ มหัศจรรย์ในโลกแหง่ เครอื่ งจกั รและสามารถแก้ปัญหา ในหลายสาขาและภาคอี งคก์ รตา่ ง ๆ การศึกษาในวิทยาการหุ่นยนต์นั้นไม่เพียงแต่การสร้างหุ่นยนต์เท่านั้น แต่ยังเน้นสร้างความเข้าใจใน พฤติกรรมและความเป็นลักษณะของหุ่นยนต์ที่ทางานอยู่ในสิ่งแวดล้อมและภารกิจที่ต่างกัน เป็นรายวิชาที่ ผสมผสานการเรยี นรทู้ ฤษฎแี ละการปฏิบัติอย่างกลมกลืน นอกจากน้ียังสอนใหผ้ ู้เรยี นพัฒนาทักษะในการแก้ไข ปัญหา การทดลอง และการทางานร่วมกับทีมในโครงการหรืองานที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์ วิทยาการหุ่นยนต์มี ความสาคัญในการแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนและการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ซึ่งมีประสิทธิภาพและมีประโยชน์ สาหรับมนุษยชาติ นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการใช้งานหุ่นยนต์ในหลายสาขาอุตสาหกรรมและงานบริการ และสรา้ งโอกาสให้เกิดนวตั กรรมใหม่ ๆ ทจี่ ะเปลยี่ นแปลงวิธที ่ีเราดาเนนิ ชวี ติ และทางานไปในอนาคต ขอขอบพระคุณ อาจารย์ผู้ช่วยศาสตราจารย์ สาโรช สะอาดเอี่ยม อาจารย์ประจารายวิชาเทคโนโลยี สารสนเทศเพื่อการศึกษาค้นคว้า ผู้ให้ความรู้แนวทางในการศึกษา และขอขอบคุณผู้มีส่วนเกี่ยวข้องทุกฝ่ายที่ สนับสนุน ช่วยเหลือ และให้กาลังใจ จนผลงานประสบผลสาเร็จในครั้งนี้และขอยกคุณงามความดี จงมีแก่ บรู พาจารย์ บรรพบรุ ุษผูใ้ หค้ วามรวู้ ิชาภาษาไทยทุกทา่ น และท้ายน้ี หวังวา่ รายงานเลม่ นี้จะเป็นประโยชน์ และ ให้ ความร้พู อท่ีจะเปน็ เน้อื หาประดบั สตปิ ญั ญาแก่ทา่ นผู้อา่ นไม่มากกน็ ้อย พระรชั พล ถิรโสภโณ ๒๐ สงิ หาคม ๒๕๖๖

สารบัญ ข เรื่อง หนา้ คำนำ ก สำรบญั ข ควำมเป็นมำและควำมสำคัญ ๑ เทคโนโลยีหลำยประเภทที่เก่ียวขอ้ งกับกำรพัฒนำและใช้งำนหุ่นยนต์ ๑ สำขำหนุ่ ยนตท์ ีถ่ ูกนำมำใชง้ ำน ๓ ทศิ ทำงของเทคโนโลยใี นอนำคต ๓ กำรพัฒนำหุ่นยนต์ ๔ กำรจัดประเภทของหุ่นยนต์ ๖ ประวัติศำสตร์วทิ ยำกำรห่นุ ยนต์ ๗ ลักษณะของหุ่นยนต์ 3 ประกำร ๘ สว่ นประกอบของหุน่ ยนต์ ๙ กำรตอบสนองกับสภำพแวดล้อมและกำรนำทำง ปฏิสัมพนั ธ์ระหวำ่ งมนุษย์และหุ่นยนต์ ๑๑ สรปุ บรรณำนุกรม ๑๑ ๑๒

๑ ความเป็นมาและความสาคัญ คำว่ำวิทยำกำรหุ่นยนต์ (Robotics) ตำมที่สำนักงำนพัฒนำวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยีแห่งชำติ (สวทช.) ได้บัญญัติควำมหมำยไว้ มีควำมหมำยว่ำ “วิทยำกำรว่ำด้วยกำรออกแบบ สร้ำง และประยุกต์ หุ่นยนต์” เป็นคำที่ทับศัพท์จำกภำษำอังกฤษคำว่ำ “Robotics” มีรำกศัพท์มำจำก คำว่ำ “Robot” ซึ่งถูก เผยแพร่สู่สำธำรณะครั้งแรกโดยนักเขียนขำวเช็กชื่อ คำเรล ชำเปค (Karel Capek) ในบทละครชื่อ R.U.R. (Rossum's Universal Robots) เผยแพร่ในปี ค.ศ.1920 (พ.ศ. 2463) รำกศัพท์ของคำว่ำ “Robot” มำจำก คำภำษำสลำฟว่ำ “Robota” อนั หมำยถึงคนรบั ใช้ บทละครเปิดฉำกในโรงงำนผลติ เหล่ำมนุษย์เทียมท่ีเรียกว่ำ “โรบ็อท” สิ่งมีชีวิตที่มีหน้ำตำและท่ำทำงคล้ำยมนุษย์ คล้ำยกับแนวคิดเรื่องแอนดรอยด์ในปัจจุบัน คำเรล ชำเปค (Karel Capek) กล่ำวว่ำเขำไม่ได้เป็นผู้คิดคำดังกล่ำว แต่เป็นพี่ชำยของเขำชื่อ โยเซฟ ชำเปค (Josef Capek) จำกจดหมำยสนั้ ที่เขำไดเ้ ขยี นถงึ Oxford English Dictionary อ้ำงอิงจำก Oxford English Dictionary คำว่ำ Robotics ถูกใช้ครั้งแรกในหนังสือนวนิยำย วิทยำศำสตร์ของไอแซค อำซิมอฟ (Isaac Asimov) ชื่อว่ำ “Liar” ตีพิมพ์ในเดือนพฤษภำคม ปี ค.ศ.1941 (พ.ศ. 2484) ในวำรสำน Astounding Science Fiction โดยต่อมำเขำได้เป็นผู้บัญญัติกฎ 3 ข้อของหุ่นยนต์ อนั เปน็ แนวคิดที่แพร่หลำยในวงกำรนยิ ำยวทิ ยำศำสตร์ในเวลำต่อมำ เทคโนโลยหี ลายประเภทที่เก่ยี วข้องกับการพัฒนาและใชง้ านห่นุ ยนต์ 1. ปัญญำประดิษฐ์ (Artificial Intelligence - AI): AI เป็นพื้นฐำนสำคัญในกำรทำให้หุ่นยนต์มี ควำมสำมำรถในกำรเรียนรแู้ ละกำรควบคมุ อยำ่ งอัตโนมตั ิ แบบสญั ชำตญำณ คอมพวิ เตอรส์ ำมำรถใช้ AI ในกำร รจู้ ักและตอบสนองตอ่ สง่ิ แวดล้อมและงำนที่ต้องทำไดเ้ อง 2. กำรมองเห็นคอมพิวเตอร์ (Computer Vision): กำรมองเห็นคอมพิวเตอร์ช่วยให้หุ่นยนต์สำมำรถ รับรู้และเข้ำใจภำพระบบที่พวกเขำเห็น โดยใช้กล้องและเทคนิคกำรประมวลผลภำพ เทคโนโลยีนี้เป็นส่วน สำคัญของกำรนำหนุ่ ยนตไ์ ปใช้ในกำรนำทำงและสำรวจสิง่ แวดล้อม 3. กำรระบำยข้อมูล (Data Analytics): กำรระบำยข้อมูลใชใ้ นกำรวิเครำะห์ขอ้ มูลท่ีเกีย่ วข้องกับกำร ทำงำนของหุ่นยนต์ เพ่ือปรับปรงุ ประสิทธิภำพและกำรทำงำน กำรเรยี นรูข้ องหุน่ ยนตด์ ้วยกำรระบำยข้อมูลเป็น สว่ นสำคัญของกำรพัฒนำและปรบั ปรุงหนุ่ ยนต์ 4. กำรประมวลผลระบบงำนคอมพิวเตอร์ (Computer Systems Processing): เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ หนุ่ ยนตท์ ำงำนไดอ้ ยำ่ งรวดเรว็ และมีประสิทธิภำพ โดยกำรใช้ประสิทธิภำพของฮำรด์ แวร์และซอฟต์แวร์

๒ 5. กำรเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning): Deep learning เป็นส่วนหนึ่งของ AI ที่ช่วยให้หุ่นยนต์ สำมำรถเรยี นรแู้ ละปรับตวั ต่อข้อมลู ขนำดใหญแ่ ละซับซ้อนได้อย่ำงมีประสิทธิภำพ เทคโนโลยีนม้ี ีควำมสำคัญใน กำรสรำ้ งระบบประสำทเทยี มสำหรบั หนุ่ ยนต์ 6. กำรระบำยควำมรู้ (Knowledge Representation): กำรระบำยควำมรู้ช่วยให้หุ่นยนต์เข้ำใจและ ปรับตวั ตอ่ สิง่ แวดลอ้ มและงำนท่ตี อ้ งทำ น่เี ปน็ ส่วนสำคญั ของกำรพัฒนำหุน่ ยนต์ท่มี ีประสิทธภิ ำพ 7. กำรควบคุมอัตโนมัติ (Automation Control): กำรควบคุมอัตโนมัติใช้ในกำรควบคุมกำรทำงำน ของหุ่นยนต์ โดยปรบั ปรุงควำมเสถยี รและประสทิ ธิภำพในกำรทำงำน 8. กำรสื่อสำรและเครือข่ำย (Communication and Networking): กำรสื่อสำรเป็นส่วนสำคัญของ กำรทำงำนของหุ่นยนต์ โดยที่หุ่นยนต์ต้องสื่อสำรกับผู้ใช้หรือหุ่นยนต์อื่น ๆ และกำรเชื่อมต่อกับเครือข่ำย สำหรบั กำรรบั ส่งขอ้ มลู และควบคมุ ระยะไกล 9. กำรระบำยควำมเสี่ยงและควำมปลอดภัย (Risk Assessment and Safety): เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ ห่นุ ยนต์ทำงำนอย่ำงปลอดภยั วิทยำกำรหุ่นยนต์ เป็นศำสตร์ทำงวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยีที่เป็นกำรบูรณำกำรกันระหว่ำงศำสตร์ วิทยำกำรคอมพิวเตอร์ และวิศวกรรมศำสตร์ ศึกษำเกี่ยวกับกำรออกแบบ กำรผลิต กำรควบคุม และกำร ประยุกต์ใช้งำนหุ่นยนต์ จุดประสงค์หลักของวิทยำกำรหุ่นยนต์คือกำรออกแบบเครื่องจักรอัจฉริยะที่สำมำรถ ชว่ ยเหลอื มนษุ ยใ์ นกำรทำงำนในชวี ติ ประจำวัน สร้ำงควำมปลอดภยั ในกำรทำงำนของมนุษย์ วิทยำกำรหนุ่ ยนต์ ประยุกตใ์ ชค้ วำมรทู้ ่ีเกีย่ วขอ้ งกบั วิศวกรรมข้อมูล, วิศวกรรมคอมพวิ เตอร์, วิศวกรรมเคร่อื งกล, วศิ วกรรมไฟฟ้ำ วิศวกรรมซอฟต์แวร์,และอ่นื ๆ วิทยำกำรหุ่นยนต์เป็นกำรพัฒนำเครื่องจักรที่สำมำรถทดแทนแรงงำนมนุษย์ และลอกเลียนแบบ กิจกรรมที่มนุษย์ทำ หุ่นยนต์สำมำรถประยุกต์ใช้ได้ในหลำกหลำยสถำนกำรณ์ และในกำรใช้งำนหลำก วัตถุประสงค์ ในทุกวันนี้หุ่นยนต์จำนวนมำกทำงำนที่เป็นอันตรำย อำทิเช่นกำรตรวจสอบวัตถุที่ปนเปื้อน กัมมันตรังสี, กำรตรวจสอบวัตถุระเบิด และกำรปลดชนวนวัตถุระเบิด) แปรรูปผลิตภัณฑ์ในโรงงำน รวมถึง ทำงำนในสภำวะแวดล้อมท่มี นุษย์ไมส่ ำมำรถมีชวี ติ อยู่ได้เพ่ือกำรวิจัยทำงวทิ ยำศำสตร์ (อำทิเชน่ อวกำศห้วงลึก, ใต้มหำสมุทร, ในอุณหภูมิสุดขั้ว หรือทำควำมสะอำดวัตถุปนเปื้อนสำรพิษ) หุ่นยนต์มีรูปร่ำงที่หลำกหลำย ห่นุ ยนตบ์ ำงชนดิ ออกแบบมำเพ่ือจำลองหน้ำตำและกำรเคลื่อนไหวของมนษุ ย์ ยกตัวอยำ่ งเชน่ กำรเดิน, กำรวง่ิ , กำรยกน้ำหนัก, กำรเรียนรู้กำรพูด, กำรจดจำใบหน้ำ หรือพฤติกรรมอื่น ๆ ที่มนุษย์ทำ หุ่นยนต์จำนวนหน่ึงใน ปัจจุบันได้รับกำรออกแบบ โดยได้รับแรงบันดำลใจจำกธรรมชำติ เรียกว่ำ “วิทยำกำรหุ่นยนต์ชีวภำพ (Bio-inspired Robotics)”

๓ วิทยำกำรหุ่นยนต์ (Robotics) เป็นสำขำวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยีที่ศึกษำเกี่ยวกับกำรออกแบบ สรำ้ ง และควบคุมหุ่นยนต์ หนุ่ ยนต์คือเคร่ืองจักรหรืออปุ กรณ์ท่ีมีควำมสำมำรถในกำรปฏิบัติงำนหรือทำงำนใน ลกั ษณะทีค่ ล้ำยมนษุ ย์หรอื มกี ำรควบคมุ อัตโนมัติโดยใชค้ อมพิวเตอร์หรือระบบอิเลก็ ทรอนกิ ส์ในกำรทำงำน. สาขาหุ่นยนต์ทถี่ ูกนามาใชง้ าน 1. งำนอตุ สำหกรรม: ใชใ้ นกำรผลิตสนิ ค้ำและบริกำรอยำ่ งหลำกหลำย เชน่ กำรเช่ือมต่อวสั ดุที่ตอ้ งกำร กำรจัดเรียงหรือกำรทำงำนในสภำวะที่อันตรำยต่อมนุษย์ เช่น กำรเชื่อมต่อวำยรถ, กำรผลิตอำหำร, กำร เคล่ือนยำ้ ยสินค้ำในโกดัง และอน่ื ๆ 2. กำรแพทย์: ใช้ในศำสตร์แพทย์เพื่อช่วยในกำรทำศัลยกรรมแบบระบบช่วยนำทำง (Robotic Surgery), กำรดูดซึมยำในร่ำงกำย (Drug Delivery), และกำรช่วยเหลือผู้ป่วยหรือผู้พิกำรในกำรทำกิจกรรม ประจำวนั 3. กำรสำรวจและกำรวิจัย: ใช้ในกำรสำรวจพื้นผิวของดำวเครำะห์, กำรตรวจสอบสภำพแวดล้อมใต้ น้ำ, กำรสำรวจพน้ื ผิวดินในงำนเกษตร, และอนื่ ๆ 4. กำรบริกำรและบันทึกข้อมูล: ใช้ในกำรบริกำรลูกค้ำในธุรกิจต่ำง ๆ เช่น ร้ำนค้ำออนไลน์, บริกำร โรงแรม, และกำรจัดกำรขอ้ มลู ในระบบขนส่ง 5. ศึกษำและควำมบันเทิง: กำรใช้หุ่นยนต์เพื่อกำรศึกษำและควำมบันเทิง เช่น หุ่นยนต์กำรศึกษำ สำหรบั เดก็ , หนุ่ ยนตผ์ จญภยั ในอวกำศ, และกำรสรำ้ งหนุ่ ยนต์ในหนังสอื หรือเกม ในกำรศึกษำในสำขำวิทยำกำรหุ่นยนต์, คนต้องเรียนรู้เกี่ยวกับกำรออกแบบและสร้ำงหุ่นยนต์, กำร โปรแกรมควบคุม, กำรระบำยหุ่นยนต์, และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ โดยหุ่นยนต์สำมำรถใช้เพื่อประโยชน์ มนษุ ยใ์ นหลำยดำ้ นของชีวติ ประจำวันและอุตสำหกรรมในปจั จุบันและอนำคตไดส้ ำคญั มำก ทิศทางของเทคโนโลยใี นอนาคต มีหลำยด้ำนที่น่ำตื่นตำตื่นใจ ซึ่งจะส่งผลกระทบให้เกิดกำรเปลี่ยนแปลงในหลำยด้ำนของชีวิตมนุษย์ และสงั คม นค่ี อื บำงทิศทำงสำคญั 1. ปัญญำประดิษฐ์และกำรเรียนรู้เชิงลึก: กำรพัฒนำปัญญำประดิษฐ์และเทคโนโลยีกำรเรียนรูเ้ ชิงลึก จะเปน็ ทีส่ ำคญั ท่ีจะทำให้ระบบคอมพวิ เตอร์สำมำรถเรยี นร้แู ละทำงำนอยำ่ งอัตโนมตั ิในสถำนกำรณ์ทซ่ี บั ซ้อน

๔ 2. เทคโนโลยีอิออท (IoT - Internet of Things): กำรเชื่อมต่ออุปกรณ์และสิ่งของในชีวิตประจำวัน กับอินเทอรเ์ นต็ นจ้ี ะทำให้เรำสำมำรถควบคุมและตรวจสอบสิง่ ตำ่ ง ๆ จำกทไี่ กล และจะมผี ลกระทบใหเ้ กิดกำร พฒั นำในดำ้ นอุตสำหกรรม บ้ำน และกำรบรกิ ำร 3. ควำมเชื่อมต่อเครือข่ำย 5G: เทคโนโลยีเครือข่ำย 5G จะช่วยเพิ่มควำมเร็วในกำรสื่อสำรและกำร เชอื่ มต่ออปุ กรณ์ น่ีจะเปดิ โอกำสใหเ้ กดิ กำรพัฒนำในด้ำนกำรส่ือสำร กำรเกบ็ ข้อมลู และบรกิ ำรอินเทอร์เน็ต 4. กำรปฏบิ ตั ใิ ช้งำนและเทคโนโลยที ี่เกี่ยวกับควำมเป็นส่งิ แวดล้อม: เทคโนโลยีทช่ี ว่ ยลดกำรใชพ้ ลงั งำน และประโยชน์สิ่งแวดล้อมจะมีควำมสำคัญมำกขึ้น เช่น กำรพัฒนำพลังงำนทดแทน กำรบริหำรจัดกำรน้ำและ กำรติดตำมมลพษิ 5. กำรแก้ไขปัญหำสุขภำพและกำรแพทย์: เทคโนโลยีจะช่วยในกำรวินิจฉัยและรักษำโรคอย่ำงมี ประสทิ ธิภำพมำกขึน้ รวมถงึ กำรพฒั นำยำและกำรสอ่ื สำรระยะไกลในกำรดแู ลสขุ ภำพ 6. กำรแสดงข้อมูลและเทคโนโลยีเสมือนจริง (AR/VR): กำรใช้ AR และ VR จะเพิ่มประสบกำรณ์กำร เรียนร้แู ละกำรทำงำน และมีกำรใชง้ ำนในสำขำตำ่ ง ๆ เช่น กำรศึกษำ ส่อื บันเทงิ และกำรฝกึ อบรม 7.กำรรักษำควำมเป็นส่วนตัวและควำมคุ้มครองข้อมูล: เทคโนโลยีที่เกี่ยวกับควำมเป็นส่วนตัวและ ควำมคมุ้ ครองขอ้ มลู จะกลำยเป็นสิ่งจำเป็นเพ่ือปกปอ้ งขอ้ มลู สว่ นบคุ คลและควำมเป็นสว่ นตัวของผู้ใช้ 8. กำรพัฒนำด้ำนกำรศึกษำ: เทคโนโลยีจะเปลี่ยนวิธีกำรเรียนรู้และกำรสอนในระบบกำรศึกษำ ด้วย กำรใชง้ ำนแพลตฟอรม์ กำรเรียนรู้ออนไลนแ์ ละเทคโนโลยกี ำรสอนท่ีกำ้ วหนำ้ การพัฒนาหนุ่ ยนต์ ในอนำคตมีแนวโน้มที่น่ำตื่นตำตื่นใจและมีควำมสำคัญต่อหลำยด้ำนของชีวติ มนุษย์และอุตสำหกรรม นค่ี ือบำงแนวโน้มสำคัญท่ีคำดหวังในอนำคต 1. หุ่นยนต์อัตโนมัติ: หุ่นยนต์จะมีควำมสำมำรถในกำรเรียนรู้และทำงำนอัตโนมัติมำกขึ้น โดยใช้ ปัญญำประดิษฐ์และกำรเรียนรู้ของเครื่องจักร นี่อำจส่งผลให้หุ่นยนต์สำมำรถปรับตัวเข้ำกับสภำวะแวดล้อม และงำนทีต่ ้องกำรไดอ้ ย่ำงมีประสิทธิภำพมำกขึ้น 2. ระบบร่วมมือระหว่ำงมนุษย์และหุ่นยนต์: หุ่นยนต์จะถูกใช้ในงำนที่ต้องกำรควำมร่วมมือกับมนุษย์ อำจเป็นในภำคธุรกจิ เช่น กำรใชห้ ่นุ ยนตใ์ นกำรชว่ ยแรงงำนในโรงงำน หรอื ในสำขำกำรแพทย์เพือ่ ช่วยแพทย์ใน กำรผำ่ ตดั หรือกำรรกั ษำผปู้ ่วย

๕ 3. กำรใช้หุ่นยนต์ในสำยงำนที่อันตรำย: หุ่นยนต์จะถูกนำมำใช้ในงำนที่อันตรำยต่อมนุษย์ เช่น กำร สำรวจแหล่งเกดิ เหตุระเบดิ หรอื กำรทำงำนในสภำวะสิ่งแวดล้อมท่อี นั ตรำย เพื่อลดควำมเสย่ี งต่อมนุษย์ 4. หนุ่ ยนตส์ ำหรับบริกำรดำ้ นสขุ ภำพ: หุ่นยนตจ์ ะเขำ้ มำในกำรดูแลสขุ ภำพมนุษย์อย่ำงแพร่หลำย เช่น หุ่นยนต์ผจญภัยในโรงพยำบำลเพื่อส่งยำหรืออุปกรณ์แพทย์ให้กับผู้ป่วย หรือหุ่นยนต์ที่ช่วยในกำรฟื้นฟูผู้ป่วย หลงั กำรบำดเจบ็ หรือผำ่ ตดั 5. กำรนำเทคโนโลยีประสำทเทียมมำใช้: กำรพัฒนำระบบประสำทเทียมแบบขั้นสูงในหุ่นยนต์ เพื่อเพิ่มควำมเข้ำใจและกำรปรับตัวในสภำวะแวดล้อม นี่จะทำให้หุ่นยนต์สำมำรถทำงำนในสถำนกำรณ์ท่ี ซับซ้อนมำกขึ้น 6. กำรพัฒนำหุ่นยนต์ด้ำนควำมยืดหยุ่นและควำมเรียบไหล: กำรนวดและบริกำรให้กับคน หรือกำร ทำงำนในพื้นที่จำกัด เช่น กำรเคลื่อนที่ในที่แคบ จำเป็นต้องใช้หุ่นยนต์ที่มคี วำมยืดหยุ่นและควำมเรียบไหลใน กำรทำงำน 7. กำรเชอ่ื มโยงหนุ่ ยนต์: กำรสรำ้ งระบบทส่ี ำมำรถเช่ือมโยงหลำยหนุ่ ยนต์เขำ้ ดว้ ยกนั ให้ทำงำนร่วมกัน อย่ำงรำบรืน่ และมีกำรจัดกำรข้อมลู แบบอัตโนมตั ิ นี่จะช่วยให้กำรใชห้ ุน่ ยนตม์ ีประสทิ ธิภำพและเป็นประโยชน์ มำกยิ่งขนึ้ แนวคิดกำรประดิษฐ์เครื่องจักรที่สำมำรถทำงำนได้โดยอัตโนมัตินั้น สำมำรถย้อนไปได้ตั้งแต่สมัย คลำสสิก แต่กำรวิจัยด้ำนวิทยำกำรหุ่นยนต์ที่เป็นระบบเพื่อกำรใช้งำนจริงนั้นไม่ได้มีเริ่มวิจัยที่จริงจัง จวบ จนกระทง่ั คริสตศ์ ตวรรษที่ 20 โดยในประวัตศิ ำสตรท์ ่ีผ่ำนมำ มกี ำรตัง้ สมมตฐิ ำนจำนวนมำกจำกทั้งผู้เช่ียวชำญ นักประดิษฐ์ และวิศวกร ว่ำวันหนึ่งหุ่นยนต์จะมีศักยภำพพอที่จะเลียนแบบท่ำทำงของมนุษย์และจัดกำรงำน ต่ำง ๆ ได้อย่ำงที่มนุษย์ทำ ทุกวันนี้ วิทยำกำรหุ่นยนต์เป็นสำขำวิชำที่กำลังเติบโตอย่ำงรวดเร็วจำกปัจจัย ขับเคลอ่ื นทำงเทคโนโลยที ี่มีกำรเตบิ โตทีส่ งู ในต้นศตวรรษที่ 21 มกี ำรวจิ ยั หุ่นยนตเ์ พอ่ื จดุ ประสงค์ท่หี ลำกหลำย ไมว่ ำ่ จะเปน็ กำรใชง้ ำนในบ้ำน, กำรใชง้ ำนทำงพำณชิ ย์ และกำรใช้งำนทำงกำรทหำร มกี ำรสรำ้ งหุน่ ยนต์จำนวน มำกเพื่อทำงำนที่เป็นอันตรำยสำหรับมนุษย์ อำทิเช่น กำรปลดชนวนระเบิด, กำรค้นหำผู้รอดชีวิตในซำก ปรักหักพังที่ไม่มั่นคง และกำรสำรวจซำกเรือที่จมลงใต้ก้นสมุทร นอกจำกนี้ ยังมีกำรประยุกต์ใช้เครื่องมือ หนุ่ ยนต์ในกำรชว่ ยสอนวชิ ำ STEM (วิทยำศำสตร์, เทคโนโลยี, วศิ วกรรมศำสตร์ และคณติ ศำสตร)์ และปัจจบุ นั ยังมีกำรวิจัยทำงวิทยำกำรหุ่นยนต์เพื่อจุดประสงค์ทำงกำรแพทย์ โดยเฉพำะเรื่องของนำโนบอท (Nanobot) ที่ใช้ในกำรรักษำโรคที่รักษำไม่ได้ด้วยยำรักษำโรคทั่วไป ซึ่งอำจกลำยเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงกำรแพทย์ สมยั ใหม่ในศตวรรษท่ี 21

๖ วิทยำกำรหุ่นยนต์ เป็นสำขำวิชำย่อยของวิศวกรรมศำสตร์ที่เกี่ยวกับแนวคิด กำรออกแบบ กำรประดิษฐ์ และกำรควบคุมหุ่นยนต์ สำขำวิชำนี้เป็นกำรบูรณำกำรควำมรู้ที่เกี่ยวข้องกับ วิศวกรรม คอมพิวเตอร์, วทิ ยำกำรคอมพวิ เตอร์ (โดยเฉพำะสำขำปญั ญำประดิษฐ์), อเิ ลก็ ทรอนิกส์, วศิ วกรรมเมคคำทรอ นกิ ส์, นำโนเทคโนโลยี และวศิ วกรรมชวี ภำพ (Bioengineering) การจดั ประเภทของหุน่ ยนต์ แบง่ ตำมเวลำทค่ี ิดคน้ รุ่นที่ 1 หุ่นยนต์แขนกล มีระบบควบคุม (control system) ที่ไม่ซับซ้อน คำตำมคำสั่งที่ โปรแกรมไว้ รุ่นที่ 2 หุ่นยนต์ที่เรียนรู้ได้ สำมำรถเคลื่อนไหวในรูปแบบก่อนหน้ำ ที่เคยทำโดยผูป้ ฏิบัติงำน มนษุ ย์ วธิ ีกำรน้ีทำไดด้ ้วยอุปกรณ์เชิงกล ผคู้ วบคุมหุ่นยนต์ทำกำรเคล่ือนไหวทีต่ ้องกำรโดยหนุ่ ยนต์จะจดจำกำร เคลื่อนไหวนัน้ รุ่นที่ 3 หุ่นยนต์ที่มีกำรควบคุมเซ็นเซอร์ (senserized control) คอมพิวเตอร์ที่ควบคุมกำร ทำงำนจะประมวลผลคำสงั่ ของโปรแกรม และส่งไปยงั หุ่นยนต์เพ่ือทำกำรเคลื่อนไหวที่จำเปน็ ตำมโครงสรำ้ ง 1. หุ่นยนต์ข้อปล้อง (polyarticulated robot) หุ่นยนต์กลุ่มนี้มีรูปร่ำงและกำรกำหนดค่ำที่ แตกตำ่ งกัน คุณสมบัติทว่ั ไปคือกำรอยู่น่งิ (แม้ว่ำจะโปรแกรมกำรเคล่ือนไหวได้อย่ำงไม่จำกดั ) และมีโครงสร้ำง เพื่อย้ำยองค์ประกอบเทอร์มินัลในพื้นที่ตำมพิกัดที่กำหนด โดยมีกำรทำงำนอิสระที่จำกัด หุ่นที่อยู่ในกลุ่มนี้ ประกอบดว้ ย หุ่นยนตแ์ ขนกล (manipulative robot), หนุ่ ยนต์อตุ สำหกรรม (industria robot) และ หุ่นยนต์ ชนิดคำร์ทีเซียน (Cartesian robot) ใช้ในพื้นที่ทำงำนที่ค่อนข้ำงยำว หรือ ดำเนินกำรกับวัตถุที่มีระนำบ สมมำตรแนวต้งั 2. หุ่นยนต์เคลื่อนที่ (mobile robot) เป็นหุ่นยนต์ที่มีควำมสำมำรถในกำรเคลื่อนที่ที่ดี โดย เคลื่อนที่ด้วยรถยนต์ หรือ แพลตฟอร์ม และติดตั้งระบบหัวรถจักรกลิ้ง (rolling locomotive system) หุ่นยนต์จำพวกนี้เคลื่อนที่ได้โดยกำรควบคุมระยะไกล หรือ จำกข้อมูลเซนเซอร์ที่ตรวจจับจำกสภำพแวดล้อม หุ่นยนตเ์ หลำ่ นส้ี รำ้ งประสิทธิภำพในกำรขนส่งชิ้นส่วนจำกจดุ หนงึ่ ไปอีกจุดหน่ึงในห่วงโซ่กำรผลิต นำโดยแทร็ก materialized ผ่ำนกำรแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ำจำกระบบวงจรฝังตัวในพื้นดินหรือผ่ำนแบนด์ที่ตรวจจับข้อมูล ดว้ ยโฟโตอเิ ล็กทริก หนุ่ ยนต์จำพวกนส้ี ำมำรถหลบส่ิงกดี ขวำงและมคี วำมฉลำดสูง

๗ 3. หุ่นยนต์แอนดรอยด์ (android) เป็นประเภทของหุ่นยนต์ที่มีกำรออกแบบจำกรูปร่ำง กำร เคล่ือนไหว และ พฤติกรรมของมนุษย์ ปัจจุบันหุ่นยนตแ์ อนดรอยด์ยังมีกำรพัฒนำน้อยมำก โดยไม่มีประโยชน์ ใช้สอยเชิงพำณิชย์ ส่วนใหญจ่ ะใช้สำหรับกำรวิจยั และทดลอง หน่ึงในแง่มมุ ทซ่ี บั ซ้อนท่สี ุดของหุ่นยนตเ์ หล่ำน้ี ก็ คือกำรเคล่ือนทแ่ี บบสองเท้ำ ในกรณีนี้ปัญหำหลักคอื กำรควบคมุ กระบวนกำรแบบไดนำมิกและประสำนงำนใน เวลำจริง พรอ้ มกับกำรรกั ษำสมดุลของหุน่ ยนต์ในเวลำเดยี วกัน (iCub หนุ่ ยนต์แอนดรอยด์ในงำนนิทรรศกำล Festival Economia 2018) 4. หุ่นยนต์เลียนแบบสัตว์ หรือ หุ่นยนต์ซูมอร์ฟิก (zoomorphic robot) มีระบบกำร เคลื่อนที่และกำรออกแบบท่ีเลียนแบบกำรเคลื่อนไหวของสัตว์ (นักวิทยำกำรหุ่นยนต์บำงคนจดั ให้แอนดรอยด์ เปน็ หุ่นยนต์ซูมอร์ฟิก) หนุ่ ยนตซ์ ูมอร์ฟิก แบง่ เป็นสองประเภทหลกั คือ เดิน และ ไมเ่ ดิน กลุ่มของหุ่นยนต์ซูมอิก แบบไมเ่ ดินน้ันมวี วิ ฒั นำกำรน้อยมำก กำรทดลองทีเ่ กิดขนึ้ ในประเทศญ่ีปนุ่ โดยอำศัยส่วนของทรงกระบอกขอบ เอยี งตำมแกน ควบคกู่ ับเคล่อื นไหวท่สี ัมพนั ธ์กันของกำรหมุน ในส่วนของหนุ่ ยนต์ซมู อร์ฟิกทใี่ ช้กำรเดินเพ่ือกำร เคลื่อนที่จะมีรูปแบบที่หลำกหลำยและมีกำรพัฒนำทดลองกันในวงกว้ำง มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนำหุ่นยนต์ที่ ขับเคล่อื นในภูมิประเทศทห่ี ลำกหลำย อำทิ พ้ืนผิวขรขุ ระ พ้นื ผิวท่เี ป็นแอง่ โคลน หนุ่ ยนต์เหลำ่ น้มี ศี กั ยภำพด้ำน กำรสำรวจอวกำศและในกำรศึกษำภเู ขำไฟ 5. หนุ่ ยนต์ไฮบรดิ (hybrid robot) หุ่นยนต์เหลำ่ นจ้ี ำแนกประเภทได้อย่ำงยำกลำบำก มีกำร วำงโครงสร้ำงที่เป็นกำรรวมกันของหุ่นยนต์หลำยประเภท ตัวอย่ำงเช่น อุปกรณ์ที่มีกำรเคลื่อนไหวคล้ำยสัตว์ และมลี อ้ เคลือ่ นที่ เปน็ หนึ่งในคุณลักษณะของหุ่นยนตเ์ คลอื่ นท่แี ละหนุ่ ยนตซ์ ูมอร์ฟิก เป็นตน้ ประวัตศิ าสตรว์ ิทยาการหุ่นยนต์ ในปี ค.ศ.2482 นำยนอร์เบิร์ต วีเนอร์ (Norbert Wiener) นักคณิตศำสตร์ชำวอเมริกัน ได้บัญญัติ หลกั กำรของไซเบอรเ์ นติกส์ (Cybernatics) อันเป็นพ้นื ฐำนของสำขำวชิ ำวทิ ยำกำรหนุ่ ยนตใ์ นเวลำตอ่ มำ

๘ หุ่นยนต์ระบบอัตโนมัติเพิ่งจะมีปรำกฏในช่วงหลังของคริสต์ศตวรรษที่ 20 หุ่นยนต์ดิจิทัลตัวแรกที่ สำมำรถโปรแกรมได้ด้วยระบบคอมพวิ เตอร์มชี ื่อวำ่ “Unimate” ติดตั้งในปี ค.ศ.1961 (พ.ศ. 2504) เพื่อใช้ยก แท่งเหล็กร้อนมำวำงทับกันเป็นกอง จำกเครื่องฉีดอะลูมิเนียม (Die Casting Machine) ในปัจจุบันมีกำรใช้ หุ่นยนตเ์ พื่อกำรพำณชิ ย์และอุตสำหกำรอย่ำงแพรห่ ลำยเพ่ือกำรทำงำนที่มปี ระสิทธิภำพ รวดเร็วกวำ่ มีคณุ ภำพ มำกกวำ่ และรำคำถกู กว่ำแรงงำนมนษุ ย์ หนุ่ ยนต์ถกู ใชใ้ นกำรทำงำนทีส่ กปรก, อนั ตรำย, หรอื ไม่สำมำรถทำให้ ประสบผลสำเร็จได้โดยมนุษย์ หุ่นยนต์มีกำรออกแบบอย่ำงแพร่หลำยสำหรับกำรผลิตสินค้ำในโรงงำน อุตสำหกรรม, กำรประกอบชิ้นส่วนยำนยนต์, กำรบรรจุภัณฑ์, กำรทำอุตสำหกรรมเหมืองแร่, กำรขนส่ง, กำรสำรวจอวกำศและพื้นผิวโลก, กำรผ่ำตัด, กำรสงครำม, กำรวิจัยในห้องปฏิบัติกำร, กำรรักษำควำม ปลอดภยั และกำรแปรรปู สนิ คำ้ จำนวนมำก (Mass Production) เพอ่ื จำหนำ่ ยสำหรบั ผ้บู ริโภคในเชิงพำณชิ ย์ ลกั ษณะของหุ่นยนต์ 3 ประการ หนุ่ ยนตม์ ีหลำยประเภทสำหรับใช้งำนในภูมิประเทศท่ีหลำกหลำยและสำหรับกำรใช้งำนที่แตกต่ำงกัน แมว้ ่ำหนุ่ ยนตจ์ ะมคี วำมหลำยหลำยในกำรใชง้ ำนและรูปร่ำง โครงสรำ้ งของหนุ่ ยนต์ทั้งหมดจะมคี วำมเหมือนกัน อยู่ 3 ด้ำน ดงั นี้ 1. ด้ำนเครื่องกล: หุ่นยนต์ทั้งหมดสร้ำงขึ้นจำกเครื่องกล มีรูปทรงกำรออกแบบสำหรับทำงำนใดงำน หนึ่งให้สำเร็จ อำทิ หุ่นยนต์ที่ออกแบบสำหรับกำรเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่มีฝุ่นหนำ อำจใช้ตีนตะขำบในกำร เคลื่อนที่ ลกั ษณะทำงเคร่อื งกลดงั กล่ำวมำกจำกกำรท่ผี ูป้ ระดิษฐ์ตอ้ งกำรทำงำนให้สำเรจ็ โดยคำนงึ ถงึ ฟสิ ิกส์ของ สภำพแวดล้อมโดยรอบ กล่ำวคือรูปรำ่ งหุ่นยนตม์ ีปัจจัยจำกหนำ้ ที่กำรใช้งำน (เคร่อื งกลของห่นุ ยนต์ ช่วยใหห้ ุน่ ยนตแ์ กป้ ญั หำทเี่ ผชญิ ในสภำพแวดลอ้ มท่ีแตกตำ่ งกนั ) 2. ด้ำนไฟฟ้ำ: หุ่นยนต์มีส่วนประกอบทำงไฟฟ้ำสำหรับกำรให้พลังงำนขับเคลื่อนและควบคุมกลไก ภำยใน อำทิ ห่นุ ยนต์ตีนตะขำบต้องมีแหล่งพลังงำนเพ่ือที่จะเคลื่อนท่ี พลังงำนทีว่ ่ำอยู่ในรูปของไฟฟ้ำท่ีวิ่งผ่ำน สำยลวดไฟฟ้ำ มีต้นกำเนิดจำกแบตเตอร์รี่ เป็นวงจรไฟฟ้ำอย่ำงง่ำย แม้แต่เครื่องจักรที่ใช้น้ำมันก็ยังต้องใช้ กระแสไฟฟ้ำในกำรทำให้เกิดกระบวนกำรสันดำป เป็นสำเหตุที่ว่ำทำไปเครื่องจักรที่ใช้น้ำมันอย่ำงรถยนต์

๙ ถึงต้องมีแบตเตอร์รี่ ในด้ำนไฟฟ้ำของหุ่นยนต์มีประโยชน์ในกำรเคลื่อนที่ (โดยใช้มอเตอร์), กำรตรวจจับ เซนเซอร์ (เมื่อมีกำรวัดสัญญำณทำงไฟฟ้ำ อำทิ ควำมร้อน, เสียง, พิกัด และสถำนะพลังงำน) และกำรควบคมุ (หุ่นยนตใ์ ช้พลังงำนไฟฟ้ำเพ่ือทำให้มอเตอรแ์ ละเซนเซอร์มีกำรทำงำน) 3. ดำ้ นโปรแกรม: ห่นุ ยนต์ต้องมีกำรใชภ้ ำษำโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในกำรทำงำน โปรแกรมคือวิธีกำร ที่หุ่นยนต์ตัดสินใจว่ำจะทำอะไร อย่ำงไร เมื่อไหร่ ยกตัวอย่ำงเช่น ในหุ่นยนต์ตีนตะขำบ กำรที่หุ่นยนต์ จะเคลื่อนที่ผ่ำนถนนลูกรังอำจต้องมีกำรปรับโครงสร้ำงเครื่องกล และรับพลังงำนในปริมำณที่เหมำะสมจำก แบตเตอร์รี่ แต่หุ่นยนต์จะไม่มีกำรขยับเขยื้อนเลยหำกไม่มีกำรโปรแกรมมันให้เคลื่อนไหว โปรแกรมคือหัวใจ สำคัญของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์อำจมีโครงสร้ำงและวงจรไฟฟ้ำที่ดีเยี่ยม แต่หำกโปรแกรมของหุ่นยนต์มีกำร ออกแบบสั่งกำรที่ไม่มีประสิทธิภำพ งำนที่หุ่นยนต์ทำได้จะไม่สัมฤทธิ์ผลตำมที่คำดหมำย หรือไม่มีกำรทำงำน เลยแม้แต่น้อย โปรแกรมหุ่นยนต์มีอยู่ 3 แบบ: ควบคุมระยะไกล (Remote Control), ปัญญำประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) และแบบลูกผสม (Hybrid) โปรแกรมควบคุมระยะไกลมีคำสั่งที่ติดตั้งไว้และ จะทำงำนเมื่อได้รับสัญญำณจำกแหล่งควบคุม อำทิ มนุษย์ที่ควบคุมอุปกรณ์รีโมทคอนโทรล เครื่องมือที่ถูก ควบคุมโดยมนุษย์จะถูกมองวำ่ เป็นเรือ่ งของระบบอตั โนมัติ มำกกว่ำที่จะเป็นเร่ืองวทิ ยำกำรหุน่ ยนต์ หุ่นยนต์ท่ี ใชป้ ัญญำประดษิ ฐจ์ ะมีกำรตอบสนองต่อส่ิงแวดล้อมด้วยตวั เองโดยไม่ต้องมแี หล่งควบคุม และสำมำรถตัดสินใจ แกป้ ัญหำทพี่ บด้วยโปรแกรมทีต่ ิดตงั้ ไว้ ส่วนหุ่นยนต์ลกู ผสมสำมำรถตดั สนิ ใจได้เองจำกโปรแกรมที่ต้ังไว้ เป็น กำรผสำนกันระหวำ่ งโปรแกรมสองแบบ AI และ RC สว่ นประกอบของหุ่นยนต์ แหลง่ พลงั งำน ในปัจจุบัน แบตเตอร์รี่คือแหล่งพลังงำนส่วนใหญ่ของหุ่นยนต์ มีตั้งแต่แบตเตอรี่แบบตะกั่ว- กรดที่มีควำมปลอดภัยสูงและมีอำยุในกำรใช้งำนที่ยำวนำน แต่มีน้ำหนักมำก ไปจนถึงแบตเตอร์ รี่แบบเงิน- แคดเมียมที่มีขนำดเล็กกว่ำแต่มีรำคำแพง กำรออกแบบหุ่นยนต์ที่ใช้แบตเตอร์รี่ต้องมีกำรคำนึงถึงปัจจัยด้ำน ควำมปลอดภัย, อำยุกำรใช้งำน และน้ำหนัก เครื่องกำเนิดไฟฟ้ำ อำทิ เครื่องยนต์สันดำปภำยใน (Internal combusion engine) ก็สำมำรถนำมำใช้ในหุ่นยนต์ได้เช่นกัน แต่กำรออกแบบกลไกกำรทำงำนจะมีควำม ซับซ้อนและต้องใช้เชื้อเพลิงขับเคลื่อน ต้องมีกำรระบำยควำมร้อน และจะมีน้ำหนักมำกกว่ำเมื่อเปรียบเทียบ กับหุ่นยนต์ที่ใช้แบตเตอร์รี่ กำรโยงสำยไฟเข้ำกับหุ่นยนต์จะช่วยให้หุ่นยนต์ไม่ต้องมีเซลล์ไฟฟ้ำหรือเครื่อง สันดำบในตวั เคร่อื ง ทำใหม้ ขี ้อไดเ้ ปรียบในเรือ่ งนำ้ หนักทเี่ บำและลดขนำดหุ่นยนต์ อยำ่ งไรกต็ ำมกำรออกแบบนี้ จะทำให้หนุ่ ยนต์ต้องมสี ำยเคเบลิ โยงกบั ตวั เครือ่ งอยู่ตลอดเวลำ

๑๐ (หุ่นยนต์สำรวจดำวอังคำร InSight ของ NASA ใช้พลังงำนจำกแสงอำทิตย์ด้วยเซลล์สุริยะในกำร ทำงำนท่ีหำ่ งไกลบนพ้นื ผวิ ของดำวองั คำร) แหล่งพลังงำนอื่น ๆ ที่มีควำมเป็นไปได้ในอนำคต ก๊ำซอัดแน่น เซลล์สุริยะ ไฮโดรลิกส์ (ของเหลว) ขยะชีวภำพ (โดยกำรย่อยสลำยอำหำรของแบคทีเรีย) นวิ เคลียร์ ตวั กระตุ้น ตัวกระตุ้น (Actuator) คือมอเตอร์ที่รับผิดชอบสำหรับกำรเคลื่อนไหวหรือกำรควบคุมกลไก หรือระบบ ทำงำนเสมือนกล้ำมเนื้อของหุ่นยนต์ด้วยพลังงำนไฟฟ้ำจำกแหล่งพลังงำน จำกนั้นก็แปลงพลังงำน นั้นให้เปน็ กำรเคล่ือนไหว อำทิเช่น กระตุ้นให้หัวพิมพ์ฉดี สีออกมำ หรือกระตุ้นให้กำ้ มปูเบรกจบั เข้ำกับล้อ เป็น ตน้ ปจั จุบนั ตวั กระตุ้นไฟฟำ้ แบบวงล้อ, แบบเกยี ร์ และแบบเสน้ ตรง (Linear actuator) นยิ มใช้กันในหุ่นยนต์ อุตสำหกรรม ปัจจุบันนี้เริ่มมีกำรนำตัวกระตุ้นแบบใหม่เข้ำมำใช้งำน อำทิ แรงดันอำกำศ, สำรเคมี, แรงดัน ไฮโดรลกิ ส์ เปน็ ตน้ เซนเซอร์ เซนเซอร์ (Sensor) ทำให้หุ่นยนต์สำมำรถรับข้อมูลกำรวัดค่ำจำกสิ่งแวดล้อม หรือ ส่วนประกอบทอี่ ยู่ภำยในหุ่นยนต์ ซง่ึ จำเป็นอยำ่ งมำกในกำรทำงำนของหุ่นยนต์ และ ตอบสนองกับส่ิงแวดล้อม ที่เปลี่ยนไปด้วยกำรคำนวณที่เหมำะสม กำรวัดค่ำจำกเซนเซอร์ทำไปเพื่อวัตถุประสงค์ที่หลำกหลำย เช่น กำร เตือนภัยด้ำนควมปลอดภัยจำกส่ิงแวดล้อมและควำมผดิ พลำดของระบบภำยใน และ เพอ่ื รับขอ้ มลู เกี่ยวกับงำน ทหี่ ุ่นยนตท์ ำแบบเรียลไทม์ แขนกล ในสำขำวิทยำกำรหุ่นยนต์ แขนกล (Manipulator) คือเครื่องมือในกำรเคลื่อนสิ่งของโดยที่ผู้ ควบคุมไม่ต้องสัมผัสโดยตรง แขนกลหุ่นยนต์มีกำรใช้งำนที่หลำกหลำยในปัจจุบัน อำทิ กำรเชื่อมโลหะ, กำร ผำ่ ตัด และ กำรประกอบชน้ิ ส่วนยำนยนต์

๑๑ การตอบสนองกบั สภาพแวดลอ้ มและการนาทาง หุ่นยนต์ส่วนมำกในปัจจุบนั ใช้มนุษย์ควบคุมและทำงำนในพื้นท่ีสภำวะแวดล้อมที่จำกัด อย่ำงไรก็ตำม ในปัจจุบัน เร่ิมมีกำรใช้หุ่นยนต์ที่สำมำรถทำงำนและเคลื่อนที่ในพื้นที่ ๆ กว้ำงขวำงและหลำกหลำยแบบ หุ่นยนต์ประเภทนจี้ ำเป็นต้องใชฮ้ ำร์ดแวร์และซอฟต์แวรส์ ำหรบั กำรนำทำง สำหรบั กำรทำงำนในสภำพแวดล้อม ที่หลำกหลำยเหล่ำนั้น กำรทำงำนของหุ่นยนต์เหล่ำนี้อำจถูกขัดขวำงได้เมื่อมีสิ่งกีดขวำงที่ไม่ได้โปรแกรมไว้ หุ่นยนต์ที่มีควำมซับซ้อน อำทิเช่น ASIMO และ Meinü robot มีควำมซับซ้อนของฮำร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ สำหรบั กำรนำทำง มำกกว่ำหนุ่ ยนต์ท่ัวไป รวมไปถงึ รถยนต์ไร้คนขับ, หุ่นยนต์รถอัตโนมัติ และ DARPA Grand Challenge มีเซนเซอร์ตรวจจบั สภำวะแวดล้อมท่ดี ี สำมำรถนำทำงไดโ้ ดยใช้ข้อมลู ท่ีได้รับ หุ่นยนต์ประเภทน้ีมี ระบบ GPS หรือ เรดำร์ระบุตำแหน่ง พร้อมกับอุปกรณ์เซนเซอร์เก็บข้อมูลอื่น อำทิ กล้องวิดีโอ ไลดำร์ และ ระบบนำทำงเฉื่อย (inertial navigation system) สำหรับกำรนำทำงทดี่ ขี ึน้ ระหว่ำงพิกัดสองจุด (หุน่ ยนต์เรือใบอตั โนมัติ Vaimos) ปฏสิ ัมพันธ์ระหวา่ งมนุษย์และห่นุ ยนต์ กำรรับคำสั่งที่ซับซ้อนจำกมนุษย์ หุ่นยนต์จำเป็นที่จะต้องมีระบบประสำทสัมผัสที่ชำญฉลำด เพื่อให้ หุ่นยนต์ทำงำนอย่ำงมีประสทิ ธภิ ำพในสภำพแวดล้อมนอกโรงงำนอุตสำหกรรม กำรมีหุ่นยนต์ที่มนุษย์สำมำรถ ออกคำสั่งได้มีควำมสำคัญอย่ำงยิ่ง กำรมีปฏิสัมพันธ์กับหุ่นยนต์ต้องมีควำมง่ำยในกำรใช้งำน ต้องสำมำรถ ส่ังงำนหนุ่ ยนต์ได้โดยคนท่ีไม่มีควำมรทู้ ำงห่นุ ยนต์ ในนวนยิ ำยวิทยำศำสตร์ นักเขียนนิยำยมักจะจินตนำกำรให้ หุ่นยนตส์ ำมำรถสื่อสำรกับมนุษย์ด้วยทำ่ ทำง คำพูด และ กำรแสดงออกทำงสีหนำ้ แทนกำรเขยี นโปรแกรมด้วย โค้ด ใช้กำรพูดโดยใช้ภำษำธรรมชำตแิ บบมนุษย์ ไม่ใช่ธรรมชำติโดยพื้นฐำนของหุ่นยนต์ กำรที่หุ่นยนต์จะตอบ โตไ้ ด้แบบมนุษย์จรงิ ๆ แบบในภำพยนตร์ไซไฟ เช่น ตวั ละคร C-3PO ใน สตำร์ วอรส์ หรอื ผู้กำรเดต้ำ ใน Star Trek แม้อำจใช้เวลำในกำรพัฒนำอีกยำวนำน แต่หุ่นยนต์แบบนี้มีควำมเป็นไปได้ที่จะมีกำรใช้งำนอย่ำง แพร่หลำยโดยท่ัวไปในอนำคต

๑๒ สรุป วิทยำกำรหุ่นยนต์ (Robotics) เป็นสำขำวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยีที่ศึกษำเกี่ยวกับกำรออกแบบ สรำ้ ง และควบคุมหุ่นยนต์ หนุ่ ยนตค์ ือเครื่องจักรหรืออปุ กรณ์ท่ีมีควำมสำมำรถในกำรปฏิบัติงำนหรือทำงำนใน ลกั ษณะท่คี ล้ำยมนษุ ย์หรอื มกี ำรควบคุมอตั โนมตั ิโดยใชค้ อมพิวเตอร์หรอื ระบบอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ในกำรทำงำน. หุ่นยนต์มีกำรประยุกต์ใช้ในหลำยสำขำและงำนต่ำง ๆ เช่นในอุตสำหกรรม, กำรแพทย์, กำรสำรวจ และกำรวจิ ัยกำรบริกำร, ศกึ ษำและควำมบนั เทิง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับห่นุ ยนต์รวมถงึ ปัญญำประดิษฐ์, กำร มองเห็นคอมพิวเตอร์, กำรระบำยข้อมูล, กำรระบำยควำมรู้, กำรควบคุมอัตโนมัติ, และกำรสื่อสำรและ เครือข่ำย เทคโนโลยีเหล่ำนี้ช่วยให้หุ่นยนต์สำมำรถทำงำนอย่ำงประสิทธิภำพและสำมำรถปรับตัวต่อ สิ่งแวดล้อมและงำนที่ต้องทำได้อย่ำงเหมำะสม นอกจำกนี้ยังมีกำรพัฒนำหุ่นยนต์ที่มีควำมยืดหยุ่นและควำม เรยี บไหลมำกขนึ้ เพ่อื ใช้ในงำนที่ตอ้ งกำรควำมเฉียบคมและควำมเรว็ เชน่ กำรจัดกำรในโรงงำนหรอื กำรบริกำร. ในอนำคต, กำรพัฒนำหุ่นยนต์จะมีแนวโน้มที่เน้นกำรปรับตัวอัตโนมัติและกำรเรียนรู้เชิงลึกมำกขึ้น เพื่อทำให้หุ่นยนต์สำมำรถทำงำนในสถำนกำรณ์ที่ซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงได้ กำรเชื่อมโยงหุ่นยนต์กันเป็น ระบบและกำรใช้งำนขอ้ มลู ในเวลำเปน็ ทีต่ อ้ งกำรจะมีควำมสำคญั มำกขึ้นในกำรพฒั นำและปรับปรงุ โดยต่อเนื่อง ทั้งน้ีเทคโนโลยีหุ่นยนตจ์ ะเป็นแรงขบั เคลื่อนให้เกิดนวตั กรรมในหลำยกลมุ่ อุตสำหกรรมและมีบทบำทสำคัญใน กำรแก้ไขปัญหำและสร้ำงควำมสะดวกสบำยในชีวติ ประจำวันของมนษุ ย์และสังคมในอนำคต

บรรณานุกรม 1. หนุ่ ยนต์ชีวภาพทไี่ ด้รบั แรงบันดาลใจจากธรรมชาต:ิ https://www.thairobotics.com/tag/bio- inspired/ 2. Arreguin, Juan (2008). Automation and Robotics. Vienna, Austria: I-Tech and Publishing. 3. Carne, Nick (March 8, 2019). \"Researchers make a million tiny robots\". Cosmos Magazine. Retrieved March 8, 2019. 4. \"Definition of robotics - Merriam-Webster Online Dictionary\". 5. http://everything2.com/index.pl?node=android 6. https://en.wikipedia.org/wiki/Viking_1 7. https://en.wikipedia.org/wiki/Mars_3 8. International classification system of the German National Library (GND) https://shorturl.asia/XAgZP 9. Nocks, Lisa (2007). The robot : the life story of a technology. Westport, CT: Greenwood Publishing Group. 10. «Poliarticulados - ROBOTICA». sites.google.com. Consultado el 3 de abril de 2018. 11.Mason, Matthew T. (2001). \"Mechanics of Robotic Manipulation\". doi:10.7551/mitpress/4527.001.0001. 12. Robotic Industries Association (2020). Unimate - The First Industrial Robot 9. Werness, Hope B. (2004). The Continuum encyclopedia of animal symbolism in art. New York: Continuum. ISBN 0-8264-1525-3. OCLC 52838305.