วิชา หุ่นยนต์เบื้องต้น รหัสวิชา 20105-2121

วชิ า ห่นุ ยนตเ์ บ้ืองตน้ รหัสวชิ า 20105-2121 ปวช.2/1 , ปวช.2/2 อิเลก็ ทรอนกิ ส์ สอนโดย ครเู สกสรร ศรีจนั ทร์ ครู คศ.2 สาขาวชิ าอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์

ความหมาย หุ่นยนต์ (robot) คอื เคร่ืองจักรกลหรอื หุ่นท่ีมี เคร่ืองกลไกอยู่ภายใน สามารถทางานได้หลายอย่าง ร่วมกับมนุษย์ หรือทางานแทนมนุษย์ และสามารถ จัดลาดับแผนการทางานก่อนหรือหลังได้ สารานุกรมไทยสาหรับเยาวชนฯ / เลม่ ที่ 36 / เรอ่ื งท่ี 6 หนุ่ ยนต์ / ความหมาย ประวตั ิ และวิวัฒนาการของห่นุ ยนต์



ระดบั ข้ันการทางานของหุ่นยนต์ จาแนกได้ 6 ระดับ ตามเกณฑ์มาตรฐานของสมาคมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแห่งญ่ีปุ่น (Japanese Industrial Robot Association : JIRA) ดังน้ี ระดับที่ 1 กลไกท่ีถูกควบคุมด้วยมนุษย์ (manual-handling device) ระดับที่ 2 หุ่นยนต์ท่ีทางานตามแผนล่วงหน้าท่ีกาหนดไว้ โดยไม่สามารถปรับเปลี่ยนแผนงานได้ (fixed-sequence robot) ระดับที่ 3 หุ่นยนต์ที่ทางานตามแผนล่วงหน้าที่กาหนดไว้ โดยสามารถปรับเปล่ียนแผนงานได้ (variable-sequence robot) ระดับที่ 4 ผู้ควบคุมเป็นผู้สอนงานให้แก่หุ่นยนต์ หุ่นยนต์จะทางานเล่นย้อนกลับ ตามที่หน่วยความจาบันทึกไว้ (playback robot) ระดับท่ี 5 ผู้ควบคุมบันทึกข้อมูลเชิงตัวเลขการเคล่อื นท่ีให้แก่หุ่นยนต์ และหุ่นยนต์สามารถทางานได้เอง โดยไม่ต้องมีการสอน งาน (numerical control robot) ระดับที่ 6 หุ่นยนต์มีความฉลาด สามารถเรียนรู้สภาพแวดล้อม และตัดสินใจทางานได้ด้วยตัวเอง (intelligent robot) สาหรับสถาบันหุ่นยนต์แห่งสหรัฐอเมริกา (The Robotics Institute of America : RIA) จะพิจารณาเพียงระดับท่ี 3-6 เท่านั้น จึงถอื ว่า เป็นหุ่นยนต์

หุ่นยนต์สามารถจาแนกเปน็ ๒ ประเภทใหญๆ่ ตามลักษณะการใช้งาน คอื 1. หุ่นยนต์ชนิดติดตั้งอยู่กับท่ี (fixed robot) หุ่นยนต์ ประเภทน้ีมีลักษณะเป็นแขนกล ซ่ึงสามารถขยับ และ เคล่อื นไหวได้เฉพาะข้อต่อ นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม 2. หุ่นยนต์ชนิดเคล่อื นท่ีได้ (mobile robot) หุ่นยนต์ ประเภทน้ีสามารถเคล่อื นท่ีไปได้ด้วยตัวเอง โดยการใช้ล้อ ขา หรอื การขับเคล่อื นในรูปแบบอ่นื ๆ

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; คาเรล คาเปก ผู้ท่ีทาให้คาว่า \"โรบอต\" เป็นท่ีรู้จักกันทั่วโลก Karel Capek , 1921 หุ่นยนต์มาจากคาว่า “โรบอต” (robot หรือ robota) ในภาษาเช็ก ซ่ึงแปลว่า ทาส หรอื ผู้ถูกบังคับใช้แรงงาน โดยใน พ.ศ. 2464 คาเรล คาเปก (Karel Capek) นักประพันธ์ชาวเช็ก ได้ประพันธ์ ละครเวทีเร่อื ง “อาร์.ยู.อาร์.” (Rossum’s Universal Robots : R.U.R.) มีเน้อื หาเก่ียวกับมนุษย์ต้องการทาสรับใช้ จึงสร้างหุ่นยนต์ มาช่วยทางาน ต่อมาหุ่นยนต์ได้พัฒนาตัวเองให้มีความฉลาดมากข้ึน จึงเกิดความคิดต่อต้านมนุษย์และไม่ยอมให้กดข่ีข่มเหงอีกต่อไป ละคร เร่อื งน้ีโด่งดังมาก จนทาให้คาว่า “โรบอต” เป็นท่ีรู้จักไปทั่วโลก

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; ไอแซก อะซิมอฟ (Isaac Asimov) กาหนดกฎ 3 ข้อของหุ่นยนต์ข้ึน ใน พ.ศ. 2485 ไอแซก อะซิมอฟ (Isaac Asimov) นักวิทยาศาสตร์และนักประพันธ์ชาว อเมริกัน เช้อื สายรัสเซีย ได้ประพันธ์นวนิยายเชิงวิทยาศาสตร์ เร่อื ง “รันอะราวนด์” (Run around) ซ่ึงมีเน้อื หาเก่ียวกับเร่อื งหุ่นยนต์ ในผลงานการประพันธ์ดังกล่าวกาหนดกฎ 3 ข้อ ของหุ่นยนต์ข้ึน ประกอบด้วย Isaac Asimov , 1942 1. หุ่นยนต์ห้ามทาร้ายมนุษย์ หรือ นิ่งเฉยปล่อยให้มนุษย์ตกอยู่ในอันตราย 2. หุ่นยนต์ต้องเช่อื ฟังคาสัง่ มนุษย์ ยกเว้นคาสั่งนั้นขัดแย้งกับกฎข้อแรก 3. หุ่นยนต์ปกป้องตัวเองได้ แต่ต้องไม่ขัดกับกฎข้อแรกหรอื กฎข้อที่ 2 กฎ 3 ข้อน้ีก็ได้รับการสนับสนุนจากคนเป็นจานวนมาก เน่อื งจาก เป็นกฎท่ีมีความถูกต้อง และตั้งอย่บู นพ้นื ฐานของความปลอดภัย ในการดารงชีวิตร่วมกันระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ ผลจากนวนิยายเร่อื งน้ี ทาให้นักวิทยาศาสตร์สนใจหุ่นยนต์มากข้ึน และเริ่มต้น พัฒนาหุ่นยนต์อย่างจริงจังนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

ประวตั ขิ องหนุ่ ยนต์ ; อาร์คายทาส (Archytas of Tarentum) ประดิษฐ์นกพิราบกล (Pigeon) Archytas of Tarentum ในสมัยโบราณชาวกรีกจะเรียกว่า ออโตมาตา (automata) ซึ่งเป็นท่ีมาของคาว่า “อัตโนมัติ” (autonomous) ในปัจจุบัน ออโต มาตาช้ินแรกของโลกเท่าท่ีมีหลักฐานบันทึกไว้ประดิษฐ์ข้ึน เม่อื ประมาณ 400 ปีก่อนคริสตกาล (พ.ศ. 143 ) โดยอาร์คายทาส (Archytas of Tarentum) นักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์ ชาวกรีก ได้ประดิษฐ์นกพิราบกล (Pigeon) ที่บินและขยับปีกข้ึน ลงได้ โดยอาศัยแรงขับเคล่อื นจากไอน้า

ประวตั ิของหนุ่ ยนต์ ; ทซิบิอุส (Ctesibius of Alexandria) นาฬิกาน้า เครปไซดรา (Clepsydra) ออโตมาตา ท่ีทางานครบสมบูรณ์รุ่นแรกเกิดข้ึนเม่อื ประมาณ 250 ปีก่อนคริสตกาล (พ.ศ. 293) โดยทซิบิอุส (Ctesibius of Alexandria) นักคณิตศาสตร์และนักประดษิ ฐ์ชาวกรีก ได้ประดษิ ฐ์ นาฬิกาน้าที่เรียกว่า เครปไซดรา (Clepsydra) ซึ่งบอกเวลาโดยระดับน้า และใช้ หลักการของกาลักน้าอยู่ตลอดเวลา ทาให้นาฬิกาน้าสามารถทางานได้ใหม่โดยอัตโนมัติ Ctesibius of Alexandria

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; ชากส์ เดอ ฟูคอนซอน ; หุ่นยนต์ยุคใหม่ท่ที างานได้จริงเป็นตัวแรกของโลก Jacques de Vzucanson ใน พ.ศ. ๒๒๘๐ ชากส์ เดอ ฟูคอนซอน (Jacques de Vzucanson) นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศส ได้สร้างหุ่นยนต์เป่าฟลุต (Flute Player) อย่างไพเราะได้ถึง ๑๒ เพลง โดยมีการขยับน้ิวมอื ที่ทาด้วยไม้ และมีปอดเทียม ในการขับลมมาเป็นฟลุต และใน อีก ๒ ปีถัดมา ชากส์ เดอ ฟูคอนซอน ได้สร้างหุ่นยนต์เล่นแทมบูรีน (Tambourine Player) และหุ่นยนต์เป็ด (Digesting Duck) ที่มีกลไกเคล่อื นไหวกว่า ๔๐๐ ช้ิน สามารถที่จะขยับปีก แสดงท่าทางการกิน การย่อย (บดเมล็ดพันธุ์พชื ) และการ ขับถ่ายได้ ซึ่งถอื ว่า เป็นหุ่นยนต์ยุคใหม่ที่สามารถทางานได้จริงเป็นตัวแรกของโลก

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; ประเทศเยอรมัน พัฒนาขีปนาวุธเรียกว่า จรวด วี-1 (V-1 flying bomb) หุ่นยนต์เคล่อื นท่ไี ด้ตัวแรกของโลกเกิดข้ึนในช่วงสงครามโลกครั้งท่ี 2 (พ.ศ. 2482-พ.ศ.2488) ในรูปแบบ ของระเบิดบนิ (flying bomb) ท่ีมีความฉลาด โดยอาศัยอุปกรณ์ตรวจรู้หรือเซ็นเซอร์ (sensor) เป็นตัว ควบคุมการจุดระเบิด ประเทศเยอรมัน พัฒนาขีปนาวุธแบบแรกของโลกมีช่อื ว่า จรวด วี-1 (V-1 flying bomb)

ประวัติของหนุ่ ยนต์ ; จอร์จ ดีวอล และ โจเซฟ เอ็นเกลเบอร์เกอร์ ; ได้ผลิตแขนกล ช่อื ยูนิเมต หุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกของโลกได้ พัฒนาสร้างข้ึนใน พ.ศ. 2504 โดย จอร์จ ดีวอล (George Devol) และโจเซฟ เอ็นเกล เบอร์เกอร์ (Joseph Engelberger) วิศวกรชาวอเมริกัน ทั้ง 2 คน ได้ประดษิ ฐ์แขนกลหุ่นยนต์ สาหรับนามาใช้ในงาน อุตสาหกรรมช่อื “ยูนิเมต” (Unimate) และก่อตั้งบริษัทสร้างหุ่นยนต์แห่งแรกของโลกช่อื “ยูนิเมชัน” (Unimation) ต่อมาโจเซฟ ได้รับสมญานามว่าเป็น (Unimation) ต่อมาโจเซฟ ได้รับสมญานามว่าเป็น “บิดาแห่งหุ่นยนต์ด้านอุตสาหกรรม”

UNIMATE // The First Industrial Robot

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด ; เชกกี หุ่นยนต์เคล่อื นท่ี ท่ีมีความคิดเป็นของตัวเอง ใน พ.ศ. 2509 “เชกกี” (Shakey) หุ่นยนต์เคล่อื นท่ตี ัว แรกของโลก ท่ีมี ความคิดเป็นของตัวเอง ได้รับการ พัฒนาข้ึน โดย สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด (Stanford Research Institute: SRI) หุ่นยนต์เชกกีมรี ะบบ คอมพิวเตอร์ ท่ีใช้ใน การประมวลผลภาพ (image processing) และมีอุปกรณ์ตรวจรู้เป็นเคร่อื งบอกนาทาง ในการเคล่อื นท่ี

ประวตั ขิ องหนุ่ ยนต์ ; ประเทศรัสเซีย ;ลูโนโฮดวัน หุ่นยนต์สารวจสภาพพ้นื ผิวของดวงจันทร์ ใน พ.ศ. 2513 หุ่นยนต์ช่อื “ลูโนโฮดวัน” (Lunokhod 1) ท่ีสร้างโดยสหภาพโซเวียต (ปัจจุบันคอื ประเทศรัสเซีย) เป็นหุ่นยนต์ท่คี วบคุมจากระยะไกลตัวแรกของโลก ท่ีข้ึนไป สารวจ สภาพพ้ืนผิวของดวงจันทร์ ตัวหุ่นยนต์ ประกอบด้วยล้อทั้งหมด 8 ล้อ มีอุปกรณ์ตรวจรู้ต่างๆ เช่น กล้องโทรทัศน์ 4 ตัว อุปกรณ์ตรวจรู้รังสีคอสมกิ (cosmic-ray) และรังสีเอกซ์ (X-ray) หุ่นยนต์ลูโนโฮด วันยังได้รับการออกแบบ ให้สามารถนาพลังงาน แสงอาทติ ย์มาใช้เป็นพลังงานในการขับเคล่อื นได้

ประวตั ขิ องหนุ่ ยนต์ ; ภาพยนตร์เร่อื ง สตาร์วอรส์ ; R2D2 C3PO ทาให้คนร้จู ัก สนใจหุ่นยนต์มากข้ึน ใน พ.ศ. 2520 ภาพยนตร์เร่อื ง สตาร์วอรส์ (Star Wars) ได้สร้างจินตนาการ ของหุ่นยนต์ท่ีสามารถ เคล่อื นท่ีได้อย่างอัตโนมัติช่อื “อาร์ทูดีทู” (R2D2) และ หุ่นยนต์ ท่ีคล้ายมนุษย์ช่อื “ซีทรีพีโอ” (C3PO) ภาพยนตร์เร่อื งน้ีมีช่อื เสียงโด่งดังมาก จนทาให้คนรู้จัก และ สนใจหุ่นยนต์มากข้ึน

ประวตั ขิ องหนุ่ ยนต์ ; ภาพยนตร์เร่ือง สตาร์วอรส์ ; R2D2 C3PO ทาให้คนรู้จัก สนใจหุ่นยนต์มากข้ึน แม้อีก 20 ปีต่อมา หลังจากท่ีสหรัฐอเมริกาได้สร้างหุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกของโลกข้ึนแล้วก็ตาม แต่หุ่นยนต์กลับมีววิ ัฒนาการท่ีก้าวหน้าอย่างมากในประเทศญ่ีปุ่น ในช่วงท่ีมีการปฏิวัติอุตสาหกรรม การ ขยายตัวของอุตสาหกรรม ทาให้มกี ารใช้หุ่นยนต์กันอย่างแพร่หลาย เพ่อื ใช้แทนแรงงานคน และเพ่ิมผลผลิต เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ , อุตสาหกรรมเคร่อื งใช้ไฟฟ้า หุ่นยนต์มักถูกนามาใช้ในงานท่ีต้องเส่ียงอันตราย หรอื งานท่ีต้องการความแม่นยา และความละเอียดสูง ในช่วงแรก หุ่นยนต์ยังขาดความสามารถในการเรียนรู้ และ ทางานได้อย่างจากัดโดยต้องอาศัยการรับคาสั่งจาก มนุษย์ แต่ในเวลาต่อมา ความสามารถของหุ่นยนต์กลับเพ่ิมข้ึนอย่างทวีคูณ เม่อื โลกได้เข้าสู่ยุคอินเทอร์เน็ต (internet) ตั้งแต่ พ.ศ. 2533 เป็นต้นมา หุ่นยนต์มคี วามสามารถ และ แข็งแกร่งมากข้ึน จากวิทยาการด้าน คอมพิวเตอร์ วัสดุ และโลหะ ความรู้ท่มี นุษย์สั่งสมมานาน สามารถถ่ายทอดสู่สมองกลของหุ่นยนต์ได้ ภายใน เส้ียววินาที

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ; สมองกล ดีปบลู ; สมองกล A.I. วิเคราะห์ข้อมูลภายในสมองกลของหุ่นยนต์ได้เอง ใน พ.ศ. 2540 ความฉลาดของมนุษย์ถูกท้าทายจาก ปัญญาประดิษฐ์ (artificial intelligence) จากการท่ี การ์รี คาสปารอฟ (Garry Kasparov) แชมป์หมากรุก โลกชาวรัสเซีย พ่ายแพ้ต่อสมองกลท่ชี ่อื ว่า “ดีปบลู” (Deep Blue) ซ่ึงพัฒนาข้ึน โดยมหาวิทยาลัยคาร์เนกี เมลลอน (Carnegie Mellon University) และบริษัท ไอบีเอ็ม สมองกลรุ่นใหม่น้ี ทาให้หุ่นยนต์มีการทางานท่ี รวดเร็วมากข้ึน และสามารถทางานได้ด้วยการวิเคราะห์ ข้อมูลภายในสมองกลของหุ่นยนต์เอง โดยไม่ต้องอาศัยการ ตัดสินใจจากมนุษย์

ประวัตขิ องหนุ่ ยนต์ ;โซเจอร์เนอร์ ; องค์การ NASA ส่งไปสารวจดาวอังคาร และส่งข้อมูลกลับมายังโลก ในปีเดียว พ.ศ. 2540 กันนั้นเอง หุ่นยนต์ “โซเจอร์เนอร์” (Sojourner) ได้เหยียบดาว อังคารเป็นครั้งแรก โดยรับหน้าท่ีในการ ถ่ายภาพพ้นื ผิว และเก็บตัวอย่างหิน เพ่ือส่ง ข้อมูลกลับมายังโลก ในโครงการพาทไฟน์เดอร์ (Pathfinder) ท่ีก่อตั้งโดย องค์การบริหาร การบินและอวกาศแห่งชาติ (National Aeronautics and Space Administration: NASA)

หุ่นยนต์ได้รับการพัฒนาความสามารถทางกายภาพและความคิด อย่างต่อเน่อื ง บทบาทของหุ่นยนต์ได้เปลี่ยนจากเคร่อื งจักรกล ที่ ทางานได้อย่างแม่นยา ในโรงงานอุตสาหกรรม มาเป็นหุ่นยนต์ที่ มีอารมณ์และความรู้สึก ดังเห็นได้จากใน พ.ศ. 2542 หุ่นยนต์ สุนัข “ไอโบ” (Aibo) พัฒนาโดยบริษัทโซน่ี ประเทศญป่ี ุ่น สร้าง ข้ึนให้มีลักษณะเหมอื นสัตว์เล้ียง มีความรู้สึกตอบสนอง เพ่อื ให้ สามารถเป็นเพ่ือนกับมนุษย์ได้

ใน พ.ศ. 2543 บริษัทฮอนด้า (Honda) ประเทศญ่ีปุ่น ได้พัฒนาหุ่นยนต์เดิน 2 ขาคล้ายมนุษย์ (humanoid) มีช่อื ว่า “อะซิโม” (ASIMO) เป็นหุ่นยนต์รุ่นที่ 99 โดยใช้เวลาในการค้นคว้าและวิจัยถึง 14 ปี อะซิโมถูกจัดให้เป็นหุ่นยนต์ ที่ สามารถทางานรับใช้มนุษย์ได้ เป็นเพ่อื นที่แสนดี และยังเป็นเพ่อื นคู่คิดของ มนุษย์อีกด้วย

ในระหว่าง พ.ศ. 2546 -พ.ศ. 2547 สานักพัฒนาวิจัย ภายใต้กระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา (Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA) ได้ นาเสนอให้จัดการแข่งขันรถยนต์ท่ีสามารถเคล่อื นท่ีได้เองโดย ไม่มีคนขับ โดยกาหนดให้รถขับผ่านทะเลทรายเป็นระยะทาง 131 ไมล์ ภายในรถจะติดตั้งอุปกรณ์ตรวจรู้ต่างๆ ซ่ึงสามารถ รับรู้ถึงสภาพถนน และสภาพการจราจร รวมถึงอุปสรรคกีด ขวางต่างๆ บนถนนและรอบๆ ตัวรถได้เป็นอย่างดี โดยมี สมองกลคอมพิวเตอร์ไว้ประมวลผลจากอุปกรณ์ตรวจรู้ต่างๆ ท่ีส่งเข้ามาอย่างชาญฉลาด ทาให้รถสามารถว่ิงถึงจุดหมายได้



















COVID19 Robot

แผนกแมคคาทรอนิกส์ แขนกล ABB

แผนกช่างเชือ่ มโลหะ แขนกล KUKA

มูลนิธิเจ้าพระยาอภัยภูเบศร ผลิตสมุนไพรเจ้าพระอภัยภูเบศร

จบหน่วยที่ 1 ความหมาย และ ประวตั คิ วาม เป็นมาของห่นุ ยนต์ วิชา หนุ่ ยนตเ์ บอ้ื งตน้ รหสั วชิ า 20105-2121 ปวช.2/1 , ปวช.2/2 อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ สอนโดย ครูเสกสรร ศรีจนั ทร์ ครู คศ.2 สาขาวชิ าอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์