วันอาทิตย์ที่ 29 กรกฎาคม พ.ศ. 2555


โครงสร้างและส่วนประกอบ


ฮอนด้าเปิดตัวอาซิโมสู่สายตาสาธารณชนเมื่อวันที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543 มีส่วนสูง 120 เซนติเมตร น้ำหนัก 52 กิโลกรัม ถ้านำเอาอาซิโมมาเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์ต้นแบบ P3 หุ่นยนต์ต้นแบบและหุ่นยนต์ทดลองตัวอื่น ๆ แล้ว จะเห็นว่าอาซิโมมีขนาดเล็กกระทัดรัดกว่ามาก ทั้งยังเคลื่อนตัวได้อย่างคล่องแคล่ว มีการทรงตัวที่ดี โครงสร้างภายนอกสวยงาม ทั้งหมดแสดงถึงการออกแบบอย่างละเอียดถี่ถ้วนและรอบคอบ
รูปลักษณ์ภายนอกของหุ่นยนต์มีผลกระทบโดยตรงต่อความรู้สึกของมนุษย์ หุ่นยนต์ที่เต็มไปด้วยสายไฟระโยงระยางหรือเป็นกล่องสี่เหลี่ยมที่เคลื่อนไหวได้ อาจทำให้มนุษย์เกิดความรู้สึกไม่ดีจนไม่อยากเข้าใกล้ ทีมวิศวกรตระหนักถึงเหตุผลสำคัญเชิงจิตวิทยาเป็นอย่างดี จึงออกแบบอาซิโมให้มีรูปลักษณ์ภายนอกที่ดูดี สวยงามใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด และสิ่งสำคัญในการออกแบบหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ก็คือส่วนสูง เพราะระดับสายตาการมองเห็นของอาซิโมจะมองเห็นได้ในระดับเดียวกับที่คนเรานั่งอยู่ ซึ่งทำให้การปฏิบัติงานของอาซิโม เช่น ยกของ เปิด/ปิดสวิตช์ไฟ หมุนลูกบิดเปิด-ปิดประตู จนไปถึงการให้ความช่วยเหลือเล็ก ๆ น้อย ๆ บริเวณโต๊ะคอมพิวเตอร์ สามารถทำได้เป็นอย่างดี อาซิโมมีคุณลักษณะเฉพาะดังนี้


ข้อมูลทั่วไปของอาซิโม


คุณลักษณะเฉพาะหุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นต้นแบบ)
พ.ศ. 2543/ค.ศ. 2000
หุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นรุ่นต่อไปในอนาคต)
พ.ศ. 2547/ค.ศ. 2004
หุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นรุ่นใหม่)
พ.ศ. 2548/ค.ศ. 2005
น้ำหนัก52 กิโลกรัม54 กิโลกรัม54 กิโลกรัม
ความสูง120 เซนติเมตร130 เซนติเมตร130 เซนติเมตร
ความกว้าง45 เซนติเมตร45 เซนติเมตร45 เซนติเมตร
ความหนา44 เซนติเมตร44 เซนติเมตร37 เซนติเมตร
อัตราความเร็วในการก้าวเดิน1.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง2.5 กิโลเมตร/ชั่วโมง2.7 กิโลเมตร/ชั่วโมง
1.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง (บรรทุกของ 1 กิโลกรัม)
อัตราความเร็วในการวิ่ง-3 กิโลเมตร/ชั่วโมง6 กิโลเมตร/ชั่วโมง (วิ่งทางตรง)
5 กิโลเมตร/ชั่วโมง (วิ่งทางอ้อมหรือเป็นวงกลม)
เวลาที่เท้าทั้งสองข้างลอยอยู่ในอากาศ-0.05 วินาที0.08 วินาที
แบตเตอรี่ในการใช้งานNickel metal hydride / 38.4 V / 10 Ah / 7.7 กิโลกรัม / 4 ชั่วโมง (ในกรณีที่ได้รับการชาร์ตแบบเต็ม)
ระยะเวลาในการใช้งาน30 นาที1 ชั่วโมง40 นาที (ในการเดิน)
องศาในการทำงาน26 องศา34 องศา34 องศา
            อาซิโมเป็นหุ่นยนต์ที่ได้รับการออกแบบและพัฒนาให้ใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด เคลื่อนไหวร่างกายด้วยระบบ Servomotor + Harmonic Decelerator + Drive ECU ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่ายกายโดย Walking/Operation Control ECU, เคลื่อนไหวร่ายกายได้ด้วยระบบ Wireless Transmission ECU ควบคุมการทำงานของร่างกายได้จาก Foot: 6 axis sensor Torso: Gyroscope& Deceleration Sensor 38.4V/10AH (Ni-MN) แหล่งพลังงานในการเคลื่อนไหวจาก Work Station & Portable Controller



องศาในการเคลื่อนไหว


หุ่นยนต์อาซิโมคล้ายมนุษย์ คือ มีขา แขน ศีรษะ รวมทั้งมองเห็นได้ถึง 180 องศา สามารถเดิน วิ่ง หรือหยิบจับสิ่งของได้เช่นเดียวกับมนุษย์ อาซิโมแต่ละรุ่นจะมีองศาในการเคลื่อนไหวและการทำงานแตกต่างกัน สำหรับหุ่นยนต์อาซิโมรุ่นใหม่ มีองศาในการเคลื่อนไหวรวมทั้งสิ้น 34 องศา ดังนี้
ส่วนประกอบของร่างกายหุ่นยนต์อาซิโมองศาในการเคลื่อนไหว
ศีรษะ (คอ สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ)2 องศา
แขน (ข้อศอกบริเวณด้านหน้า/ด้านหลัง)1 องศา
แขน (หัวไหล่บริเวณด้านหน้า/ด้านหลัง สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ)3 องศา
แขน (ข้อมือ สามารถหมุนได้รอบ)1 องศา (5 x 2 แขน = 10 องศา)
มือ (นิ้วมือ 5 นิ้ว)1 องศา (1 x 2 แขน = 2 องศา)
ขา (ข้อบริเวณสะโพกด้านหน้า/ด้านหลัง สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ)3 องศา
ขา (ข้อบริเวณหัวเข่าด้านหน้า/ด้านหลัง)1 องศา
ขา (ข้อบริเวณข้อเท้าด้านหน้า/ด้านหลัง/ด้านซ้าย/ด้านขวา)6 องศา (6 x 2 เท้า = 12 องศา)


เทคโนโลยี i-WALK

                รูปแบบการเดิน กิริยาท่าทางต่าง ๆ ของมนุษย์ถูกนำมาใช้เป็นฐานข้อมูลสำหรับหุ่นยนต์ต้นแบบตระกูล P-Series คือ P1 P2 และ P3 ทำให้หุ่นยนต์รุ่นนี้สามารถก้าวเดินและหมุนตัวได้เช่นเดียวกับมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง P3 แต่ถ้าต้องการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหวจากท่าเดิมไปสู่ท่วงท่าต่อไป หุ่นยนต์ P3 จะหยุดชะงักเล็กน้อย ไม่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดินได้อย่างทันท่วงที การเคลื่อนไหวของ P3 จึงดูเชื่องช้าและเทอะทะเนื่องจากยังมีโครงสร้างขนาดใหญ่ หุ่นยนต์ P3 จึงต้องหยุดอยู่กับที่ก่อนหมุนตัวไปสู่ท่าเดินต่อไป P3 มีรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหว ดังต่อไปนี้

  1. เมื่อก้าวเดิน P3 จะเดินตรงไปข้างหน้าได้
  2. เมื่อต้องการหยุดเดินหรือหมุนตัว จะหยุดชะงักเล็กน้อยก่อนหยุดนิ่ง
  3. สามารถหมุนตัวไปในท่าเดินต่อไปได้
  4. หลังจากหมุนตัวแล้ว จะหยุดชะงักเล็กน้อย
  5. ก้าวเดินตรงไปข้างหน้าได้เช่นเดิม
การก้าวเดินในแต่ละย่างก้าวของหุ่นยนต์ P3 เป็นไปอย่างเชื่องช้า และเมื่อหุ่นยนต์ P3 หมุนตัวในลักษณะที่ทำมุมมาก ๆ ในขณะเคลื่อนที่ไปด้านหน้า จะต้องหยุดอยู่กับที่ก่อนจะหมุนตัว ทำให้ระยะเวลาการก้าวเดินในแต่ละก้าวของหุ่นยนต์ P3 เสียเวลานานมาก ซึ่งในการเดินของหุ่นยนต์จะมีความแตกต่างของระยะเวลาในการก้าวเดินของหุ่นในแต่ละตัวหรือในแต่ละรุ่น หุ่นยนต์ที่สามารถเดิน 2 ขาไม่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดิน หรือเพิ่มระยะเวลาในการก้าวเดินได้อย่างต่อเนื่อง ทีมวิศวกรจึงคิดค้นการควบคุมรูปแบบการเดินใหม่ให้แก่หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์รุ่นต่อไป ซึ่งก็คือหุ่นยนต์อาซิโม
เทคโนโลยี i-Walk ซึ่งเป็นการควบคุมการเคลื่อนไหวที่เป็นวิธีการคาดการณ์การเคลื่อนที่ของสิ่งของ ถูกนำมาใช้กับหุ่นยนต์อาซิโมเพื่อให้สามารถควบคุมการเดิน 2 ขา ให้มีขีดความสามารถเพิ่มมากยิ่งขึ้น ซึ่งเทคโนโลยี i-Walk ทำให้หุ่นยนต์อาซิโมสามารถเดินได้อย่างนุ่มนวลและเป็นธรรมชาติ มีความใกล้เคียงกับมนุษย์มากยิ่งขึ้น อีกทั้งยังทำให้หุ่นยนต์อาซิโมสามารถเดินตรงไปด้านหน้าและเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้ด้วยตัวเองเช่นเดียวกับมนุษย์ อาซิโมสามารถเลี้ยวโดยใช้การทำนายการเคลื่อนที่ครั้งต่อไปแบบทันทีทันใด ทำการย้ายจุดศูนย์รวมมวลโดยคาดการณ์ล่วงหน้าเหมือนกับมนุษย์ ที่ก่อนจะเลี้ยวซ้ายหรือขวาจะต้องย้ายจุดศูนย์รวมมวลไปในทิศทางด้านในของวงเลี้ยวที่ต้องการ เทคโนโลยี i-Walk ทำให้อาซิโมสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือเลี้ยวได้อย่างต่อเนื่อง รวดเร็วและนุ่มนวล มีรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหว ดังต่อไปนี้
  1. เมื่อก้าวเดิน อาซิโมสามารถก้าวเดินตรงไปด้านหน้าได้อย่างมั่นคง และรวดเร็ว
  2. เมื่อต้องการหยุดเดินหรือหมุนตัว สามารถหยุดได้ทันที และเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้อย่างต่อเนื่อง
  3. ก้าวเดินตรงไปข้างหน้าได้เช่นเดิม
หุ่นยนต์ทดลองในตระกูล E-Series และหุ่นยนต์ต้นแบบในตระกูล P-Series ที่สามารถเดิน 2 ขาได้ สามารถเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้ด้วยการจดจำรูปแบบการเดิน ซึ่งมีความแตกต่างกับอาซิโมที่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งการวางเท้า การเลี้ยวและระยะเวลาในการก้าวเดินได้อย่างอิสระ เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีในด้านความเสถียรของหุ่นยนต์ ให้มีการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว ฉลาด ปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดินได้อย่างง่ายดาย

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น