สหรัฐฯ สร้างหุ่นยนต์สำรวจและซ่อมท่อส่งก๊าซธรรมชาติอัตโนมัติ ตัดทุนค่าซ่อมสูงสุด 20 เท่า !
แม้ว่าปัจจุบันทั่วโลกจะหันไปใช้พลังงานทดแทน แต่ก็ปฏิเสธว่าก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas) ยังคงเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของมนุษยชาติ รวมถึงในสหรัฐอเมริกาด้วย ซึ่งหนึ่งในความท้าทายที่มาพร้อมกับการใช้พลังงานประเภทนี้ คือ ขาดการบำรุงรักษาและความยากในการซ่อมแซมในกรณีที่มีจุดชำรุดรั่วซึม เนื่องจากท่อมีขนาดเล็กและอยู่ใต้ดิน ด้วยเหตุนี้ ทีมนักวิจัยจากสถาบันหุ่ยนต์ มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้ เมลอน (Carnegie Mellon University’s Robotics Institute) จากสหรัฐอเมริกา จึงสร้างหุ่นยนต์ขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้
ข้อมูลหุ่นยนต์ซ่อมท่อส่งก๊าซจากสหรัฐอเมริกา
หุ่นยนต์ดังกล่าวมีรูปทรงกระบอก แม้ว่าจะไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวหุ่นยนต์ แต่จะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 15 เซนติเมตร อ้างอิงจากมาตรฐานท่อส่งก๊าซธรรมชาติที่เล็กที่สุดของสหรัฐฯ ติดตั้งล้อแบบ 3 ล้อ โดยแบ่งเป็นล้อคู่หน้า และล้อที่สามด้านหลัง ด้านผิวทรงกระบอกของหุ่นติดตั้งท่อปล่อยสารเรซิน (Resin) ที่มีเนื้อสารกล้ายกาว สำหรับซ่อมและอุดรอยรั่วของท่อ ทำให้หุ่นยนต์ต้องแบกรับสารเรซินและอุปกรณ์ซ่อมท่อส่งไม่น้อยกว่า 27 กิโลกรัม
ปัญหาสำคัญของการพัฒนาหุ่นยนต์คือพื้นที่ทำงานที่ต้องอยู่ภายในท่อนั้นมีจำกัด รวมถึงตัวหุ่นยนต์มีขนาดเล็ก ทำให้ไม่สามารถติดตั้งและใช้เซนเซอร์และกล้องไลดาร์ (LiDAR) แบบปกติได้ ด้วยเหตุนี้ ทางทีมผู้พัฒนาจึงได้ระบบระบุและทำแผนที่ท่อส่งภายในตัวหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ข้อมูลจากเซนเซอร์แสง (Optical Sensor) แบบพิเศษขึ้นมา เพื่อให้สามารถใช้งานทดแทนกล้อง LiDAR ได้ โดยเสริมความสามารถของ Optical Sensor ด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการมาช่วยระบุลักษณะรอยรั่วและสนิมที่เกาะได้อีกด้วย ในขณะที่การควบคุม ผู้ใช้งานสามารถสั่งให้หุ่นยนต์สำรวจทำแผนที่ท่อส่งในอัตรา 14.5 กิโลเมตรในเวลา 8 ชั่วโมง หรือ1.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และในเวลาที่เท่ากันจะสามารถซ่อมบำรุงท่อด้วยการฉีดเรซินเป็นระยะทางรวม 2.9 กิโลเมตร หรือ 360 เมตรต่อชั่วโมง
ในการใช้งานจริง หุ่นยนต์จะเดินทางด้วยล้อเลื่อนภายในท่อเพื่อทำแผนที่โครงข่ายท่อส่งก๊าซธรรมชาติ และเมื่อเจอจุดที่ต้องการซ่อมแซมแล้ว หุ่นยนต์จะปล่อยสารเรซินซึ่งมีความหนืดและเนื้อสัมผัสคล้ายกับวาสลีนผ่านท่อ (Nozzle) ที่หมุนเป็นเกลียวรอบตัวหุ่นยนต์เพื่อเคลือบท่อส่งก๊าซธรรมชาติแบบถอยหลังผ่านจุดที่ต้องการซ่อมแซมโดยอัตโนมัติผ่านการเรียนรู้ด้วยตัวเอง (Machine Learning) จากฐานข้อมูลโครงข่ายที่สำรวจไว้
หุ่นยนต์ซ่อมท่อส่งก๊าซประหยัดเงินค่าซ่อมด้วยคน 10 เท่า
แม้ว่าจะไม่ได้ระบุแผนการพัฒนาและสถานะตัวหุ่นยนต์อย่างเป็นทางการ แต่โครงการนี้เคยได้รับการผลักดันจากกระทรวงพลังงาน (DoE) ของสหรัฐอเมริกาด้วยงบวิจัยเกือบ 40 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 1,400 ล้านบาท เนื่องจากทางกระทรวงพลังงานต้องการลดต้นทุนการซ่อมท่อส่งก๊าซ และเพิ่มความมั่นคงในการบำรุงรักษาโครงข่ายท่อส่งก๊าซที่มีกว่า 75 ล้านครัวเรือน และอีก 5 ล้านองค์กร จะได้รับผลกระทบหากไม่สามารถซ่อมท่อส่งได้
ในปัจจุบัน กระทรวงพลังงานได้ยุติการสนับสนุนโครงการนี้แล้ว แต่ทางทีมผู้พัฒนาเตรียมยกระดับเป็นบริษัทที่ชื่อว่า เจอาร์ โรบอติกส์ (JR Robotics) เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์เป็นสินค้าหลักต่อไปและเปิดตัวอย่างเป็นทางการในปีนี้ เนื่องจากหุ่นยนต์ตัวนี้จะมีศักยภาพสูง ลดค่าใช้จ่ายการซ่อมบำรุงท่อส่งจากเดิม 1 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อไมล์ หรือคิดเป็นประมาณ 22 ล้านบาทต่อกิโลเมตร ได้ถึง 10 - 20 เท่า ซึ่งในปัจจุบัน สหรัฐฯ มีแนวท่อส่งหลัก (Main line) อยู่ที่ประมาณ 2 ล้านกิโลเมตร และแนวท่อส่งบริการ (Serivce line) อีกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร
ข้อมูลจาก The Robot Report, Department of Energy (U.S.)