MIT สร้าง “หุ่นยนต์จิ๋ว” นักกระโดด ใช้สำรวจพื้นที่กู้ภัยในซอกแคบ

ทีมวิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) สร้างสรรค์นวัตกรรมหุ่นยนต์จิ๋วที่มีขนาดเล็กเท่าแมลง แต่มีความสามารถในการเคลื่อนที่ที่น่าทึ่ง ด้วยการใช้กลไกการกระโดด เพื่อบุกตะลุยผ่านสภาพภูมิประเทศที่สลับซับซ้อนได้อย่างคล่องแคล่ว และยังรับน้ำหนักของเซนเซอร์ต่าง ๆ ได้ เพื่อใช้ในภารกิจด้านภัยพิบัติ และการสำรวจพื้นที่ต่าง ๆ ที่เข้าถึงได้ยาก

ทีมวิศวกรเผยว่า หุ่นยนต์จิ๋วนี้มีขนาดใกล้เคียงกับนิ้วหัวแม่มือ และมีน้ำหนักเบาน้อยกว่าคลิปหนีบกระดาษ องค์ประกอบหลักของมันคือส่วนขาที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรับแรงจากสปริง และยังมีโมดูลปีกขนาดเล็กที่ช่วยในการส่งแรงเพื่อบินข้ามสิ่งกีดขวาง หรือเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ไม่ราบเรียบ เช่น พื้นน้ำแข็ง พื้นดินขรุขระ หรือแม้แต่ก้อนหินต่าง ๆ

หุ่นยนต์จิ๋วนี้มีความสามารถในการกระโดดได้สูงถึง 20 เซนติเมตร ซึ่งเป็นผลมาจากการออกแบบขาที่ยืดหยุ่นได้ ทำให้สามารถแปลงพลังงานจากสปริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน ส่วนปีกก็มีบทบาทสำคัญในการช่วยเรื่องการทรงตัวและการปรับทิศทางในขณะเคลื่อนที่

หลักการทำงานที่น่าสนใจของหุ่นยนต์นี้ คือ การแปลงพลังงานอย่างต่อเนื่อง โดยเมื่อหุ่นยนต์กระโดดขึ้นไป พลังงานศักย์ ซึ่งเป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในตัววัตถุขณะลอยอยู่เหนือพื้นดิน ก็จะถูกเปลี่ยนไปเป็น พลังงานจลน์ ซึ่งเป็นพลังงานที่เกิดขึ้นขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ 

และในขณะที่หุ่นยนต์ตกลงมา พลังงานนี้ก็จะถูกแปลงกลับไปกลับมาอย่างเป็นวัฏจักร นอกจากนี้ สปริงที่ติดตั้งอยู่ที่ขาทั้งสองข้าง ยังมีส่วนช่วยในการเปลี่ยนความเร็วที่ลดลงของหุ่นยนต์ขณะลงสู่พื้น ให้กลายเป็นความเร็วที่เพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสพื้น ทำให้หุ่นยนต์กระโดดต่อไปได้อย่างต่อเนื่อง โดยแทบไม่มีการสูญเสียพลังงาน

สิ่งที่น่าทึ่งอีกประการหนึ่งคือ ทีมวิจัยยังได้อ้างว่า การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์นี้ ทำให้หุ่นยนต์จิ๋วสามารถบรรทุกสิ่งของที่มีน้ำหนักมากกว่าหุ่นยนต์ขนาดใกล้เคียงกันถึง 10 เท่า และยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น แบตเตอรี่ เซนเซอร์ และแผงวงจรควบคุมได้อีกด้วย โดยในตัวยังมีระบบควบคุมที่ทำหน้าที่ปรับวิถีการบินในอากาศ ทำให้สามารถลงจอดได้อย่างแม่นยำ แม้ในสภาพภูมิประเทศที่มีความแตกต่างกัน

งานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋วนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Science Advance โดยมีจุดมุ่งหมายหลักคือการพัฒนาหุ่นยนต์ที่สามารถปฏิบัติงานต่าง ๆ ได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งจะส่งผลให้หุ่นยนต์ขนาดเล็กนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในภารกิจค้นหาและกู้ภัย จากความสามารถในการเข้าถึงและนำทางผ่านพื้นที่จำกัดได้อย่างคล่องแคล่ว ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่ง