MIT เปิดตัว “Sprout” หุ่นยนต์เถาวัลย์ยืดหยุ่นได้ พลิกเกมการค้นหาผู้รอดชีวิตในซากอาคาร

ทีมนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ MIT ลินคอล์น (MIT Lincoln Laboratory) ร่วมกับมหาวิทยาลัยนอเทรอดาม (University of Notre Dame) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาหุ่นยนต์ “Sprout” หุ่นยนต์ต้นแบบที่สามารถเลื้อยผ่านซอกแคบ ๆ ภายในซากอาคารได้เหมือนเถาวัลย์ธรรมชาติ ถือเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่อาจเปลี่ยนโฉมการค้นหาและกู้ภัยในเขตเมืองทั่วโลก

ภารกิจที่ต้องแข่งกับเวลา

เมื่อเกิดภัยพิบัติ เช่น แผ่นดินไหวหรืออาคารถล่ม ทีมกู้ภัยในเมือง (USAR) ต้องเผชิญกับความท้าทายสำคัญ การเข้าถึงเหยื่อที่ติดอยู่ภายในช่องว่างของซากปรักหักพัง ซึ่งบางครั้งลึกและคดเคี้ยวจนเครื่องมือค้นหาทั่วไปเข้าไม่ถึง

กล้องเอนโดสโคปและอุปกรณ์ตรวจจับในปัจจุบันแม้จะช่วยได้ แต่มีข้อจำกัดเรื่องทิศทางและความยืดหยุ่น ทำให้การค้นหาและช่วยเหลือมักใช้เวลาหลายชั่วโมง ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มีค่าต่อชีวิตผู้ประสบเหตุ

หุ่นยนต์ “Sprout” ที่โตจากปลาย

ทีมนักวิจัยจึงพัฒนาหุ่นยนต์ "Sprout" (Soft Pathfinding Robotic Observation Unit) หุ่นยนต์เถาวัลย์ที่มีเอกลักษณ์ตรงที่ยืดขยายตัวจากบริเวณปลายของลำตัวได้ โดยไม่ต้องใช้แรงผลักจากด้านหลัง ตัวหุ่นยนต์ทำจากผ้าไนลอนเคลือบโพลียูรีเทนที่ปิดสนิทกับอากาศ และจะพลิกตัวจากด้านในออกด้านนอก  เมื่อมีการปั๊มลมเข้าไป ทำให้สามารถยืดตัวและคดโค้งตามสิ่งกีดขวางได้

คุณสมบัติเด่นของหุ่นยนต์ Sprout เช่น 

1. หุ่นยนต์ใช้มอเตอร์แบบถุงลม (Pouch motors) สามตัวควบคุมการงอและเลี้ยว ทำให้สามารถเลี้ยวซ้ายและขวา หรือมุดไปตามช่องว่างได้เหมือนงูในธรรมชาติ
2. ผู้ใช้บังคับผ่านจอยสติ๊กในระบบที่ออกแบบให้ใช้งานง่ายและตอบสนองทันที
3. ติดตั้งกล้องที่ปลายหุ่นยนต์เพื่อส่งภาพแบบเรียลไทม์กลับมายังศูนย์ควบคุม
4. มีระบบรอกในตัว ทำให้สามารถเก็บม้วนเป็นแพ็กขนาดเล็ก พกพาไปใช้งานได้ทุกสภาพพื้นที่

ทดสอบในสนามจริง

หุ่นยนต์ "Sprout" ถูกนำไปทดสอบในพื้นที่ฝึกจำลองอาคารพังทลายของ Massachusetts Task Force One ซึ่งเป็นสถานที่ฝึกของทีมกู้ภัยมืออาชีพ โดยหุ่นยนต์ "Sprout" สามารถเลื้อยผ่านช่องเล็ก ๆ และงอตัวรอบมุมได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องพึ่งโครงค้ำยัน ทีมกู้ภัยที่เข้าร่วมการทดสอบระบุว่า หุ่นยนต์รุ่นนี้มีศักยภาพในการช่วยลดเวลาการค้นหาและเพิ่มความปลอดภัยให้เจ้าหน้าที่

วิสัยทัศน์ต่อยอดสู่อนาคต

ทีมนักวิจัยกำลังพัฒนาระบบแบ็กเอนด์เพื่อสร้าง แผนที่สามมิติ (3D Mapping) ของพื้นที่ที่หุ่นยนต์เคลื่อนผ่าน ซึ่งจะช่วยให้เจ้าหน้าที่เห็นภาพรวมของซากอาคารแบบเรียลไทม์ก่อนตัดสินใจเข้าพื้นที่จริง

นอกจากนี้ ยังมีแผนติดตั้ง หน่วยวัดความเฉื่อย (IMU) เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการระบุทิศทางและขนาดช่องว่าง รวมถึงพัฒนา ระบบหุ่นยนต์หลายตัวทำงานร่วมกัน เพื่อสแกนพื้นที่ขนาดใหญ่ในเวลาอันสั้น

การพัฒนาจะดำเนินต่อไปจนถึงเดือนเมษายน 2025 โดยทีมจะทำงานร่วมกับหน่วยกู้ภัย USAR อย่างใกล้ชิด เพื่อปรับปรุงให้ Sprout ใช้งานได้จริงภาคสนาม

นอกจากใช้ในเหตุอาคารถล่มแล้ว หุ่นยนต์ "Sprout" ยังสามารถต่อยอดสู่ภารกิจอื่น เช่น การตรวจสอบพื้นที่แคบใต้ดิน การสำรวจสิ่งก่อสร้างเก่า หรือแม้แต่ภารกิจใต้น้ำในอนาคต นักวิจัยเชื่อว่าหุ่นยนต์เถาวัลย์ "Sprout" จะกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในยุคใหม่ของเทคโนโลยีกู้ภัย ที่ผสานความยืดหยุ่นทางกลไกเข้ากับระบบรับรู้เชิงอัจฉริยะ