Harvard เปิดตัวฝูงหุ่นยนต์หนอน บุกตะลุยได้ทั้งบนบกและในน้ำ ปูทางสู่การสำรวจในพื้นที่ภัยพิบัติ

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อพฤติกรรมที่น่าขนลุกของสิ่งมีชีวิต กลายเป็นแรงบันดาลใจในการสร้างเทคโนโลยีหุ่นยนต์สุดล้ำ? นี่คือสิ่งที่ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกำลังทำ พวกเขาได้เปลี่ยนพฤติกรรมการรวมตัวเป็นก้อนของ "หนอนดำแคลิฟอร์เนีย" ให้กลายเป็นรากฐานของระบบหุ่นยนต์ฝูง (Robotic Swarm) รูปแบบใหม่ ที่อาจพลิกโฉมการสำรวจในพื้นที่อันตรายไปตลอดกาล

ทีมวิจัย นำโดย Justin Werfel จาก Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) ได้สร้างหุ่นยนต์คล้ายหนอนที่สามารถพันกัน เคลื่อนที่ และทำงานเป็นหน่วยเดียวกันได้เหมือนกับต้นแบบในธรรมชาติ ผลงานชิ้นนี้โดดเด่นจนคว้ารางวัลบทความยอดเยี่ยมด้านกลไกและการออกแบบจากการประชุมนานาชาติ IEEE Robotics and Automation มาครอง และกำลังเป็นที่จับตาจากทั่วโลก

แรงบันดาลใจจากก้อนหนอนที่ดิ้นขยุกขยิก

เบื้องหลังนวัตกรรมนี้คือหนอนน้ำจืดพันธุ์ Lumbriculus variegatus ซึ่งมีพฤติกรรมตามธรรมชาติในการรวมตัวกันเป็นก้อนกลมที่พันกันอย่างหนาแน่นเพื่อควบคุมอุณหภูมิ ป้องกันตัวจากผู้ล่า และเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน "เรามองไปที่ระบบทางชีววิทยา แล้วพูดว่า 'ดูสิว่ามันเจ๋งขนาดไหน'" Justin Werfel หัวหน้าห้องปฏิบัติการ Designing Emergence Laboratory กล่าว

ทีมวิจัยได้จำลองพฤติกรรมนี้ขึ้นมา โดยสร้างหุ่นยนต์ "หนอน" ที่มีความยาวประมาณหนึ่งฟุต สร้างจากพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่ยืดหยุ่นได้ ภายในมีช่องอากาศที่เมื่ออัดแรงดันเข้าไปจะทำให้หุ่นยนต์งอตัว และเมื่อหุ่นยนต์หลายๆ ตัวงอตัวเข้าหากัน พวกมันก็จะเกิด "การพันกันทางกายภาพ" (Physical Entanglement) กลายเป็นก้อนหุ่นยนต์ที่จำลองมาจากก้อนหนอนนั่นเอง

เคลื่อนที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียว: เมื่อการ 'พันกัน' คือการสื่อสาร

สิ่งที่น่าทึ่งคือ มวลรวมของหุ่นยนต์ที่พันกันนี้สามารถเดินทางไปได้ทั้งบนบกและในน้ำ ทำภารกิจที่หุ่นยนต์ตัวเดียวไม่สามารถทำได้สำเร็จ แต่คำถามที่สำคัญกว่านั้นคือ "การพันกันทางกายภาพเป็นเพียงวิธีการเกาะกลุ่มกัน หรือมันยังเป็นช่องทางสำหรับการสื่อสารและการประสานงานด้วย?" เJustin Werfel ตั้งข้อสังเกต

ทีมวิจัยกำลังศึกษาอย่างจริงจังว่า การพันกันนี้สามารถใช้เป็นรูปแบบหนึ่งของการสื่อสารเชิงกลไก เพื่อสร้าง "พฤติกรรมอุบัติการณ์" (Emergent Behavior) หรือพฤติกรรมที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นเองในกลุ่มได้หรือไม่ เป้าหมายสูงสุดคือการนำพลวัตของกลุ่มสิ่งมีชีวิตมาประยุกต์ใช้กับหุ่นยนต์ที่ใช้งานได้จริง ซึ่งในอนาคตอาจถูกส่งไปสำรวจพื้นที่ภัยพิบัติ เคลื่อนที่ในภูมิประเทศที่ซับซ้อน หรือแม้กระทั่งร่วมกันเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดใหญ่

สู่อนาคตแห่งการทำงานอัตโนมัติแบบไร้สาย

ปัจจุบันหุ่นยนต์แต่ละตัวยังต้องรับพลังงานแยกกัน แต่ทีมงานมีแผนที่จะพัฒนาเวอร์ชันที่ไม่ต้องพึ่งพาสายระโยงระยาง (Untethered) โดยอาจใช้เทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิกส์ (Microfluidics) ในการควบคุมการทำงาน ซึ่งจะทำให้พวกมันสามารถปฏิบัติการได้อย่างอิสระและอัตโนมัติในสภาพแวดล้อมจริงโดยไม่ต้องมีมนุษย์คอยควบคุม

โครงการนี้เป็นการต่อยอดความสำเร็จจากงานวิจัยก่อนหน้าของฮาร์วาร์ด โดยมี คาริน่า เคเซอร์ เป็นผู้เขียนหลักของบทความ และได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานรัฐบาลกลางอย่างมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) และสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH)

แม้รูปลักษณ์ภายนอกอาจจะดูน่าขนลุกไปบ้าง แต่หุ่นยนต์ที่ได้แรงบันดาลใจจากหนอนเหล่านี้ คือข้อพิสูจน์ว่านวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้จากสิ่งที่ไม่น่าพิสมัยที่สุด และมันอาจกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยมนุษย์ในภารกิจด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม และการสำรวจในอนาคตอันใกล้นี้

ที่มา: Interestingengineering

ลงทะเบียนเข้าสู่ระบบ เพื่ออ่านบทความฟรีไม่จำกัด

No comment

RELATED ARTICLE

Responsive image

World Labs ปิดดีลระดมทุน 1 พันล้านดอลลาร์! เมื่อ AI เข้าใจฟิสิกส์และมิติสัมพันธ์

World Labs สตาร์ทอัพ AI ของ Fei-Fei Li ระดมทุนเพิ่ม 1 พันล้านดอลลาร์! หลัง Autodesk ทุ่มงบร่วมพัฒนา Spatial AI ปฏิวัติการทำงาน 3 มิติและอุตสาหกรรมบันเทิง...

Responsive image

Microsoft คิดค้นระบบเก็บข้อมูลบนแผ่นแก้ว อยู่ได้นาน 10,000 ปี ก้าวใหม่สู่เทคโนโลยีข้อมูลอมตะที่อาจปฏิวัติ Data Center

Microsoft เผยความก้าวหน้า Project Silica ระบบเก็บข้อมูลบนแผ่นแก้วที่อยู่ได้นาน 10,000 ปี ใช้เลเซอร์สลักข้อมูลความจุ 4.8TB ต่อแผ่น อาจปฏิวัติการจัดเก็บข้อมูลใน Data Center และการเก็...

Responsive image

ดราม่ากลางงาน AI ที่อินเดีย เจ้าภาพสั่งมหาลัยรื้อบูธ หลังเอาหุ่นยนต์จีนมา 'ย้อมแมว' ว่าเป็นผลงานตัวเอง

อินเดียกำลังเจอกระแสวิจารณ์ไม่น้อย หลังเกิดเหตุการณ์ที่หลายคนมองว่า 'น่าอับอาย' กลางเวทีงาน AI ระดับประเทศ เมื่อมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งถูกจับได้ว่า นำหุ่นยนต์สุนัขที่ผลิตในจีนมาแสดง พ...