นักวิจัยพัฒนาหุ่นยนต์แบบนิ่มขนาดจิ๋ว สามารถเคลื่อนผ่านช่องแคบได้เหมือนเถาวัลย์ ช่วยให้เข้าถึงพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง ช่วยงานผ่าตัด หรือซ่อมบำรุงเครื่องยนต์ที่ซับซ้อนได้

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (University of California, San Diego) พัฒนาหุ่นยนต์แบบนิ่มขนาดจิ๋ว ที่สามารถเคลื่อนผ่านช่องแคบที่ซับซ้อน โดยอาศัยการควบคุมแรงดันและอุณหภูมิในโครงสร้างผิวหุ่นยนต์ เพื่อเปลี่ยนรูปร่างและทิศทางได้อย่างแม่นยำ เทคโนโลยีนี้ถูกออกแบบมาเพื่อช่วยลดความเสี่ยงในการผ่าตัดแผลเล็ก และใช้ตรวจสอบหรือซ่อมบำรุงภายในเครื่องยนต์ที่มีพื้นที่จำกัดโดยไม่ต้องรื้อชิ้นส่วนขนาดใหญ่

นักวิจัยเผยว่าหุ่นยนต์แบบนิ่มนี้ถูกสร้างขึ้นจากวัสดุซิลิโคนอ่อนตัวคล้ายท่อขนาดเล็ก ซึ่งภายในสามารถควบคุมแรงดันลมหรือของเหลวเพื่อให้ขยายตัวเฉพาะส่วนที่ต้องการเคลื่อนไหวคล้ายการยืดตัวของพืชเถา การออกแบบในลักษณะนี้ทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวได้แม้ในพื้นที่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่มิลลิเมตร และยังสามารถโค้งงอได้ในมุมแคบถึง 100 องศา โดยไม่ทำให้พื้นผิวหรือโครงสร้างรอบข้างเสียหาย

จุดเด่นของเทคโนโลยีอยู่ที่ความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์ ซึ่งทำหน้าที่เหมือนกล้ามเนื้อที่ตอบสนองต่อแรงดันและอุณหภูมิ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยพลังงาน หุ่นยนต์สามารถบิดตัว ยืดหรือหดเพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวาง และเปลี่ยนทิศทางได้เองโดยไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนกลไกแข็ง ทำให้สามารถเคลื่อนไหวอย่างนุ่มนวลและแม่นยำในพื้นที่เปราะบาง เช่น ภายในหลอดเลือด หลอดลม หรือช่องท่อของเครื่องจักร เทคโนโลยีนี้จึงเป็นทางเลือกใหม่สำหรับการใช้งานที่ต้องการความละเอียดสูงและความปลอดภัยของโครงสร้างรอบข้าง

ภาพ 1 - ภาพประกอบแสดงการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์นิ่มขนาดจิ๋ว ลักษณะคล้ายเถาวัลย์

ในทางการแพทย์ นักวิจัยคาดว่าหุ่นยนต์แบบนิ่มจะมีบทบาทสำคัญในการผ่าตัดผ่านกล้องและการรักษาภายในร่างกายโดยไม่ต้องเปิดแผลใหญ่ หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนผ่านเข้าไปยังอวัยวะภายในเพื่อเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อ หรือช่วยส่งยาเฉพาะจุดได้อย่างแม่นยำ ลดความเสี่ยงจากการบาดเจ็บของอวัยวะใกล้เคียง และช่วยให้ผู้ป่วยฟื้นตัวเร็วขึ้นกว่าเดิม นอกจากนี้ยังมีศักยภาพในการผ่าตัดสมองหรือหัวใจในอนาคต ที่ต้องอาศัยการเคลื่อนไหวละเอียดและปลอดภัยในพื้นที่จำกัดมากเป็นพิเศษ

ขณะเดียวกัน ภาคอุตสาหกรรมก็สามารถนำแนวคิดเดียวกันนี้มาประยุกต์ใช้ในการตรวจสอบภายในเครื่องยนต์ไอพ่น ท่อส่งน้ำมัน หรือระบบระบายอากาศที่เข้าถึงยาก หุ่นยนต์แบบนิ่มสามารถเลื้อยผ่านช่องแคบเพื่อตรวจหารอยรั่วหรือการสึกหรอของวัสดุได้โดยไม่ต้องถอดเครื่องจักรออกจากระบบ ลดทั้งเวลาและต้นทุนการบำรุงรักษา อีกทั้งยังลดความเสี่ยงที่มนุษย์จะต้องเข้าไปทำงานในสภาพแวดล้อมอันตราย เช่น พื้นที่ร้อนจัดหรือมีแรงดันสูง

ทีมนักวิจัยกำลังพัฒนาเพื่อเพิ่มระบบควบคุมอัตโนมัติและติดตั้งเซนเซอร์ตรวจจับ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถนำทางได้ด้วยตัวเอง รวมถึงส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์กลับไปยังผู้ควบคุม ซึ่งจะช่วยขยายขอบเขตการใช้งานไปถึงภารกิจในอวกาศ การสำรวจใต้ดิน หรือการค้นหาผู้ประสบภัยในพื้นที่ซับซ้อน เทคโนโลยีหุ่นยนต์แบบนิ่มจึงไม่เพียงเป็นเครื่องมือสำหรับงานเฉพาะทาง แต่ยังเชื่อมโยงความยืดหยุ่นของธรรมชาติกับเทคโนโลยีสมัยใหม่อย่างลงตัว ทั้งในวงการแพทย์และภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงในการทำงาน

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: ucsd, interestingengineering, hackster, techeblog
ที่มาภาพ: ucsd, ภาพ 1
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

หุ่นยนต์แบบนิ่มขนาดจิ๋ว เคลื่อนผ่านที่แคบเหมือนเถาวัลย์ ใช้กับการผ่าตัดและซ่อมเครื่องยนต์