ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

โดรนจิ๋วพลังโซนาร์ เลียนแบบ "ค้างคาว" บินฝ่าม่านหมอก-ควันไฟ กู้ภัยได้แม้ในที่มืด

03 เม.ย. 694 นาที03 เม.ย. 69

นักวิจัยพัฒนาโดรนจิ๋ว ใช้เซนเซอร์อัลตราซาวนด์ และ AI ประมวลผลเพื่อนำทางด้วยเสียงสะท้อนเลียนแบบค้างคาว และบินหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้อย่างแม่นยำ

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยพัฒนาโดรนจิ๋ว ใช้เซนเซอร์อัลตราซาวนด์ และ AI ประมวลผลเพื่อนำทางด้วยเสียงสะท้อนเลียนแบบค้างคาว และบินหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้อย่างแม่นยำ

ในโลกของการกู้ภัย ทัศนวิสัยที่มืดมิดหรือกลุ่มควันที่หนาทึบมักเป็นอุปสรรคที่ทำให้โดรนสำรวจทั่วไปไม่สามารถทำงานได้ แต่ล่าสุดนักวิทยาศาสตร์ได้ทลายขีดจำกัดนี้ด้วยการพัฒนาโดรนขนาดจิ๋วที่ไม่ได้พึ่งพาการมองเห็นด้วยสายตา แต่ใช้ระบบ "เสียง" นำทางเลียนแบบธรรมชาติของค้างคาว ที่จะช่วยให้การค้นหาผู้ประสบภัยในพื้นที่ปิดและสภาวะวิกฤตมีประสิทธิภาพและปลอดภัยยิ่งขึ้น

โดรนบินจิ๋ว เลียนแบบการเคลื่อนไหวของค้างคาว

ถอดรหัสค้างคาวสู่นวัตกรรมโดรนบิน

นักวิทยาศาสตร์จาก Worcester Polytechnic Institute (WPI) ร่วมกับมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยชั้นนำ โดยความร่วมมือนี้มุ่งเน้นไปที่การศึกษาโครงสร้างร่างกายและพฤติกรรมการบินของค้างคาว ซึ่งเป็นสัตว์ที่สามารถบินหลบหลีกสิ่งกีดขวางในความมืดได้อย่างคล่องตัว ทีมวิจัยพบว่าหัวใจสำคัญไม่ได้อยู่ที่ความเร็วเพียงอย่างเดียว แต่อยู่ที่ความสามารถในการประมวลผลระยะห่างผ่านคลื่นเสียงที่สะท้อนกลับมา (Echolocation) นำไปสู่การออกแบบโดรน เพื่อใช้ในภารกิจที่โดรนทั่วไปไม่สามารถทำได้ โดยเฉพาะการเปลี่ยนรูปร่างขณะบินเพื่อลอดผ่านช่องแคบ

เซนเซอร์ Ultrasound "ดวงตา" ที่มองผ่านเสียง

ความท้าทายหลักของการสร้างโดรนขนาดจิ๋วคือข้อจำกัดด้านน้ำหนัก ซึ่งระบบนำทางเดิมที่ใช้เลเซอร์ (LiDAR) มักจะมีน้ำหนักมากเกินไปสำหรับโดรนขนาดเท่าฝ่ามือ แต่นักวิจัยได้แก้ปัญหานี้ด้วยการติดตั้งเซนเซอร์อัลตราซาวนด์ (Ultrasound Sensors) น้ำหนักเบาพิเศษ ซึ่งทำหน้าที่ส่งคลื่นเสียงความถี่สูงที่หูมนุษย์ไม่ได้ยินออกไปกระทบวัตถุ ข้อดีของเซนเซอร์ชนิดนี้คือ คลื่นเสียงสามารถเดินทางผ่านอนุภาคขนาดเล็กในอากาศได้ดีกว่าแสง ทำให้ "มองเห็น" ได้อย่างแม่นยำแม้มีหมอกลงจัดหรือมีฝุ่นละอองหนาทึบ ซึ่งเป็นสภาวะที่กล้องบันทึกภาพทั่วไปจะสูญเสียการมองเห็นโดยสิ้นเชิง

การทดสอบโดรนบินหลบหลีกสิ่งกีดขวาง

สมองกล AI ประมวลผลเสียงสะท้อน

เพื่อให้โดรนสามารถนำทางได้อย่างอิสระ ทีมวิจัยได้พัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่ถูกฝึกฝนผ่านระบบการเรียนรู้เชิงลึก (Deep Learning) เพื่อทำหน้าที่เป็นสมองส่วนกลางในการประมวลผลสัญญาณจากเซนเซอร์อัลตราซาวนด์ โดยระบบ AI จะรับข้อมูลเสียงสะท้อนที่ส่งกลับมายังไมโครโฟนหลายตัวรอบเครื่อง และคำนวณระยะเวลาเดินทางของเสียง (Time-of-Flight) เพื่อสร้างเป็น "แผนที่ความจำ 3 มิติ" แบบเรียลไทม์ ระบบ AI สามารถแยกแยะได้ว่าเสียงสะท้อนรูปแบบใดคือผนังเรียบ หรือรูปแบบใดคือสิ่งกีดขวางที่ต้องหลบหลีก ทำให้โดรนสามารถตัดสินใจเลือกเส้นทางบินที่ปลอดภัยที่สุดได้ในเสี้ยววินาทีโดยไม่ต้องพึ่งพาคำสั่งจากมนุษย์

การทดสอบโดรนบินในสิ่งแวดล้อมจริง

โดรนขนาดฝ่ามือที่มาพร้อมความคล่องตัว

นอกเหนือจากระบบนำทางที่แม่นยำแล้ว โดรนยังถูกออกแบบมาให้มีขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษเพื่อการใช้งานในพื้นที่จำกัด การที่เครื่องมีขนาดเล็กทำให้มันสามารถบินเข้าไปในอาคารที่ถล่มลงมา หรือภายในท่ออุตสาหกรรมที่คดเคี้ยวได้ดีกว่าโดรนขนาดใหญ่ ที่สำคัญระบบประมวลผล AI ที่ใช้พลังงานต่ำยังช่วยยืดระยะเวลาการปฏิบัติงานให้นานขึ้น โดรนเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้ทำงานได้โดยอิสระ (Autonomous) แม้อยู่ในพื้นที่ที่สัญญาณ GPS เข้าไม่ถึง ซึ่งช่วยลดความผิดพลาดที่เกิดจากมนุษย์ในขณะที่ต้องปฏิบัติภารกิจภายใต้ความกดดันสูงในพื้นที่อันตราย

การบินโดรนท่ามกลางหมอกควัน

การพัฒนาโดรนจิ๋วนำทางด้วยเสียงสะท้อนถือเป็นก้าวสำคัญของวงการเทคโนโลยีหุ่นยนต์ที่เปลี่ยนจากการมองเห็นด้วยตา มาเป็นการฟังด้วยเสียง โดยอาศัยการทำงานประสานกันระหว่างเซนเซอร์อัลตราซาวนด์และระบบ AI อันชาญฉลาด นวัตกรรมที่ได้รับแรงบันดาลใจจากค้างคาวนี้ไม่เพียงแต่ช่วยทลายข้อจำกัดด้านทัศนวิสัยในสภาวะวิกฤต แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะเข้ามาพลิกโฉมการกู้ภัยให้มีความแม่นยำและรวดเร็วขึ้น เพื่อปกป้องชีวิตและเพิ่มโอกาสรอดชีวิตให้กับผู้ประสบภัยในเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝันเรียบ

เรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: wpi, techxplore, interestingengineering, theconversation
ที่มาภาพ: wpi

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

โดรน
เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กล่าวในรายงานสภาพอากาศรายเดือนว่า ปรากฏการณ์เอลนีโญในปีนี้จะทวีความรุนแรงขึ้นก่อนจะถึงจุดสูงสุดในเดือนธันวาคม และมีความแน่นอนเกือบ 100% ว่าจะอยู่จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า

12 ต.ค. 69|4 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|9 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!Social Media

Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Google SynthID Detector ตรวสอบลายน้ำ ภาพ คลิปวิดีโอ เสียง ที่สร้างจาก AIAI

Google SynthID Detector ตรวสอบลายน้ำ ภาพ คลิปวิดีโอ เสียง ที่สร้างจาก AI

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ไทเทเนียมลอยน้ำได้! โครงสร้างตาข่ายพิมพ์ 3 มิติ ต่อยอดทุ่น-เซนเซอร์สำหรับงานกลางทะเลเทคโนโลยี

ไทเทเนียมลอยน้ำได้! โครงสร้างตาข่ายพิมพ์ 3 มิติ ต่อยอดทุ่น-เซนเซอร์สำหรับงานกลางทะเล

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ผลตรวจสุขภาพโลกล่าสุด! เราข้ามขีดจำกัดของโลก ไปแล้ว 7 ใน 9 ข้อสิ่งแวดล้อม

ผลตรวจสุขภาพโลกล่าสุด! เราข้ามขีดจำกัดของโลก ไปแล้ว 7 ใน 9 ข้อ

09 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วันอวกาศ

ลูกเรือ Crew-12 กลับถึงโลกปลอดภัย! ปิดฉากภารกิจในอวกาศ 237 วัน

09 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →