หากให้เด็กๆ เอ่ยถึงตัวการ์ตูนที่เป็นขวัญใจของตัวเองออกมาสักตัวหนึ่ง หนึ่งในนั้นน่าจะมีแมวไร้หูที่
กลัวหนูจับใจอย่าง “โดราเอมอน” อย่างแน่นอนเพราะแม้แต่ผู้ใหญ่หลายคนก็ยังชอบดูการ์ตูนเรื่องนี้
อยู่อย่างไม่เสื่อมคลาย
ตัวโดราเอมอนเองมีหลายจุดที่โดดเด่น หนึ่งในนั้นย่อมเป็น “กระเป๋าวิเศษ” ที่ล้วงหยิบเอาสารพัดของ
วิเศษออกมาใช้ได้ “คอปเตอร์ไม้ไผ่” และ “ประตูที่ไหนก็ได้” ก็ช่างสะดวกสบาย และคนกรุงเทพฯ จำนวนมากคงอยากได้มากกว่ารถยนต์เสียอีก แต่แฟนการ์ตูนหลายคนอาจข้องใจว่าโดราเอมอนใช้มือรูปทรงกลมหยิบจับอะไรต่อมิอะไรได้อย่างไรกัน ดูช่างไม่น่าเป็นไปได้เลย

แต่เรื่องเหลือเชื่อก็เกิดขึ้นแล้วเมื่อนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยชิคาโกร่วมกับทีมจากมหาวิทยาลัยคอร์แนล และบริษัท ไอโรบอท (iRobot) ทำวิจัยแขนหุ่นยนต์ที่มีรูปทรงเหมือนกับแขนของโดราเอมอนอย่างไม่ผิดเพี้ยน งานวิจัยนี้ได้ขึ้นปกของวารสาร PNAS ของสหรัฐอเมริกา ในช่วงปลายปี2010ด้วย โดยในรูปจะเห็นมือหุ่นยนต์กำลังจับขอบแก้วน้ำเอียงเทเครื่องดื่มในแก้วออกมา

          การจับสิ่งที่บอบบางอย่างแก้วน้ำ ถือว่ายังเป็นเรื่องยากสำหรับวิทยาการหุ่นยนต์ปัจจุบันทีเดียว
แต่นอกจากหยิบจับแก้วน้ำอันบอบบางได้แล้ว มือกลดังกล่าวยังสามารถหยิบจับวัตถุได้อย่างหลากหลาย
ไม่ว่าจะเป็นเหรียญ ปากกา หลอดพลาสติก ลวดสปริงหรือแม้แต่ไข่สด!!!
การจับปากกานั้นไม่ได้จับเฉยๆ นะครับ ถึงขนาดจับแล้วเขียนหนังสือได้อย่างถูกต้องแม่นยำเลยทีเดียวส่วนลูกบอลนี่ถึงกับจับแล้วชู้ตลงห่วงแม่นยำราวกับจับวางเลยทีเดียว ท่านที่สนใจจะชมตัวอย่างคลิปก็สามารถใช้คำค้น Universal Gripper หรือ “ตัวจับครอบจักรวาล” ค้นใน YouTube ได้เลย การที่ได้ชื่อดังกล่าวก็เนื่องจากมือกลแบบนี้สามารถจับวัตถุได้สารพัดนั่นเอง

อาจจะเริ่มมีคนสงสัยแล้วว่า แขนกลโดราเอมอนของทีมวิจัยชุดนี้ทำงานได้อย่างไรกันแน่
คำตอบคือมันทำงานโดยอาศัยสมบัติทางฟิสิกส์ของวัตถุที่เรียกว่า แจมมิงทรานสิชัน (Jamming Transition) กล่าวอย่างสรุปง่ายๆ ก็คือ วัตถุบางอย่างสามารถสลับสมบัติไปมาระหว่างสมบัติที่คล้ายกับเป็นของเหลวกับของแข็งได้ภายใต้สภาวะจำเพาะบางอย่าง

วัสดุที่ทีมนักวิจัยใช้ทำมือกลก็คือ ยางลูกโป่ง ลูกโป่งแบบเดียวกับที่พบเห็นตามงานปาร์ตี้ทั่วๆ ไปนั่นแหละครับ ภายในบรรจุไว้ด้วยผงกาแฟบด ซึ่งจะใช้ยี่ห้อใดก็ได้ กลไกการทำงานคือเมื่อมือโดราเอมอนไป”จับ” กับอะไรก็ตาม (แต่ยังมียางลูกโป่งคั่นไว้) กาแฟในลูกโป่งดังกล่าวจะเข้าไปล้อมรอบอยู่จนทั่ววัตถุ ราวกับมันเป็นของเหลวอย่างหนึ่ง

จากนั้นแขนยนต์จะใช้ระบบดูดอากาศ ดูดเอาอากาศที่อยู่ในมือออกให้หมด ทำให้เกิดสภาพสุญญากาศภายในมือหุ่นยนต์ ถึงตอนนี้ผงกาแฟก็จะเปลี่ยนสภาพไปจนคล้ายกับเป็นของแข็ง หากนึกภาพไม่ออกก็ลองไปดูถุงข้าวบางยี่ห้อในห้างสรรพสินค้าขนาดใหญ่ที่ใช้วิธีบรรจุถุงสุญญากาศ จะเห็นเป็นก้อนแข็งคล้ายๆ แบบนั้น

เมื่อปล่อยอากาศกลับเข้าไปในมือหุ่นยนต์อีกครั้งมันก็จะกลายสภาพอ่อนลงจนคล้ายของเหลวอีกครั้งจนวัตถุแยกหลุดออกจากมือได้ อาศัยกลไกการควบคุมการสร้างสภาพสุญญากาศดังกล่าว เราก็จะได้มือโดราเอมอนมาใช้งานแล้วครับ

ชวนคิดต่อ บางคนอาจสงสัยว่าเราใช้อย่างอื่นที่ไม่ใช่ผงกาแฟได้ไหม
คำตอบคือใช้ได้หลายอย่างมาก เช่น เม็ดข้าว หรือยางป่น ก็ใช้ได้ อันที่จริงแล้วอาจจะใช้วัตถุที่มีขนาดเล็กๆ ป่นๆ ได้อย่างแทบจะไม่จำกัดทีเดียว แต่บางอย่างก็ยกเว้น เช่น ทรายที่แม้จะดูดวัตถุอื่นได้ดีมากแต่ก็มีน้ำหนักต่อปริมาตรมาก ไม่เหมาะจะนำมาใช้เท่าใด

นักวิจัยเชื่อว่าแขนกลแบบนี้น่านำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้มาก เช่น ใช้สำหรับเคลื่อนย้ายวัตถุอันตราย ใช้เป็นแขนกลในโรงงานอุตสาหกรรม ใช้สร้างเท้าของหุ่นยนต์ไต่ผนัง เป็นต้น นอกจากนี้ ยังอาจนำไปใช้ในภารกิจเก็บกู้ระเบิดได้อีกด้วย อันที่จริงงานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) ที่เป็นหน่วยงานให้ทุนวิจัยด้านความมั่นคงของสหรัฐด้วย

รายการอ้างอิง :
ดร.นำชัย ชีววิวรรธน์.  มือโดราเอมอน…ฝันที่เป็นจริง. โพสต์ทูเดย์. ฉบับวันที่ 21 เมษายน พ.ศ. 2556.– ( 82 Views)