หุ่นยนต์ช่วยนักวิจัยทดสอบหาโครงสร้างที่สามารถดูดซับแรงได้สูงถึง 75% ด้วยการทดสอบกว่า 25,000 ครั้ง
มหาวิทยาลัย
Boston
คณะวิศวกรรมศาสตร์ได้พัฒนาแขนกลที่ทำงานร่วมกับ AI และเครื่องพิมพ์ 3 มิติเพื่อค้นหารูปทรงที่สามารถดูดซับแรงได้สูง
ซึ่งสามารถนำมาต่อยอดในการใช้งานในชีวิตประจำวันและธุรกิจเฉพาะได้
โดยจุดเด่นอยู่ที่การทำงานอย่างต่อเนื่องดดยอัตโนมัติ
ที่ทั้งลดเวลาในการทดสอบและลดความผิดพลาดจากมนุษย์ได้ในเวลาเดียวกัน
เพื่อบรรลุเป้าหมาย
หุ่นยนต์สร้างโครงสร้างพลาสติกขนาดเล็กด้วยการพิมพ์ 3 มิติ
และทำการบันทึกทั้งขนาดและรูปทรง
จากนั้นจึงย้ายไปยังพื้นผิวโลหะที่เรียบราบของเครื่องกด
ซึ่งจะทำการบีบอัดด้วยแรงที่เทากับม้าอาหรับที่หยืนอยู่ในที่แคบ ๆ
จากนั้นหุ่นยนต์จะทำการวัดว่าโครงสร้างนั้นได้มีการดูดซับพลังงานไปเท่าใด
และตรวจดูรูปร่างที่เปลี่ยนไปหลังถูกบีบอัดเพื่อบันทึกข้อมูลทุกอย่างลงในฐานข้อมูล
จากนั้นจำเป็นการปล่อยวัตถุลงในกล่องและทำความสะอาดแท่นโลหะเตรียมพร้อมการพิมพ์และทดสอบครั้งต่อไป
ซึ่งการออกแบบครั้งถัดมาจะแตกต่างจากโครงสร้างเดิมเล็กน้อย
การออกแบบและมิติจะถูกปรับปรุงด้วยอัลกอริทึมของหุ่นยนต์ซึ่งมีพื้นฐานจากการทดสอบทั้งหลายก่อนหน้าซึ่งเรียกว่า
Bayesian
Optimization ทำให้เห็นได้ว่าโครงสร้าง 3 มิติจะยิ่งดีขึ้นเรื่อย ๆ
ในการดูดซับแรงจากการบีบอัด
โดยหลังการทดสอบหุ่นยนต์จะปล่อยวัตถุพลาสติกขนาดเล็กลงในกล่องอยู่บนพื้นที่วางไว้อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อรองรับการร่วงหล่นที่เกิดขึ้น
โดยรูปทรงและน้ำหนักของวัตถุจะแตกต่างกันออกไป เช่น เบาเหมือนขนนก เป็นทรงกระบอก
มีขนาดเล็กกว่า 1 นิ้ว เพื่อเติมลงไปในกล่อง บางชิ้นสีแดง สีฟ้า สีม่วง
สีเขียวหรือสีดำ
วัตถุแต่ละชิ้นแสดงให้เห็นผลการทดลองการทำงานอัตโนมัติแบบอิสระของหุ่นยนต์
เรียนรู้ในการทำงานและหุ่นยนต์จะค้นหาหรือทำอย่างไรที่จะสร้างวัตถุที่มีรูปร่างในการดูดซับพลังงานมากที่สุดที่เคยมีมา
หุ่นยนต์นี้มีชื่อว่า
MAMA
BEAR ซึ่งย่อมาจาก Mechanics of Additively Manufactured
Architectures Bayesian Experimental Autonomous Researcher ซึ่งเป็นผลงานของทีม
KABlab ที่พัฒนาต่อเนื่องมาตั้งแต่ปี 2018
และการทดสอบนี้เริ่มมาตั้งแต่ปี 2021
ซึ่งมีชิ้นส่วนที่ถูกพิมพ์ขึ้นมาและทดสอบแล้วมากกว่า 25,000 ชิ้น
สาเหตุที่ต้องทดสอบหลากหลายรูปทรงเพราะว่าเป็นการมองหาสิ่งที่สามารถดูดซับพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ซึ่งข้อมูลที่ได้เหล่านี้สามารถบันทึกไว้ใน Library หรือฐานข้อมูลเพื่อใช้สร้างกันชน,
บรรจุภัณฑ์ หรืออุปกรณ์ใหม่ ๆ
ที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับแรงที่เกิดขึ้นได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งก่อนมีการใช้ MAMA
BEAR โครงสร้างที่มีการดูดซับได้มีประสิทธิภาพสูงสุดที่สังเกตได้อยู่ที่
71% และเมื่อมกราคม 2023 ห้องทดลองได้สังเกตเห็นการดูดซับแรงถึง 75%
จากหุ่นยนต์ที่ทำลายสถิติที่เคยมีมาด้วยชิ้นงานหมายเลข #21285
ซึ่งไม่ได้มีรูปทรงใดเป็นไปตามที่ทีมวิจัยคาดการณ์ไว้ ด้วยการมีจุดสัมผัสสี่จุด
รูปทรงเหมือนกับดอกไม้บาง ๆ
มีลุกษณะสูงและแคบลงมาจากชิ้นงานที่ถูกออกแบบเอาไว้ในช่วงแรก
ปัจจุบันข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันในชีวิตประจำวันแล้ว
เช่น การมีส่วนในการออกแบบแผ่นซับแรงในหมวกกันกระสุนของทหารสหรัฐอเมริกาเป็นต้น
ที่มา
:
MMThailand
วันที่
13 มิถุนายน 2567
