อาซิโม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เว็บย่อ:
ASIMO
Honda ASIMO
ฮอนด้า อาซิโม
ผู้ผลิต ฮอนด้า
ปีของการสร้าง ค.ศ. 2000
เว็บไซต์ world.honda.com/ASIMO/

อาซิโม (อังกฤษ: ASIMO) (ญี่ปุ่น: アシモ ashimo ?) คือหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ หรือหุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ของบริษัทฮอนด้า ประเทศญี่ปุ่น สร้างเสร็จเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม พ.ศ. 2543[1] พัฒนาโดยทีมวิศวกรเยอรมนี โดยพัฒนาจากหุ่นยนต์ทดลองและหุ่นยนต์ต้นแบบจนทำให้มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เทคโนโลยี i-WALK ช่วยให้อาซิโมสามารถเดินและวิ่งได้อย่างอิสรเสรี ขึ้นบันไดและเต้นรำได้ มีระบบบันทึกเสียงเพื่อตอบสนองคำสั่งของมนุษย์ สามารถจดจำใบหน้าคู่สนทนาได้อย่างแม่นยำ ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวถูกสร้างขึ้นเพื่อให้อาซิโมมีขีดความสามารถรอบด้าน และรองรับความต้องการของมนุษย์ในอนาคต

บริษัทฮอนด้าได้ให้คำนิยามของชื่อ ASIMO ว่าย่อมาจาก Advanced Step in Innovative Mobility หมายถึง นวัตกรรมแห่งการเคลื่อนที่อันล้ำสมัย[2] ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับชื่อสกุลของไอแซค อสิมอฟ (アジモフ) นักวิทยาศาสตร์ด้านหุ่นยนต์ชื่อดังแต่อย่างใด แม้ว่าชื่อในภาษาญี่ปุ่นของอาซิโมและอสิมอฟจะสะกดใกล้เคียงกันมาก นอกจากนี้ยังไปพ้องเสียงกับคำว่า อะชิโมะ (ญี่ปุ่น: 脚も ashimo ?) ที่แปลว่า "มีขาด้วย"

อาซิโมได้รับการออกแบบให้สามารถใช้งานได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะหรือการควบคุมระยะไกล ทีมวิศวกรเริ่มต้นคิดค้น พัฒนาศึกษาวิจัยหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 โดยเริ่มจากการสร้างหุ่นยนต์ต้นแบบ พีทู (P2) ในปี พ.ศ. 2539 และต่อด้วยหุ่นยนต์ต้นแบบ พีทรี (P3) ในปี พ.ศ. 2540 จนกระทั่งมาถึงหุ่นยนต์อาซิโมในปี พ.ศ. 2543 ปัจจุบันฮอนด้าได้เปิดโอกาสให้เช่าอาซิโมเพื่อใช้งานในประเทศญี่ปุ่น

เนื้อหา

ประวัติ[แก้]

ASIMO หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ของบริษัทฮอนด้า
โครงสร้างด้านข้างของอาซิโม

ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า ร่วมกันคิดค้นและพัฒนาความท้าทายการทำงานในรูปแบบใหม่ของเทคโนโลยีในปัจจุบัน ซึ่งหลังจากได้พัฒนาศักยภาพของเครื่องยนต์อเนกประสงค์ รถจักรยานยนต์ และรถยนต์ในรุ่นต่าง ๆ ซึ่งความท้าทายในรูปแบบใหม่ของทีมวิศวกรบริษัทฮอนด้าคือ การพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์[3] ให้มีขีดความสามารถในการเดิน วิ่ง หรือเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ หุ่นยนต์อาซิโมจึงถือกำเนิดขึ้นและได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาโดยตลอด ทำการศึกษาและวิจัยโครงสร้างและส่วนประกอบต่าง ๆ ของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์อย่างละเอียด เพื่อให้หุ่นยนต์อาซิโมและมนุษย์สามารถใช้ชีวิตอยู่ร่วมกันได้ โดยเริ่มทำการศึกษาและพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเดินได้ด้วยขาทั้ง 2 ข้าง ในตระกูล P-Series เรื่อยมาจนกระทั่งมาสิ้นสุดที่อาซิโม

จุดเริ่มต้นโครงการ[แก้]

หุ่นยนต์ทดลองตระกูล E-Series & หุ่นยนต์ต้นแบบตระกูล P-Series

หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ถือเป็นการคิดค้นและพัฒนาหุ่นยนต์ที่แสดงให้เห็นถึงความพยายามและความมุ่งมั่น ในการศึกษาและวิจัยของทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่อาศัยเทคโนโลยีชั้นสูงในการสร้างสรรค์ผลงาน โดยความคิดสร้างสรรค์และความยึดมั่นในความคิดที่หุ่นยนต์สามารถอยู่ร่วมกับมนุษย์ได้นั้น เป็นแรงผลักดันให้ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า สามารถสร้างหุ่นยนต์อาซิโมให้มีความเป็นอยู่ร่วมกับมนุษย์และอำนวยความสะดวกต่าง ๆ แก่สังคม นักวิทยาศาสตร์และทีมวิศวกรผู้สร้างอาซิโมยังได้รับแรงบันดาลใจจากนิยายวิทยาศาสตร์[4]ทำให้หุ่นยนต์อาซิโมในศตวรรษที่ 21 ที่เกิดจากจินตนาการของไอแซค อสิมอฟ กลายเป็นความจริง สามารถมีสมองและความคิดได้เช่นเดียวกับมนุษย์[5]

ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า เริ่มต้นทำการศึกษา คิดค้น วิจัยและพัฒนาอาซิโมในปี พ.ศ. 2524[6] ในการสร้างหุ่นยนต์ที่มีลักษณะเหมือนมนุษย์ สามารถทำงานต่าง ๆ ร่วมกับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในปี พ.ศ. 2529 โครงการพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ของบริษัทฮอนด้าได้ถือกำเนิดขึ้น มีการจัดตั้งศูนย์วิจัยสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นพื้นฐานของการสร้างหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ เพื่อเป็นพื้นฐานการสร้างหุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ โดยทดลองสร้างหุ่นยนต์ทดลองในตระกูล E-Series จำนวน 7 ตัว คือ

  • หุ่นยนต์ทดลอง E0 E1 E2 E3 E4 E5 และ E6

หลังจากนั้นได้พัฒนาคิดคิดหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่มีลักษณะใกล้เคียงกับมนุษย์ในตระกูล P-Series จำนวน 3 ตัวคือ

  • หุ่นยนต์ต้นแบบ P1 P2 และ P3 จนกระทั่งถึงหุ่นยนต์อาซิโมในปัจจุบัน

เทคโนโลยีในหุ่นยนต์ต้นแบบ[แก้]

หุ่นยนต์ทดลอง E0
หุ่นยนต์ ASIMO และหุ่นยนต์ P3 หุ่นยนต์ต้นแบบ

ทีมวิศวกรของฮอนด้ายึดมั่นในความเชื่อที่ว่าหุ่นยนต์สามารถใช้ชีวิต อยู่ร่วมกันกับมนุษย์และเป็นมิตรที่ดีต่อมนุษย์ จึงมีการศึกษาวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ซึ่งเป็นจุดมุ่งหมายหลักของทีมวิศวกรหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ถือเป็นสิ่งที่ท้าทายความสามารถเป็นอย่างมาก และทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าก็สามารถศึกษา วิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ได้อย่างต่อเนื่อง หุ่นยนต์ทดลองตัวแรกชื่อ E0 ถือกำเนิดขึ้นในปี พ.ศ. 2529 E0 [7]เป็นหุ่นยนต์ที่เดินได้ด้วยสองขาโดยใช้เวลา 5 วินาทีต่อการก้าวเท้าหนึ่งก้าว นับเป็นจุดเริ่มต้นและก้าวแรกของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ของทีมวิศวกรของฮอนด้า หลังจากนั้นก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้หุ่นยนต์สามารถก้าวเดินได้เร็วขึ้นและใกล้เคียงกับมนุษย์มากยิ่งขึ้น

การออกแบบหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ทดลองและหุ่นยนต์ต้นแบบ เป็นการนำเอาเทคโนโลยีจากองค์ความรู้ในหลาย ๆ ด้านและศาสตร์หลายสาขา มาประยุกต์เข้าด้วยกัน การออกแบบและสร้างหุ่นยนต์แต่ละประเภท จะต้องคำนึงถึงวัตถุประสงค์ในการใช้งานเป็นพิเศษ ซึ่งอาจจะต้องมีผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง คอยให้คำปรึกษาระหว่างที่ออกแบบและสร้างหุ่นยนต์ ซึ่งหลักสำคัญในการออกแบบโครงสร้างหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ของทีมวิศวกรของ บริษัทฮอนด้า สามารถแบ่งแยกตามลักษณะโครงสร้างของร่างกายมนุษย์ ดังนี้

  • Mechanical Part

บุคลากรที่จะทำหน้าที่รับผิดชอบในส่วนนี้ ต้องเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถด้านฟิสิกส์ เช่นโมเมนตัม แรง เวกเตอร์ ฯลฯ และควรมีความรู้ในเรื่องระบบกลไกลต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี รู้จักวัสดุ อุปกรณ์ทางกลต่าง ๆ มีความสามารถในการออกแบบระบบทางกลได้ เช่น ระบบส่งถ่ายกำลังและระบบที่มีการเคลื่อนที่ทางกายภาพ นอกจากนี้ยังต้องมีความสามารถทางด้านเครื่องกลและการใช้งานเครื่องมือต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี เช่น เครื่องตัด เครื่องเจาะ เครื่องกลึง ฯลฯ

  • Electrical Circuit Part

บุคลากรที่จะทำหน้าที่รับผิดชอบในส่วนนี้ ต้องเป็นผู้ที่มีความรู้ ความสามารถเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า เช่นอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งด้านสัญญาณแอนะล็อกและดิจิทัล ต้องมีความรู้เกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในด้านต่าง ๆ มีความสามารถในการวิเคราะห์และออกแบบวงจรต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นวงจรคอนโทรลเลอร์, วงจรเซนเซอร์, วงจรขับกำลังสูง ฯลฯ นอกจากนี้ยังต้องสามารถใช้เครื่องมือต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี เช่น มิเตอร์, ออสซิลโลสโคป, ลอจิกโพร๊ป, ลอจิกอะนาไลเซอร์ ฯลฯ

  • Software Control Part

บุคลากรที่จะทำหน้าที่รับผิดชอบในส่วนนี้ ต้องเป็นผู้ที่มีความรู้ความสามารถด้านคณิตศาสตร์และคอมพิวเตอร์ จะต้องเป็นผู้ที่มีความคิดอย่างเป็นระบบ สามารถแตกปัญหาออกเป็นกระบวนการ และควรมีความสามารถในการเขียนภาษาโปรแกรมระดับต่ำเช่น แอสเซมบลีได้เป็นอย่างดี รวมถึงภาษาระดับกลางและสูงอย่างภาษาซีได้ และจะต้องมีความชำนาญในการใช้งานคอมพิวเตอร์

การออกแบบและการสร้างหุ่นยนต์ จะต้องอาศัยความรู้ ความชำนาญในหลาย ๆ ด้านเนื่องจากวิศวกรของบริษัทฮอนด้านั้น อาศัยการทำงานที่เป็นทีม งานหนึ่ง ๆ จึงประกอบด้วยวิศวกรและผู้ชำนาญงานในแต่ละสาขา ที่หลากหลายแตกต่างกันไป ในปี พ.ศ. 2530 - 2534 หุ่นยนต์ทดลอง E1 E2 และ E3 ได้ถือกำเนิดขึ้นพร้อมกับความสามารถที่เพิ่มขึ้นตามลำดับ โดยเฉพาะ E2 สามารถก้าวเดินบนพื้นราบได้ด้วยความเร็ว 1.2 กิโลเมตร/ชั่วโมง โดยทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า พยายามวิเคราะห์ ค้นคว้าศึกษา และวิจัยเกี่ยวกับรูปแบบการเดินของมนุษย์และสัตว์ เช่นลักษณะของร่างกายมนุษย์ในการเคลื่อนไหว ไหล่ ขา ข้อศอกหรือแม้แต่บริเวณข้อต่อมีการเปลี่ยนแปลงเช่นไร การทรงตัวในขณะยืนหรือแม้แต่การก้าวเดิน จนกลายมาเป็นฐานข้อมูลในการก้าวไปสู่การพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในตระกูล P-Series และหุ่นยนต์อาซิโม

จากความสำเร็จในการสร้างหุ่นทดลองให้มีความสามารถในการก้าวเดินบนพื้นราบ ก้าวต่อไปของหุ่นยนต์ทดลองตระกูล E-Series คือต้องสามารถก้าวเดินได้อย่างมีความมั่นคง ไม่หกล้มและสามารถก้าวเดินบนพื้นผิวที่ขรุขระหรือลาดชัน กลไกในการควบคุมการทรงตัวและรักษาสมดุลของหุ่นยนต์ ถูกนำมาใช้เพื่อให้หุ่นยนต์ทดลองสามารถเคลื่อนไหวขาทั้งสองได้อย่างมั่นคง จึงกลายเป็นที่มาของหุ่นยนต์ทดลอง E4 E5 และ E6 ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่มีขา แขนและศีรษะเหมือนกับมนุษย์

หลังจากประสบความสำเร็จในการคิดค้น ศึกษาค้นคว้าและพัฒนาหุ่นยนต์ทดลองตระกูล E-Series ให้สามารถมีแขน ขาและศีรษะรวมทั้งสามารถเคลื่อนไหวได้ใกล้เคียงกับมนุษย์แล้ว ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า เริ่มต้นกับความท้าทายสิ่งใหม่ ๆ ในการค้นคิดและพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์จากตระกูล E-Series ให้มีขนาดเล็ก กะทัดรัด มีน้ำหนักเบา สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้อย่างคล่องแคล่วว่องไว มีประสิทธิภาพในการใช้งานสูงสุด ขีดความสามารถพัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ในปี พ.ศ. 2536 หุ่นยนต์ต้นแบบตระกูล P-Series คือ หุ่นยนต์ต้นแบบ P1 หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่มีลักษณะใกล้เคียงกับมนุษย์จึงถือกำเนิดขึ้น ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า ทำการพัฒนาขีดความสามารถของ P1 ให้ดียิ่งขึ้นกว่าเดิม รวมทั้งปรับปรุงโครงสร้างของหุ่นยนต์ให้มีขนาดเล็กลงและมีน้ำหนักเบาขึ้นตามลำดับ และต่อมาหุ่นยนต์ต้นแบบ P2 P3 ก็ถือกำเนิดตามมา โดยมีคุณลักษณะเฉพาะดังนี้

หุ่นยนต์ต้นแบบ P-Series น้ำหนัก ส่วนสูง ขีดความสามารถและศักยภาพ
หุ่นยนต์ต้นแบบ P1 175 กิโลกรัม 191.5 เซนติเมตร
  • สามารถกด/เปิดปิดสวิทซ์ไฟฟ้า
  • สามารถเปิดประตูหยิบสิ่งของภายในตู้ได้
หุ่นยนต์ต้นแบบ P2 210 กิโลกรัม 182 เซนติเมตร
  • รับคำสั่งการปฏิบัติงานโดยวิทยุไร้สาย
  • สามารถเดินขึ้นลงบันได และเข็นรถใส่ของได้
หุ่นยนต์ต้นแบบ P3 130 กิโลกรัม 160 เซนติเมตร
  • สามารถปฏิบัติงานต่าง ๆ ได้ด้วยตัวเองทั้งในที่ทำงานและที่บ้าน

โครงสร้างและส่วนประกอบ[แก้]

ฮอนด้าเปิดตัวอาซิโมสู่สายตาสาธารณชนเมื่อวันที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543[8] มีส่วนสูง 120 เซนติเมตร น้ำหนัก 52 กิโลกรัม ถ้านำเอาอาซิโมมาเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์ต้นแบบ P3 หุ่นยนต์ต้นแบบและหุ่นยนต์ทดลองตัวอื่น ๆ แล้ว จะเห็นว่าอาซิโมมีขนาดเล็กกะทัดรัดกว่ามาก ทั้งยังเคลื่อนตัวได้อย่างคล่องแคล่ว มีการทรงตัวที่ดี โครงสร้างภายนอกสวยงาม ทั้งหมดแสดงถึงการออกแบบอย่างละเอียดถี่ถ้วนและรอบคอบ

รูปลักษณ์ภายนอกของหุ่นยนต์มีผลกระทบโดยตรงต่อความรู้สึกของมนุษย์ หุ่นยนต์ที่เต็มไปด้วยสายไฟระโยงระยางหรือเป็นกล่องสี่เหลี่ยมที่เคลื่อนไหวได้ อาจทำให้มนุษย์เกิดความรู้สึกไม่ดีจนไม่อยากเข้าใกล้ ทีมวิศวกรตระหนักถึงเหตุผลสำคัญเชิงจิตวิทยาเป็นอย่างดี จึงออกแบบอาซิโมให้มีรูปลักษณ์ภายนอกที่ดูดี สวยงามใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด และสิ่งสำคัญในการออกแบบหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ก็คือส่วนสูง เพราะระดับสายตาการมองเห็นของอาซิโมจะมองเห็นได้ในระดับเดียวกับที่คนเรานั่งอยู่ ซึ่งทำให้การปฏิบัติงานของอาซิโม เช่น ยกของ เปิด/ปิดสวิตช์ไฟ หมุนลูกบิดเปิด-ปิดประตู จนไปถึงการให้ความช่วยเหลือเล็ก ๆ น้อย ๆ บริเวณโต๊ะคอมพิวเตอร์ สามารถทำได้เป็นอย่างดี [9]อาซิโมมีคุณลักษณะเฉพาะดังนี้

ข้อมูลทั่วไปของอาซิโม[แก้]

คุณลักษณะเฉพาะ หุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นต้นแบบ)
พ.ศ. 2543/ค.ศ. 2000
หุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นรุ่นต่อไปในอนาคต)
พ.ศ. 2547/ค.ศ. 2004
หุ่นยนต์อาซิโม (หุ่นรุ่นใหม่)
พ.ศ. 2548/ค.ศ. 2005
น้ำหนัก 52 กิโลกรัม 54 กิโลกรัม 54 กิโลกรัม
ความสูง 120 เซนติเมตร 130 เซนติเมตร 130 เซนติเมตร
ความกว้าง 45 เซนติเมตร 45 เซนติเมตร 45 เซนติเมตร
ความหนา 44 เซนติเมตร 44 เซนติเมตร 37 เซนติเมตร
อัตราความเร็วในการก้าวเดิน 1.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง 2.5 กิโลเมตร/ชั่วโมง 2.7 กิโลเมตร/ชั่วโมง
1.6 กิโลเมตร/ชั่วโมง (บรรทุกของ 1 กิโลกรัม)
อัตราความเร็วในการวิ่ง - 3 กิโลเมตร/ชั่วโมง 6 กิโลเมตร/ชั่วโมง (วิ่งทางตรง)
5 กิโลเมตร/ชั่วโมง (วิ่งทางอ้อมหรือเป็นวงกลม)
เวลาที่เท้าทั้งสองข้างลอยอยู่ในอากาศ - 0.05 วินาที 0.08 วินาที
แบตเตอรี่ในการใช้งาน Nickel metal hydride / 38.4 V / 10 Ah / 7.7 กิโลกรัม / 4 ชั่วโมง (ในกรณีที่ได้รับการชาร์ตแบบเต็ม)
ระยะเวลาในการใช้งาน 30 นาที 1 ชั่วโมง 40 นาที (ในการเดิน)
องศาในการทำงาน 26 องศา 34 องศา 34 องศา

อาซิโมเป็นหุ่นยนต์ที่ได้รับการออกแบบและพัฒนาให้ใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด เคลื่อนไหวร่างกายด้วยระบบ Servomotor + Harmonic Decelerator + Drive ECU ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่ายกายโดย Walking/Operation Control ECU, เคลื่อนไหวร่ายกายได้ด้วยระบบ Wireless Transmission ECU ควบคุมการทำงานของร่างกายได้จาก Foot: 6 axis sensor Torso: Gyroscope& Deceleration Sensor 38.4V/10AH (Ni-MN) แหล่งพลังงานในการเคลื่อนไหวจาก Work Station & Portable Controller[10]

องศาในการเคลื่อนไหว[แก้]

หุ่นยนต์อาซิโมคล้ายมนุษย์ คือ มีขา แขน ศีรษะ รวมทั้งมองเห็นได้ถึง 180 องศา สามารถเดิน วิ่ง หรือหยิบจับสิ่งของได้เช่นเดียวกับมนุษย์ อาซิโมแต่ละรุ่นจะมีองศาในการเคลื่อนไหวและการทำงานแตกต่างกัน สำหรับหุ่นยนต์อาซิโมรุ่นใหม่ มีองศาในการเคลื่อนไหวรวมทั้งสิ้น 34 องศา ดังนี้

ส่วนประกอบของร่างกายหุ่นยนต์อาซิโม องศาในการเคลื่อนไหว
ศีรษะ (คอ สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ) 2 องศา
แขน (ข้อศอกบริเวณด้านหน้า/ด้านหลัง) 1 องศา
แขน (หัวไหล่บริเวณด้านหน้า/ด้านหลัง สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ) 3 องศา
แขน (ข้อมือ สามารถหมุนได้รอบ) 1 องศา (5 x 2 แขน = 10 องศา)
มือ (นิ้วมือ 5 นิ้ว) 1 องศา (1 x 2 แขน = 2 องศา)
ขา (ข้อบริเวณสะโพกด้านหน้า/ด้านหลัง สามารถหมุนขึ้น หมุนลง และหมุนได้รอบ) 3 องศา
ขา (ข้อบริเวณหัวเข่าด้านหน้า/ด้านหลัง) 1 องศา
ขา (ข้อบริเวณข้อเท้าด้านหน้า/ด้านหลัง/ด้านซ้าย/ด้านขวา) 6 องศา (6 x 2 เท้า = 12 องศา)

เทคโนโลยี i-WALK[แก้]

ASIMO วิ่งหรือเลี้ยวได้ในทันทีด้วยเทคโนโลยี i-WALK

รูปแบบการเดิน กิริยาท่าทางต่าง ๆ ของมนุษย์ถูกนำมาใช้เป็นฐานข้อมูลสำหรับหุ่นยนต์ต้นแบบตระกูล P-Series คือ P1 P2 และ P3 ทำให้หุ่นยนต์รุ่นนี้สามารถก้าวเดินและหมุนตัวได้เช่นเดียวกับมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง P3 แต่ถ้าต้องการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหวจากท่าเดิมไปสู่ท่วงท่าต่อไป หุ่นยนต์ P3 จะหยุดชะงักเล็กน้อย ไม่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดินได้อย่างทันท่วงที การเคลื่อนไหวของ P3 จึงดูเชื่องช้าและเทอะทะเนื่องจากยังมีโครงสร้างขนาดใหญ่ หุ่นยนต์ P3 จึงต้องหยุดอยู่กับที่ก่อนหมุนตัวไปสู่ท่าเดินต่อไป P3 มีรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหว[11] ดังต่อไปนี้

  1. เมื่อก้าวเดิน P3 จะเดินตรงไปข้างหน้าได้
  2. เมื่อต้องการหยุดเดินหรือหมุนตัว จะหยุดชะงักเล็กน้อยก่อนหยุดนิ่ง
  3. สามารถหมุนตัวไปในท่าเดินต่อไปได้
  4. หลังจากหมุนตัวแล้ว จะหยุดชะงักเล็กน้อย
  5. ก้าวเดินตรงไปข้างหน้าได้เช่นเดิม

การก้าวเดินในแต่ละย่างก้าวของหุ่นยนต์ P3 เป็นไปอย่างเชื่องช้า และเมื่อหุ่นยนต์ P3 หมุนตัวในลักษณะที่ทำมุมมาก ๆ ในขณะเคลื่อนที่ไปด้านหน้า จะต้องหยุดอยู่กับที่ก่อนจะหมุนตัว ทำให้ระยะเวลาการก้าวเดินในแต่ละก้าวของหุ่นยนต์ P3 เสียเวลานานมาก ซึ่งในการเดินของหุ่นยนต์จะมีความแตกต่างของระยะเวลาในการก้าวเดินของหุ่นในแต่ละตัวหรือในแต่ละรุ่น หุ่นยนต์ที่สามารถเดิน 2 ขาไม่สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดิน หรือเพิ่มระยะเวลาในการก้าวเดินได้อย่างต่อเนื่อง ทีมวิศวกรจึงคิดค้นการควบคุมรูปแบบการเดินใหม่ให้แก่หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์รุ่นต่อไป ซึ่งก็คือหุ่นยนต์อาซิโม

เทคโนโลยี i-Walk ซึ่งเป็นการควบคุมการเคลื่อนไหวที่เป็นวิธีการคาดการณ์การเคลื่อนที่ของสิ่งของ ถูกนำมาใช้กับหุ่นยนต์อาซิโมเพื่อให้สามารถควบคุมการเดิน 2 ขา ให้มีขีดความสามารถเพิ่มมากยิ่งขึ้น ซึ่งเทคโนโลยี i-Walk ทำให้หุ่นยนต์อาซิโมสามารถเดินได้อย่างนุ่มนวลและเป็นธรรมชาติ มีความใกล้เคียงกับมนุษย์มากยิ่งขึ้น อีกทั้งยังทำให้หุ่นยนต์อาซิโมสามารถเดินตรงไปด้านหน้าและเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้ด้วยตัวเองเช่นเดียวกับมนุษย์ อาซิโมสามารถเลี้ยวโดยใช้การทำนายการเคลื่อนที่ครั้งต่อไปแบบทันทีทันใด ทำการย้ายจุดศูนย์รวมมวลโดยคาดการณ์ล่วงหน้าเหมือนกับมนุษย์ ที่ก่อนจะเลี้ยวซ้ายหรือขวาจะต้องย้ายจุดศูนย์รวมมวลไปในทิศทางด้านในของวงเลี้ยวที่ต้องการ เทคโนโลยี i-Walk ทำให้อาซิโมสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหรือเลี้ยวได้อย่างต่อเนื่อง รวดเร็วและนุ่มนวล มีรูปแบบการเดินหรือการเคลื่อนไหว ดังต่อไปนี้

  1. เมื่อก้าวเดิน อาซิโมสามารถก้าวเดินตรงไปด้านหน้าได้อย่างมั่นคง และรวดเร็ว
  2. เมื่อต้องการหยุดเดินหรือหมุนตัว สามารถหยุดได้ทันที และเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้อย่างต่อเนื่อง
  3. ก้าวเดินตรงไปข้างหน้าได้เช่นเดิม

หุ่นยนต์ทดลองในตระกูล E-Series และหุ่นยนต์ต้นแบบในตระกูล P-Series ที่สามารถเดิน 2 ขาได้ สามารถเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้ด้วยการจดจำรูปแบบการเดิน ซึ่งมีความแตกต่างกับอาซิโมที่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งการวางเท้า การเลี้ยวและระยะเวลาในการก้าวเดินได้อย่างอิสระ เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีในด้านความเสถียรของหุ่นยนต์ ให้มีการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว ฉลาด ปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดินได้อย่างง่ายดาย

การศึกษาวิจัยรูปแบบการเดินของมนุษย์[แก้]

อาซิโมเป็นหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่มีลักษณะคล้ายมนุษย์ ด้วยรูปลักษณ์ภายนอกและกิริยาท่าทางที่วิศวกรของบริษัทฮอนด้า พยายามพัฒนาให้ใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด รูปแบบการเดินของอาซิโมจึงถูกจำลองมาจากท่าทางการเดินของมนุษย์ เช่นการเดินตรงไปด้านหน้า การเลี้ยวซ้ายหรือเลี้ยวขวา ซึ่งทำให้ทีมวิศวกรต้องทำการศึกษาวิจัย พัฒนาและคิดค้นลักษณะกิริยาท่าทางการเดินของมนุษย์ในรูปแบบอื่น ๆ ทำการทดลองและเก็บบันทึกข้อมูลเพื่อเป็นการพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ต่อไปในอนาคต เพื่อให้อาซิโมมีลักษณะคล้ายมนุษย์[12] ซึ่งในการศึกษาวิจัยและพัฒนารูปแบบการเดินของมนุษย์เพื่อให้อาซิโมสามารถเดินได้ใกล้เคียงกับมนุษย์นั้น มีดังนี้

การวางข้อต่อในส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย[แก้]

กล้ามเนื้อ ข้อต่อภายในร่างกาย ทำให้มนุษย์สามารถเคลื่อนไหว ได้อย่างอิสระ
โครงสร้างร่างกายของมนุษย์ที่ใช้เป็นหลักในการวิเคราะห์โครงสร้างของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์
วัสดุกันกระแทกบริเวณส้นเท้าทั้ง 2 ข้าง ซึ่งช่วยลดแรงกระแทกในการเดินของ ASIMO

มนุษย์มีโครงสร้างที่สามารถยืนได้ด้วยขาทั้งสองข้าง ทำให้สามารถเดิน วิ่งหรือกระโดดได้อย่างอิสรเสรี ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้ใช้ลักษณะโครงสร้างร่างกายของมนุษย์ มาเป็นหลักในการวิเคราะห์โครงสร้างของอาซิโม ในการจัดวางตำแหน่งของข้อต่อในส่วนของขาทั้ง 2 ข้าง ข้อต่อบริเวณหัวเข่าทำให้อาซิโมสามารถเดิน วิ่งได้อย่างอิสระ ข้อต่อบริเวณนิ้วเท้ามีผลกระทบอย่างมากต่อการเคลื่อนไหวของอาซิโม จุดที่เป็นส่วนข้อต่อของนิ้วเท้าและส้นเท้าทั้ง 2 ข้าง มีความจำเป็นอย่างมากในการกำหนดการรับน้ำหนักร่างกายของอาซิโม

ความรู้สึกจากการที่ได้สัมผัสกับพื้นของอาซิโม สามารถวัดได้จากข้อต่อในบริเวณข้อเท้า เนื่องจากข้อเท้าของอาซิโมสามารถหมุนไปมาได้อย่างอิสระ หมุนจากด้านหน้าไปด้านหลัง จากด้านซ้ายไปด้านขวา ทำให้อาซิโมต้องรักษาสมดุลของร่างกายให้คงที่ในขณะก้าวเดินไปด้านหน้า หรือในขณะที่ก้าวเดินในพื้นผิวที่ขรุขระ ซึ่งอาซิโมสามารถรับรู้ความรู้สึกได้จากการเอียงของข้อเท้า ข้อต่อในส่วนบริเวณหัวเข่าและข้อต่อในส่วนของบริเวณสะโพก ถูกนำไปใช้ในการก้าวเดินขึ้นลงบันไดโดยไม่เสียการทรงตัวหรือหกล้ม รวมถึงสามารถยืนทรงตัวได้ด้วยขาเพียงข้างเดียว และด้วยเหตุผลหลัก ๆ ดังกล่าวจากโครงสร้างของมนุษย์ ทำให้ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า มีความจำเป็นต้องปรับโครงสร้างของอาซิโมให้มีข้อต่อในบริเวณสะโพก ข้อต่อบริเวณหัวเข่า ข้อต่อบริเวณข้อเท้าและข้อต่อบริเวณหัวไหล่ เพื่อให้อาซิโมเคลื่อนไหวได้ใกล้เคียงกับมนุษย์

ขอบเขตของข้อต่อในการเคลื่อนไหวของร่างกาย[แก้]

ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้ทำการศึกษาค้นคว้า วิจัยและพัฒนาขอบเขตการเคลื่อนไหวของข้อต่อในบริเวณส่วนต่าง ๆ ของร่างกายของอาซิโม ในระหว่างการเดิน วิ่งหรือขึ้นลงบันได โดยยึดหลักธรรมชาติในการเคลื่อนไหวของมนุษย์เป็นหลัก ทั้งในแนวพื้นราบและในพื้นที่ขรุขระ ข้อต่อในบริเวณส่วนต่าง ๆ จะถูกวัดการเคลื่อนไหว และจดบันทึกเป็นฐานข้อมูลเพื่อให้รู้ถึงขอบเขตของการเคลื่อนไหวของข้อต่อในแต่ละชิ้นภายในตัวของอาซิโม

จุดศูนย์ถ่วงของร่างกาย[แก้]

อาซิโมมีขนาดและร่างกายเหมือนกับมนุษย์คือ มีขา 2 ข้าง แขน 2 ข้างและหนัก 52 กิโลกรัม การหาตำแหน่งและจุดศูนย์ถ่วงร่างกายของอาซิโมเป็นสิ่งสำคัญ เพราะถ้าจุดศูนย์ถ่วงของร่างกายไม่ได้สมดุล จะทำให้อาซิโมเสียหลักหกล้มในขณะก้าวเดิน ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้ใช้หลักการวิจัยจากโครงสร้างและสมดุลของร่างกายมนุษย์[13] ซึ่งทำให้อาซิโมสามารถยืน 2 ขาได้อย่างมั่นคง ไม่หกล้มแม้แต่ตอนวิ่ง

การกระจายแรงบิดไปที่ข้อต่อต่าง ๆ ของร่างกาย[แก้]

มนุษย์มีโครงกระดูกเป็นโครงสร้างของร่างกายทำให้สามารถเดิน วิ่งหรือประกอบกิจกรรมอื่น ๆ ได้อย่างคล่องแคล่ว ว่องไวและอิสระ[14] ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้นำเอาหลักเกณฑ์นี้มาใช้กับโครงสร้างของอาซิโม โดยวางตำแหน่งข้อต่อในบริเวณส่วนต่าง ๆ ของอาซิโมเพื่อให้สามารถเดิน วิ่งได้เช่นเดียวกับมนุษย์ ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้ทำการคำนวณหาการกระจายแรงบิดที่จะต้องไปยังข้อต่อในส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ซึ่งยึดหลักการกระจายแรงบิดจากการวัดผลรวมของแรงบิดในส่วนข้อต่อต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในขณะที่มนุษย์ก้าวเดินหรือวิ่ง

การตรวจวัดตำแหน่งและระยะทางในการเดิน[แก้]

มนุษย์สามารถก้าวเดินไปด้านหน้า เลี้ยวซ้ายหรือขวาโดยใช้หลักการสัมผัสจากความรู้สึก 3 แบบ ในการรักษาความสมดุลของร่างกายคือ

  • ความรู้สึกของความเร็วเชิงเส้นในการเดิน ถูกวัดได้โดยการวัดระดับน้ำในหูทั้ง 2 ข้าง
  • ความรู้สึกของความเร็วเชิงมุมในขณะก้าวเดิน ถูกวัดโดยช่องครึ่งวงกลมของหูในส่วนของ Semicircular canals
  • ความรู้สึกที่เกิดขึ้นจากกล้ามเนื้อและผิวหนัง ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งและความเร็วของข้อต่อในร่างกาย ซึ่งรวมไปถึงแรงจากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ซึ่งมนุษย์สามารถรับรู้ความรู้สึกนี้ได้จากบริเวณฝ่าเท้าและการสัมผัสของผิวหนัง

ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า ศึกษาวิจัยเพื่อให้อาซิโมมีขีดความสามารถในการเดิน วิ่งโดยรักษาสมดุลของร่างกายเช่นเดียวกับมนุษย์ ทำให้อาซิโมจำเป็นต้องติดตั้งกล้องและตัวตรวจวัด (Sensor) ภายในบริเวณศีรษะ ซึ่งได้แก่

  • ตัวตรวจวัดมุมและองศาของข้อต่อในบริเวณส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
  • ตัวตรวจวัดแรงปฏิกิริยาขนาด 6 แกน
  • ตัวตรวจวัดตำแหน่งของวัตถุและความเร็วเชิงเส้น

ตัวตรวจวัดทั้งหมดภายในร่างกาย สามารถทำให้อาซิโมตรวจจับวัตถุที่อยู่ด้านหน้า หรือวัตถุที่มีการเคลื่อนไหวได้

การตรวจวัดแรงกระแทกจากการเดิน[แก้]

มนุษย์มีโครงสร้างที่แตกต่างจากหุ่นยนต์ เช่น มีผิวหนังที่นุ่ม มีข้อต่อในโครงกระดูกมากมาย ข้อต่อบริเวณหัวเข่า ข้อต่อบริเวณข้อเท้ารวมไปถึงนิ้วเท้า โครงสร้างร่างกายของมนุษย์จะยึดติดกับอวัยวะต่าง ๆ ของร่างกายมนุษย์ด้วยเส้นเอ็นจำนวนมาก สามารถทำให้เคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ซึ่งโครงสร้างร่างกายมนุษย์นี้เป็นโครงสร้างสำคัญที่ช่วยให้มนุษย์สามารถก้าวเดินได้อย่างคล่องแคล่ว และช่วยลดแรงกระแทกในการก้าวเดินระหว่างเท้ากับพื้น ทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้าได้ทำการทดลองการก้าวเดินของมนุษย์ ซึ่งผลการทดลองปรากฏว่ายิ่งมนุษย์เราก้าวเดินไปด้านหน้าเร็วเท่าใด แรงกระแทกจากการก้าวเดินก็จะเกิดมากขึ้นตามลำดับ[15]

โดยปกติถ้ามนุษย์ก้าวเดินด้วยความเร็ว 2-4 กิโลเมตร/ชั่วโมง แรงกระแทกจากการก้าวเดินจะเกิดขึ้นประมาณ 1.2 - 1.4 เท่าของน้ำหนักตัว และถ้ามนุษย์เราก้าวเดินด้วยความเร็ว 8 กิโลเมตร/ชั่วโมง แรงกระแทกจากการเดินของร่างกายมนุษย์จะเพิ่มขึ้นถึง 1.8 เท่าของน้ำหนักตัวของมนุษย์ ทีมวิศกรของบริษัทฮอนด้า ได้นำเอาผลการทดลองมาศึกษาวิเคราะห์การตรวจวัดแรงกระแทกจากการเดินของอาซิโม พัฒนาให้อาซิโมสามารถลดแรงกระแทกในการเดินก้าวเดินโดยติดวัสดุกันกระแทกไว้ที่บริเวณส้นเท้าทั้ง 2 ข้าง ทำให้อาซิโมสามารถลดแรงกระแทกจากการเดินของขนาดและน้ำหนักตัว รวมทั้งเกิดความยืดหยุ่นในตัวเองจากการลดแรงกระแทกในการเดิน

เทคโนโลยีของอาซิโม[แก้]

หุ่นยนต์อาซิโมรุ่นใหม่ล่าสุดที่ผลิตในปี พ.ศ. 2543 โดยทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า มีความสามารถในการจดจำใบหน้าของคู่สนทนารวมทั้งสามารถโต้ตอบได้ด้วยภาษาญี่ปุ่นกว่า 50 รูปแบบเสียง[16] อาซิโมมีคุณลักษณะเฉพาะที่โดดเด่นกว่าหุ่นยนต์ทดลองและหุ่นยนต์ต้นแบบ[17] ดังนี้

กล้องที่ติดไว้ที่บริเวณศีรษะของ ASIMO ทำให้สามารถมองเห็นได้

การจดจำและตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหว[แก้]

ภายในศีรษะของอาซิโมติดตั้งกล้องให้สามารถมองเห็นได้เช่นเดียวกับมนุษย์ และจะประมวลผลข้อมูลภาพจากกล้องที่ติดตั้งไว้ที่ดวงตา เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุหลาย ๆ ชิ้นได้พร้อมกัน เซนเซอร์ที่ติดตั้งไว้ภายในสามารถจับวัตถุตรงหน้าที่มีการเคลื่อนไหวได้ ศีรษะของอาซิโมจะเคลื่อนไหวไปมาซ้ายขวา ขึ้นลงตามวัตถุรวมทั้งคำนวณหาระยะทาง และทิศทางในการเคลื่อนที่ของวัตถุเหล่านั้น โปรแกรมควบคุมกลไกภายในตัวอาซิโมจะแสดงสิ่งที่มองเห็นผ่านกล้องในศีรษะ ตามเซนเซอร์และล็อกตำแหน่งของวัตถุเอาไว้ แม้ว่าวัตถุที่อาซิโมมองเห็นจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางใดก็ตาม ทำให้อาซิโมสามารถมองเห็นและรับรู้ได้ว่ามีคนกำลังเดินอยู่ สามารถเดินตามคนเหล่านั้น รวมทั้งกล่าวทักทายเมื่อมีคนเดินเข้ามาหา

เทคโนโลยีในด้านการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหวด้วยระบบปัญญาประดิษฐ์[18] จะคำนวณเวกเตอร์ของวัตถุที่มองเห็นเป็นเส้นแสดงระยะพร้อมด้วยทิศทางในการเคลื่อนไหว ส่งเป็นค่าของวัตถุที่มีการเคลื่อนไหวให้แก่อาซิโม จากภายในศีรษะของอาซิโม จะมีแถบเมนูต่าง ๆ ของโปรแกรมในการคำนวณการตอบสนองด้านต่าง ๆ ซึ่งจะประมวลผลการทำงานทันทีที่อาซิโมมองเห็น ได้ยิน หรือได้รับคำสั่ง ความสามารถของอาซิโมในด้านของเทคโนโลยีการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหว มีดังนี้

  1. อาซิโมสามารถตรวจพบวัตถุหรือบุคคลที่อยู่บริเวณด้านหน้า ด้วยกล้องจำนวน 2 ตัวที่ติดตั้งอยู่ภายในศีรษะ
  2. เมื่อตรวจพบและล็อกวัตถุแล้ว ถ้าวัตถุหรือบุคคลมีการเคลื่อนไหว กล้องที่ติดตั้งอยู่ภายในจะหันและติดตามโดยตลอด
  3. กล้องภายในจะซูมภาพวัตถุหรือบุคคลที่เคลื่อไหวให้เข้ามาใกล้ เซนเซอร์ภายในจะตรวจสอบและประมวลผลการคำนวณ
  4. หลังจากกลไกภายในประมวลผลเสร็จสิ้น อาซิโมสามารถกล่าวคำทักทายหรืออวยพรให้แก่บุคคลที่พบเห็น

การรับฟังคำสั่ง[แก้]

ASIMO และผู้ควบคุมในการทดสอบความสามารถ

อาซิโมสามารถรับฟังคำสั่งและตอบสนองต่อผู้ควบคุม คำสั่งที่ได้รับจะถูกประมวลผลและแสดงออกในด้านของการรับฟังคำสั่ง อาซิโมสามารถสนทนาโต้ตอบและตอบรับคำสั่งให้ปฏิบัติงานจากผู้ควบคุม และสนทนาโต้ตอบอีกครั้งถึงผลของการปฏิบัติงานเมื่ออาซิโมปฏิบัติงานที่ได้รับคำสั่งเสร็จสิ้น อาซิโมสามารถรับฟังคำสั่งให้ปฏิบัติงานได้อย่างแม่นยำ คำสั่งจะถูกประมวลผลตามระบบขั้นตอนของโปรแกรมทำให้สามารถเคลื่อนไหวตามวัตถุที่มองเห็น

จากการทดลองเทคโนโลยีในด้านการแสดงการรับฟังคำสั่งของอาซิโม ในการให้เดินหรือหยุดตามคำสั่งโดยผู้ควบคุม ออกคำสั่งให้อาซิโมรับทราบคำสั่งในการเดินไปยังจุดที่กำหนด ซึ่งอาซิโมสามารถรับทราบคำสั่งและทวนคำสั่งก่อนประมวลผล และปฏิบัติตามคำสั่งได้เป็นอย่างดี ความสามารถของอาซิโมในด้านการแสดงการรับฟังคำสั่ง มีดังนี้

  1. เมื่อได้รับคำสั่ง เทคโนโลยีในด้านการแสดงการรับฟังคำสั่งจะประมวลผล อาซิโมสามารถจดจำการเคลื่อนไหวของการออกคำสั่งด้วยสัญญาณมือจากผู้ควบคุม
  2. ระบบคลื่นสัญญาณจะตอบรับคำสั่ง อาซิโมจะเคลื่อนไหวไปตามคำสั่งที่ได้รับ
  3. และเมื่อคำสั่งที่ได้รับเสร็จสิ้น จะสอบถามถึงผลของการปฏิบัติงาน

การตอบสนองต่อเสียงเรียก[แก้]

ขีดความสามารถล่าสุดของอาซิโมคือ สามารถได้ยินเสียงสนทนาโต้ตอบระหว่างคู่สนทนาหรือเสียงอื่น ๆ รอบ ๆ ตัว สามารถแยกแยะเสียงพูดที่แตกต่างกันของมนุษย์ในแต่ละคน รวมไปถึงการรับรู้เสียงอื่น ๆ เสียงเรียกจากคู่สนทนาจะผ่านการประมวลผลเช่นเดียวกับการมองเห็น ทำให้อาซิโมจดจำเสียงเรียกชื่อตัวเองแล้วตอบสนองด้วยการหันหน้าไปในทิศทางที่เป็นต้นกำเนิดของเสียง มองหน้าคนที่เรียกชื่อ พร้อมแสดงอาการตอบสนองและสามารถรับรู้เสียงที่ผิดปกติได้ทันทีพร้อมหันหน้าไปทางต้นกำเนิดของเสียงนั้น ๆ

จากการทดลองศักภาพในด้านการตอบสนองต่อเสียงของอาซิโม ที่บริษัทฮอนด้า ประเทศญี่ปุ่น โดยทดลองการเรียกชื่ออาซิโมโดยผู้ควบคุมจำนวน 2 ท่าน ผลการทดลองปรากฏว่าอาซิโมสามารถได้ยินเสียงเรียกขาน และตอบสนองต่อการเรียกได้เป็นอย่างดี ความสามารถของอาซิโมในด้านของเทคโนโลยีการตอบสนองต่อเสียง มีดังนี้

  1. เมื่อได้ยินเสียงเรียกชื่อ อาซิโมจะหยุดกิจกรรมที่ปฏิบัติและค้นหาที่มาของเสียง
  2. กล้องที่ติดตั้งไว้ภายในศีรษะจะตรวจสอบวัตถุหรือบุคคลที่ส่งเสียงเรียก
  3. คลื่นเสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณการตอบสนองต่อเสียง
  4. อาซิโมสามารถก้าวเดินไปยังที่มาของเสียงเรียกได้ทันที หรือหยุดเมื่อได้รับคำสั่งให้หยุด

การรับรู้สภาพแวดล้อมและการหลบเลี่ยงวัตถุ[แก้]

อาซิโมมีความสามารถในการหลบเลี่ยงวัตถุจากการมองเห็น ด้วยกล้องจากดวงตาทั้งสอง สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมที่มีสิ่งของกีดขวาง เซนเซอร์จับวัตถุตรงหน้าจะประมวลผลในการจับล็อกวัตถุทำให้อาซิโมรับรู้ได้ว่า บริเวณด้านหน้ามีสิ่งกีดขวางอยู่ รวมทั้งการเคลื่อนไหวของวัตถุข้างหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงการเดินชนสิ่งกีดขวางเหล่านั้น นั่นคืออาซิโมจะหยุดหรือเริ่มการทำงานทันทีเพื่อหลบหลีกการปะทะกับสิ่งกีดขวาง หรือมนุษย์ที่เดินเข้ามาปรากฏอย่างฉับพลัน ในเส้นทางการเคลื่อนที่ของอาซิโม ในกรณีสิ่งกีดขวางไม่เคลื่อนไหว อาซิโมจะเดินอ้อมหลบสิ่งกีดขวางนั้นไป

ระบบเทคโนโลยี i-WALK ทำให้อาซิโมสามารถเดินหลบเลี่ยงวัตถุได้โดยไม่ชน ซึ่งผลของการทดลองอาซิโมในด้านของเทคโนโลยีการหลบเลี่ยงวัตถุ อาซิโมสามารถรับรู้ได้ว่ามีบุคคลยืนอยู่และสามารถเดินหลบเลี่ยงไปได้ ซึ่งนอกเหนือจากความสามารถในการเดินหลบเลี่ยงวัตถุได้โดยไม่ชนแล้ว อาซิโมยังสามารถเลี้ยวตัวในมุมห้อง หรือปรับเปลี่ยนรูปแบบการเดินเมื่อเซนเซอร์สัมผัสกับวัตถุได้อีกด้วย ความสามารถของอาซิโมในด้านเทคโนโลยีการหลบเลี่ยงวัตถุ มีดังนี้

  1. เมื่อได้รับคำสั่งให้เดินไปด้านหน้าหรือวิ่ง กล้องที่ติดตั้งไว้ภายในศีรษะจะตรวจสอบวัตถุหรือสิ่งกีดขวางที่อยู่ด้านหน้าทันที
  2. ถ้าบริเวณด้านหน้าไม่มีสิ่งกีดขวาง อาซิโมสามารถเดินไปด้านหน้าได้อย่างรวดเร็ว
  3. แต่ถ้าบริเวณด้านหน้ามีวัตถุหรือบุคคลยืนอยู่ เทคโนโลยีในด้านการตรวจสอบวัตถุจะประมวลผลลักษณะของวัตถุและระยะทาง
  4. ภายหลังการประมวลผล ระยะทางของวัตถุหรือบุคคลจะถูกคำนวณเป็นระยะทางที่อาซิโมจะก้าวเดินไปด้านหน้า และสามารถหลบเลี่ยงได้เมื่อก้าวเดินไปถึงวัตถุหรือบุคคลที่ยืนอยู่

การจดจำลักษณะท่าทางและการตอบสนองต่อสัญญาณ[แก้]

กล้องและเซนเซอร์ที่ติดตั้งไว้ภายในศีรษะของอาซิโม ทำให้สามารถมองเห็นคู่สนทนาที่อยู่ตรงหน้าได้ อาซิโมสามารถตอบสนองต่อการให้สัญญาณของคู่สนทนา สามารถคำนวณหาตำแหน่งของมือ และเข้าใจความหมาย “การเคลื่อนไหวของมือ” ตลอดจนท่าทางของคนที่พูดคุยกับอาซิโมได้ สามารถรับรู้ว่าคู่สนทนาทำมือเป็นลักษณะใด ซึ่งผลจากการทดลองของทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า ได้ทดลองโบกมือให้กับอาซิโม เทคโนโลยีในด้านการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหวจะจับสัญญาณมือและประมวลผลให้แก่กลไกภายในตัว ทำให้อาซิโมรับรู้ว่าสัญญาณมือนั้นคือ "การโบกมือ" และสามารถยกแขนขึ้นโบกมือทักทายตอบได้ ความสามารถของอาซิโมในด้านของเทคโนโลยีการตอบสนองต่อการให้สัญญาณ มีดังนี้

  1. เมื่อกล้องที่ติดตั้งไว้ภายในศีรษะของอาซิโม ตรวจพบวัตถุหรือบุคคลที่อยู่บริเวณด้านหน้าว่ามีการเคลื่อนไหวในลักษณะของการให้สัญญาณ
  2. เทคโนโลยีการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหวจะจับลักษณะของสัญญาณมือ เช่นการโบกมือทักทาย และจดจำตำแหน่งเป้าหมายและการเคลื่อนที่ของเป้าหมาย
  3. คลื่นสัญญาณจะถูกประมวลผลในลักษณะท่าทางของวัตถุหรือบุคคล ที่มีการเคลือนไหว
  4. เทคโนโลยีในด้านการตอบสนองต่อการให้สัญญาณ จะทำให้อาซิโมรับรู้ได้ว่า สัญญาณมือนั้นคือการโบกมือและสามารถจับมือทักทายเมื่อมีคนยื่นมือมาให้และโบกมือทักทายตอบได้

การสนทนา[แก้]

อาซิโมสามารถจดจำใบหน้าของคู่สนทนา พูดคุยและโต้ตอบคู่สนทนาภาษาญี่ปุ่นได้กว่า 50 เสียง ซึ่งเป็นข้อที่แตกต่างจากหุ่นยนต์ทดลองในตระกูล E-Series และหุ่นยนต์ต้นแบบในตระกูล P-Series ภายในศีรษะของอาซิโมจะมีโปรแกรมประมวลผลชุดคำสั่งต่าง ๆ ที่อาซิโมได้รับ และตอบสนองออกมาในรูปของลักษณะท่าทาง โดยอาซิโมจะทำการบันทึกใบหน้าของคู่สนทนาที่พบเข้าสู่หน่วยความจำ และภายหลังเมื่อพบกันอาซิโมจะสามารถเรียกชื่อคน ๆ นั้น และกล่าวคำทักทายได้ ซึ่งอาซิโมยังสามารถจดจำใบหน้าคนต่าง ๆ ได้มากถึง 200 คน ซึ่งทำให้อาซิโมสามารถกล่าวทักทายคู่สนทนาเมื่อมองเห็น หรือจับวัตถุสัญญาณการเคลื่อนไหวได้

ทีมวิศวกรทำการทดลองเทคโนโลยีด้านการสนทนาของอาซิโมด้วยการให้สนทนาทักทายผู้ควบคุม ซึ่งเมื่ออาซิโมได้ยินเสียงเรียกชื่อ เทคโนโลยีในด้านการตอบสนองต่อเสียงจะทำงานเพื่อหาที่มาของเสียงเป็นอันดับแรก และเทคโนโลยีในด้านการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหวจะทำงานเป็นลำดับต่อไป และเมื่อมองเห็นคู่สนทนาแล้วอาซิโมจะทักทายและพูดคุยกับคู่สนทนาด้วยความเป็นมิตร ความสามารถของอาซิโมในด้านเทคโนโลยีการสนทนา มีดังนี้

  1. เมื่ออาซิโมพบกับบุคคลที่อยู่ตรงหน้า กล้องที่ติดตั้งไว้ภายในจะตรวจสอบภาพบุคคลที่พบเห็น
  2. ถ้าผู้ที่อาซิโมพบเห็นไม่มีบันทึกไว้ภายในหน่วยความจำ อาซิโมจะจดจำใบหน้าและชื่อของคู่สนทนาใหม่ รวมทั้งการสนทนาตามที่ผู้แนะนำได้แนะนำให้รู้ก
  3. ถ้าผู้ที่อาซิโมพบเห็น ถูกบันทึกไว้ภายในหน่วยความจำ อาซิโมจะตรวจสอบภาพใบหน้าและคลื่นสัญญาณเสียงของคู่สนทนา
  4. ภายหลังการประมวลผลและตรวจสอบ อาซิโมจะกล่าวคำทักทายและสนทนาด้วย

ความสามารถของอาซิโม[แก้]

ASIMO แสดงการเต้นรำตามจังหวะเสียงเพลง
ASIMO ฝึกงานเป็นประชาสัมพันธ์ต้อนรับในญี่ปุ่น

อาซิโมมีความสามารถในหลาย ๆ ด้านที่แตกต่างจากหุ่นยนต์ทดลองตระกูล E-Series และหุ่นยนต์ต้นแบบตระกูล P-Series ด้วยเทคโนโลยีชั้นสูงและนวัตกรรมล้ำสมัยต่าง ๆ จากทีมวิศวกรของบริษัทฮอนด้า[19] ทำให้อาซิโมสามารถเดิน วิ่ง เต้นรำหรือเดินขึ้นบันไดได้เป็นอย่างดี ซึ่งความสามารถหลากหลายของอาซิโม[20] มีดังนี้

การยกมือไหว้ทักทายและโบกมือ[แก้]

อาซิโมสามารถใช้มือทั้ง 2 กางออกข้างลำตัวและยกขึ้นเหนือศีรษะได้ ด้วยเทคโนโลยีในด้านการตรวจจับวัตถุเคลื่อนไหว และเทคโนโลยีในด้านการตอบสนองต่อเสียงทำให้อาซิโมสามารถยกมือทั้ง 2 ข้างขึ้นไหว้และโบกมือทักทายแก่คู่สนทนาได้เช่นเดียวกันมนุษย์

การเดินขึ้น ลงบันได[แก้]

การก้าวเท้าเดินไปด้านหน้าอย่างมั่นคงและนิ่มนวลด้วยเทคโนโลยี i-Walk ทำให้อาซิโมสามารถก้าวเท้าเดินขึ้น ลงบันไดได้โดยไม่เสียการทรงตัว เท้าทั้ง 2 ข้างของอาซิโมจะก้าวเดินขึ้นและลงบันไดได้เช่นเดียวกับมนุษย์ ในลักษณะของเท้าขวาก้าวนำและเท้าซ้ายก้าวตามเป็นจังหวะ ข้อต่อบริเวณหัวเข่าทั้ง 2 ข้างจะย่อลงในลักษณะเดียวกับการวิ่งทำให้อาซิโมสามารถรักษาสมดุลของร่างกาย ในขณะเดินขึ้นลงบันไดได้

การเต้นรำหรือการเคลื่อนตัวไปด้านข้าง[แก้]

อาซิโมมีความสามารถในการเต้นรำ เคลื่อนไหวร่างกายได้เช่นเดียวกับมนุษย์ สามารถเต้นรำตามจังหวะดนตรีได้อย่างต่อเนื่องและไม่ติดขัด สามารถเต้นและเคลื่อนตัวไปด้านข้างในลักษณะการเต้นรำแบบฮาวาย เท้าทั้งสองสามารถก้าวเดินไปด้านหน้าหรือด้านข้างได้อย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง

การเดินกางแขนทั้งสองข้าง[แก้]

อาซิโมมีแขน 2 ข้างเช่นเดียวกับมนุษย์ ข้อต่อในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายสามารถหมุนขึ้นลงได้อย่างอิสระ ทีมวิศวกรได้พัฒนาคิดค้นเพื่อเพิ่มศักยภาพให้แก่อาซิโมให้มากยิ่งขึ้น โดยการเพิ่มมุมของข้อต่อบริเวณบ่าทั้งสอง 2 ข้างของอาซิโมในมุม 20 องศา ทำให้อาซิโมใช้ข้อศอกในการขยับแขนขึ้นลงได้ถึง 105 องศา ด้วยเทคโนโลยี Real-Time และ Flexible-Walking[21] ทำให้อาซิโมสามารถเดินไปด้านหน้าพร้อมกับกางแขนทั้งสองข้างออกข้างลำตัว

การก้าวเดินไปด้านหน้าหรือเลี้ยว[แก้]

เทคโนโลยี i-WALK ทำให้อาซิโมสามารถทรงตัวขณะก้าวเดินไปด้านหน้าได้อย่างมั่นคงโดยไม่หกล้มหรือเสียหลัก เมื่อต้องการวิ่ง เท้าด้านขวาของอาซิโมจะก้าวไปด้านหน้าและตามด้วยเท้าซ้ายในลักษณะที่สมดุลต่อร่างกาย ทำให้สามารถวิ่งได้ด้วยความเร็ว 6 กิโลเมตร/ชั่วโมง สามารถวิ่งซิกแซก วิ่งวกวนหรือหลบเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้โดยไม่ชนหรือหกล้ม เมื่ออาซิโมวิ่ง เท้าขวาจะก้าวไปข้างหน้าในลักษณะของการย่อเข่า ข้อต่อบริเวณหัวเข่าทั้งสองด้านจะสลับขึ้นลงในอัตราที่เท่ากัน ทำให้อาซิโมสามารถสลับขาในการวิ่งไปด้านหน้าได้อย่างรวดเร็ว

อาซิโมสามารถเข็นรถเข็นขนาดเล็ก ๆ ที่บรรทุกสิ่งของเช่นกระดาษ A4 ไปตามทางภายในสำนักงานใหญ่ของบริษัทฮอนด้า ประเทศญี่ปุ่น เพื่อนำไปส่งให้แก่พนักงานภายในบริษัท เมื่อเจอมุมเลี้ยวของตัวอาคาร ก็สามารถเข็นรถเข็นให้เลี้ยวตามทางเดินได้ เมื่ออาซิโมต้องการจะเลี้ยวซ้ายหรือขวา เท้าที่ต้องการจะเลี้ยวจะทำมุม 30 องศาเพื่อรักษาความสมดุลของร่างกายแล้วเดินต่อไปด้านหน้าได้อย่างต่อเนื่อง แตกต่างจากหุ่นยนต์ต้นแบบ P3 ที่เมื่อต้องการเลี้ยว จะหยุดชะงักเล็กน้อย เท้าของ P3 จะทำมุม 20 องศาและ 40 องศาตามลำดับก่อนจะเลี้ยวเดินไปด้านหน้า

ความสามารถในด้านบูรณาการเครือข่าย[แก้]

อาซิโมมีความสามารถในการติดต่อกับระบบเครือข่ายส่วนตัว สามารถปฏิบัติงานให้สอดคล้องกับฐานข้อมูลลูกค้า กล่าวทักทายแขกผู้มาเยือนพร้อมทั้งส่งภาพใบหน้าและข้อมูลสำคัญของแขกจากฐานข้อมูลที่มีอยู่ไปยังบุคคลที่เกี่ยวข้องได้ อาซิโมจะเดินนำทางแขกไปยังสถานที่รับรองหรือห้องรับแขก เสิร์ฟน้ำให้แก่แขก นอกจากนี้ยังบอกเวลาได้อีกด้วยโดยการติดต่อกับระบบเครือข่าย

นอกเหนือจากการติดต่อกับระบบเครือข่ายส่วนตัว อาซิโมยังมีความสามารถในการติดต่อกับระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เพื่อค้นหาข้อมูลที่ต้องการ ทำให้อาซิโมพร้อมเสมอในการตอบคำถามหรือให้บริการข่าวสารข้อมูลด้านต่าง ๆ เช่น ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอากาศ เวลา ฯลฯ

ความสามารถล่าสุดของอาซิโมคือ การประมวลผลการทำงานต่าง ๆ ด้วยระบบสมองกลอัจฉริยะ[22] ที่พัฒนาโดยทีมวิศวกร อาซิโมสามารถเข้าใจ รับรู้ลักษณะกิริยาท่าทางของมนุษย์ และตอบสนองด้วยการเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ความสามารถของอาซิโมในด้านปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์[23] ได้รับการพัฒนาให้ก้าวหน้าขึ้นอย่างมาก ทำให้อาซิโมสามารถทักทายบุคคลที่กำลังเดินเข้ามาหา เดินตามไปในทิศทางที่ได้รับการชี้แนะ หรือแม้กระทั่งจดจำใบหน้าและเรียกชื่อของบุคคลเหล่านั้นได้

อ้างอิง[แก้]

  1. กำเนิดอาซิโม
  2. หุ่นยนต์อาซิโม โดย จิตติมา ห้วยหงษ์ทอง และ พ.ท.ดร.เศรษฐพงศ์ มะลิสุวรรณ GURU ICT, 17 ตุลาคม พ.ศ. 2548
  3. ฮิวแมนนอยด์-แอนดรอย โดย ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้จัดการออนไลน์, 27 กันยายน พ.ศ. 2549
  4. จินตนาการในนิยายวิทยาศาสตร์
  5. จิตประดิษฐ์ สมองกลและความคิดในหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ โดย ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้จัดการออนไลน์, 18 ตุลาคม พ.ศ. 2549
  6. โลกของอาซิโม
  7. ประวัติหุ่นยนต์ต้นแบบของ Honda
  8. งานเปิดตัวอาซิโม Honda Debuts New Humanoid Robot "ASIMO"
  9. แนวความคิดในการออกแบบ
  10. ข้อมูลเบื้องต้นของอาซิโม
  11. เทคโนโลยีการเคลื่อนไหว
  12. วิทยาการด้านการเคลื่อนที่ในหุ่นยนต์ โดย ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้จัดการออนไลน์, 3 มกราคม พ.ศ. 2550
  13. จุดศูนย์ถ่วง
  14. อนาโตมี โครงสร้างร่างกายมนุษย์
  15. แรงกระแทก คุณสมบัติที่สำคัญทางกล
  16. เทคโนโลยีของอาซิโม
  17. เทคโนโลยีด้านความคิด ความฉลาดของอาซิโม
  18. เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์
  19. ความสามารถล่าสุดของหุ่นยนต์อาซิโมรุ่นปัจจุบัน
  20. เทคโนโลยีด้านความสามารถของอาซิโม
  21. เทคโนโลยีองศาในการเคลื่อนไหว
  22. กลไลสภาวะทางสมองของหุ่นยนต์ โดย ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้จัดการออนไลน์, 13 ธันวาคม พ.ศ. 2549
  23. วิทยาการด้านปฏิสัมพันธ์ในหุ่นยนต์ โดย ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้จัดการออนไลน์, 27 ธันวาคม พ.ศ. 2549

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]

  • iloveasimo.com เว็บไซต์เกี่ยวกับอาซิโม จากฮอนด้าประเทศไทย
  • Honda ASIMO Japanese เว็บไซต์เกี่ยวกับอาซิโม จากฮอนด้าประเทศญี่ปุ่น (ญี่ปุ่น)
  • Honda Worldwide - ASIMO เว็บไซต์โลกของอาซิโม (อังกฤษ)
  • Honda Asimo เว็บไซต์เกี่ยวกับอาซิโม หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ (อังกฤษ)
  • The Honda Humanoid Robots เว็บไซต์เกี่ยวกับอาซิโม (อังกฤษ)