หุ่นยนต์เมล็ดเมเปิลที่เปลี่ยนจากกลางอากาศเป็นเรือใบ ทำงานได้ไกลแค่ไหน?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

ALBATROSS ใช้ ปีกแข็งชุดเดียวทำงานสองช่วง: ขณะตก ปีกหมุนเองคล้ายเมล็ดเมเปิลเพื่อสร้างแรงยกและชะลอการร่อนลง พอแตะน้ำ ปีกชุดเดิมรับลมเป็นใบเรือให้หุ่นยนต์แล่นต่อได้ ตารางเปรียบเทียบในงานวิจัยระบุระยะนำส่งที่ออกแบบไว้สูงสุดมากกว่า 100 กิโลเมตร แต่ตัวเลขนี้ไม่ใช่ระยะแล่นที่วัดได้จริง

งานวิจัยในวารสาร Science Robotics อธิบายว่าใบหลักหมุนได้อิสระและทำงานร่วมกับหางบังคับทิศ ส่วนใบหน้าถูกปรับมุมด้วยเซอร์โว ช่วงอยู่กลางอากาศ รูปทรงและการกระจายน้ำหนักทำให้ระบบเข้าสู่การหมุนอัตโนมัติ โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนให้บิน เมื่อถึงผิวน้ำ น้ำหนักที่วางต่ำบริเวณกระดูกงูช่วยให้ลำเรือพลิกกลับมาตั้งตรง จากนั้นลมพัดใบเรือให้เคลื่อนที่ และหางที่เลียนแบบครีบปลาใช้ช่วยเลี้ยวหรือเพิ่มแรงขับเมื่อมีลมน้อย

การใช้ชิ้นส่วนร่วมกันช่วยลดความซับซ้อน: แบบที่รายงานใช้ตัวขับสามตัวและเซ็นเซอร์นำทางสามตัว นักวิจัยทดสอบการปล่อยต้นแบบรุ่นเล็กจากอากาศยานไร้คนขับที่ความสูง 150 เมตร พบว่ามันหมุนขณะร่อน ลงน้ำ และพลิกกลับมาตั้งตรงได้เอง การทดลองนี้ยืนยันการเปลี่ยนจากอากาศสู่น้ำ แต่ 150 เมตรคือความสูงตอนปล่อย ไม่ใช่ระยะทางที่หุ่นยนต์แล่นได้

การทดสอบการเดินเรือใช้ต้นแบบรุ่นใหญ่ที่ขยายจากรุ่นเล็ก 50% เพื่อให้ทดลองการควบคุมได้เป็นระบบขึ้น บนอ่างเก็บน้ำในสิงคโปร์ รุ่นใหญ่นำทางผ่านจุดหมายอัตโนมัติ ความเร็วสูงสุดที่บทความวิจัยรายงานคือ 0.82 เมตรต่อวินาที หรือราว 3 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ส่วนข่าวประชาสัมพันธ์ SUTD ระบุว่าไม่ถึง 1 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งแปลงหน่วยแล้วไม่ตรงกัน จึงยึดค่าจากบทความวิจัยและบอกความคลาดเคลื่อนของแหล่งข่าวไว้อย่างชัดเจน ในการทดลองหนึ่งครั้ง มันแล่นเก็บข้อมูลต่อเนื่องราวสามชั่วโมง เช่น ความชื้นและความร้อนที่ถ่ายเทระหว่างผิวน้ำกับอากาศ ตัวเลขนี้เป็นผลทดลองในอ่างเก็บน้ำ ไม่ใช่ระยะแล่นข้ามทะเลหรือหลักฐานการทำงานต่อเนื่องหลายสัปดาห์

ผลในอ่างเก็บน้ำยังเผยข้อจำกัดที่มีผลต่อการใช้งานจริง รุ่นเล็กมีขนาดกะทัดรัดจนต้านคลื่นและแล่นทวนลมได้ไม่ดี ส่วนลมใกล้ผิวน้ำอาจอ่อนกว่าลมด้านบนเพราะผลของชั้นอากาศใกล้พื้นผิว การทดลองบางช่วงต้องใช้เรือสนับสนุนช่วยถ่ายทอดสัญญาณ และนักวิจัยบันทึกว่ามีน้ำซึมเข้าเป็นครั้งคราวจนต้องใช้เรืออีกลำกู้คืน รายละเอียดเหล่านี้ทำให้เห็นว่าการสาธิตให้แล่นได้กับการทำงานโดยไม่พึ่งคนในพื้นที่ห่างไกลเป็นคนละโจทย์

ผู้เขียนงานวิจัยระบุว่าต้นแบบปัจจุบันยังไม่เหมาะกับการใช้งานต่อเนื่องในทะเลเปิด ซึ่งมีคลื่น ลมแรง และกระแสน้ำมากกว่า พวกเขายังต้องปรับโครงสร้างให้ทนทานขึ้น ใช้วัสดุทนการกัดกร่อน และเตรียมระบบรับมือสภาพทะเลจริง ข้อเสนอเรื่องการเฝ้าตรวจสภาพแวดล้อมเป็นเวลาหลายสัปดาห์จึงเป็นเป้าหมายของรุ่นต่อไป ไม่ใช่ผลที่พิสูจน์แล้วจากการทดลองสามชั่วโมง

ดังนั้นคำตอบต้องแยกสองเรื่อง: ตารางงานวิจัยเสนอระยะนำส่งที่ออกแบบไว้มากกว่า 100 กิโลเมตร แต่ผลภาคสนามที่รายงานยืนยันการตกจากความสูง 150 เมตรและการแล่นเก็บข้อมูลราวสามชั่วโมงในอ่างเก็บน้ำเท่านั้น ยังไม่มีหลักฐานว่าหุ่นยนต์แล่นได้ไกล 100 กิโลเมตรหรืออยู่รอดในทะเลเปิด จุดที่พิสูจน์แล้วคือปีกชุดเดียวทำงานต่อเนื่องจากการร่อนเป็นใบเรือ ส่วนการใช้งานจริงในทะเลยังต้องทดสอบโครงสร้างและความทนทานอีกมาก

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th