หุ่นยนต์ (robot) โดยหลักทางวิชาการของสถาบันหุ่นยนต์อเมริกา (The Robot of America 1997) ได้ให้ความหมายของคำว่าหุ่นยนต์ไว้ว่า หุ่นยนต์คือ “เครื่องจักรใช้งานแทนมนุษย์ ที่ออกแบบให้สามารถตั้งลำดับการทำงาน การใช้งานได้หลากหลายหน้าที่ ใช้เคลื่อนย้ายวัสดุอุปกรณ์ ส่วนประกอบต่าง ๆ เครื่องมือหรืออุปกรณ์พิเศษ ตลอดจนการเคลื่อนที่ได้หลากหลาย ตามที่ตั้งลำดับการทำงาน เพื่อสำหรับใช้ในงานหลากหลายประเภท”
1. หุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ หุ่นยนต์ในประเภทนี้ ได้แก่ แขนกลของหุ่นยนต์ที่ใช้ในงานด้านอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การผลิตรถยนต์ งานด้านการแพทย์ เช่น แขนกลที่ใช้ในการผ่าตัด หุ่นยนต์ประเภทนี้จะมีลักษณะโครงสร้างที่ใหญ่โต เทอะทะและมีน้ำหนักมาก ใช้พลังงานให้สามารถเคลื่อนไหวได้จากแหล่งจ่ายพลังงานภายนอก และจะมีการกำหนดขอบเขตการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์เอาไว้ ทำให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนไหวไปมาได้ในเฉพาะที่ที่กำหนดเอาไว้เท่านั้น
2. หุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนไหวและเคลื่อนที่ได้ หมายถึง หุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนย้ายตัวเองจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งได้อย่างอิสระ หรือมีการเคลื่อนที่ไปมาในสถานที่ต่าง ๆ เช่น หุ่นยนต์ที่ใช้ในการสำรวจดวงจันทร์ขององค์กรนาซ่า หุ่นยนต์สำรวจใต้ภิภพหรือหุ่นยนต์ที่ใช้ในการขนถ่ายสินค้า ซึ่งหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนไหวได้นี้ ถูกออกแบบลักษณะของโครงสร้างให้มีขนาดเล็กและมีระบบเคลื่อนที่ไปมา รวมทั้งมีแหล่งจ่ายพลังสำรองภายในร่างกายของตนเอง แหล่งจ่ายพลังสำรองภายในนี้ โดยปกติแล้วจะถูกออกแบบลักษณะของโครงสร้างให้มีขนาดเล็กรวมทั้งมีปริมาณน้ำหนักไม่มาก เพื่อไม่ให้เป็นอุปสรรคต่อการปฏิบัติงานของหุ่นยนต์หรืออุปสรรคในการเคลื่อนที่
องค์ประกอบของหุ่นยนต์ ประกอบด้วย
1. ภาคเซนเซอร์ เป็นภาคที่สำคัญในการตรวจจับหาสถานะต่าง ๆ และตำแหน่งของตัวเอง โดยใช้วัสดุอื่นอ้างอิงในการตรวจจับ เช่น วัตถุต่าง ๆ เหล็ก พลาสติก หรือ สีต่าง ๆ
2. ภาคคอนโทรล เป็นหัวใจหลักของหุ่นยนต์ เพราะเป็นตัวประมวลผลและสั่งการ ให้หุ่นของเราสามารถคิด ตัดสินใจ ควบคุม รักษาสภาพตัวเอง และทำงานต่าง ๆ ตามที่ออกแบบไว้ เองได้ โดยใช้การรับรู้จากภาคเซนเซอร์
3. ภาคไดเวอร์ เนื่องจากภาคคอนโทรนจะส่ง เอาพุต เพื่อไปควมคุม เมคคานิค ในระบบสัญญาณดิจิตอล ซึ่งมีแรงดันและกระแสน้อย ไม่เพียงพอที่จะขับเมคคานิคได้โดยตรง จึงจำเป็นต้องผ่านไดรเวอร์เพื่อขยายสัญญาณในการขับ
4. ภาคจ่ายไฟ โดยทั่วไปจะมีแหล่งจ่ายไฟอย่างน้อย 2 ชุด คือ ภาคจ่ายไฟให้กับภาคคอนโทรล และภาคจ่ายไฟให้กับภาคเมคคานิค
5. ภาคเมคคานิค เป็นภาคที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้า เป็นพลังงานกล ไปควบคุม ระบบการทำงานของหุ่น เช่น การเดิน การจับ การยก เป็นต้น ภาคนี้จะไม่จำกัด แนวคิดในการสร้าง
ทั้งนี้ สำหรับผู้ที่สนใจสามารถศึกษา การประดิษฐ์หุ่นยนต์ขั้นพื้นฐาน หุ่นยนต์ทำมือ หุ่นยนต์นักเรียนระดับประถมศึกษา และมัธยมศึกษา ได้แก่ การสร้างหุ่นยนต์วิ่งเร็ว การสร้างหุ่นยนต์ไต่ราว และการสร้างหุ่นยนต์ปีนบันได ได้ที่เว็บไซต์ชมรมหุ่นยนต์โรงเรียนร่องคำ [www.rongkham.ac.th/rk-robot]
ปัจจุบัน มีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีลักษณะเป็นสัตว์เลี้ยงอย่างสุนัข เพื่อให้มาเป็นเพื่อนเล่นกับมนุษย์ เช่น หุ่นยนต์ IBO ของบริษัทโซนี่ หรือแม้แต่การพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเคลื่อนที่แบบสองขาได้เหมือนมนุษย์ เพื่ออนาคตจะสามารถนำไปใช้ในงานที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายแทนมนุษย์ได้
ในประเทศไทยของเรา มหาวิทยาลัยหลายแห่งหรือองค์กรของภาครัฐ และเอกชน ได้เล็งเห็นถึงประโยชน์ของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ และอาศัย “หุ่นยนต์” เป็นแรงผลักดันให้เยาวชนในชาติ พัฒนาองค์ความรู้ ให้ก้าวทันเทคโนโลยีของประเทศที่พัฒนาแล้ว จึงจัดให้มีการแข่งขันหุ่นยนต์ขึ้นในประเทศหลายรายการ เพื่อให้นักเรียน นักศึกษาได้นำความรู้ที่เรียนมาประยุกต์ใช้งานได้ เป็นการเสริมสร้างและพัฒนาทักษะ เพื่อนำความรู้ไปพัฒนาประเทศในอนาคตต่อไป
ที่มา : วารสาร สควค. ฉบับที่ 12 หน้าที่ 14 เขียนโดย ครูจตุรงค์ กมลเลิศ สควค.รุ่น 10 ครู ร.ร.ร่องคำ จ.กาฬสินธุ์