Micro Air Vehicle (ตอนที่ 1)

(Picture from http://www.hindustantimes.com/)

ในช่วง 2-3 ปีมานี้ ได้มีความก้าวหน้าของอากาศยานจิ๋วที่เรียกว่า Micro Air Vehicle หรือเรียกย่อๆ ว่า MAV (ผมขอใช้คำนี้เรียกเจ้าสิ่งนี้ ในบทความตอนต่อๆ ไปนะครับ) โดยตามนิยามแล้ว MAV ถือว่าเป็น UAV แบบหนึ่ง (Unmanned Aerial Vehicles) ซึ่งก็แน่นอนอยู่แล้วครับ เพราะคนจะขึ้นไปขับ MAV ได้ยังไง เพราะขนาดของ MAV นั้น โดยเฉลี่ยก็แค่ 15 เซ็นติเมตรหรือเล็กกว่านั้น โดยมีเป้าหมายจะให้มีขนาดเล็กลงไปเรื่อยๆ จนมีขนาดเท่าแมลง เทคโนโลยี MAV จึงถือเป็นคู่แข่งของเทคโนโลยีแมลงชีวกล (Bionic Insect) โดย MAV จะเป็นจักรกลที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมด ในขณะที่แมลงชีวกลนั้น เป็นแมลงกึ่งจักรกล ซึ่งยืมเทคโนโลยีธรรมชาติที่เป็นตัวแมลง มาใช้เป็นส่วนของการเคลื่อนที่ สถานภาพปัจจุบันของเทคโนโลยีทั้งสอง ถ้าเป็นในแง่ขนาด เทคโนโลยีแมลงชีวกลยังนำหน้าอยู่อย่างทิ้งห่างครับ แต่ถ้าในแง่ของการควบคุม (โปรแกรมการบินจากจุดหนึ่งไปจุดหนึ่ง หรือ โปรแกรมภารกิจให้ทำงาน) เทคโนโลยี MAV นำหน้าไปไกลโขเลยครับ อีกสัก 2-3 ปี เรามาดูกันครับว่า เมื่อต่างฝ่ายต่างต้องการเด่นทั้ง 2 ด้าน ... เทคโนโลยีใดจะเป็นผู้ชนะ

ตอนนี้ ถ้ามีน้องๆ กำลังจะไปเรียนต่อเมืองนอกมาถามผมว่า "เรียนอะไรดีครับ ที่มีอนาคต" ... นี่เลยครับ ไปเรียนเรื่อง MAV นี้เลยครับ มีอนาคตไกลเลย และก็สนุกด้วย

งานวิจัยทางด้าน MAV แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทครับ คือ

(1) MAV ปีกแข็ง เหมือนปีกเครื่องบิน ซึ่งจะทำให้มันสามารถร่อนได้เป็นระยะทางไกลๆ MAV ประเภทนี้จะใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมาก แต่ก็จะมีข้อเสียตรงที่มันไม่สามารถหยุดสังเกตการณ์นิ่งๆ หรือเลี้ยวในมุมแคบ หรือฉวัดเฉวียนในซอกเล็กซอกน้อยได้

(2) MAV ปีกขยับได้ เหมือนนกหรือแมลง หุ่นประเภทนี้มีข้อดีตรงที่ทำการผลิตโดยวิธีการทางไมโครอิเล็กทรอนิกส์ได้ดี การบังคับก็ทำได้ดี แต่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน

(3) MAV ปีกหมุน เหมือนปีกเฮลิคอปเตอร์ มีข้อดีที่สามารถหยุดนิ่งใน อากาศได้ เลี้ยวมุมแคบ ฉวัดเฉวียนในซอกมุมได้ดี แต่ใช้พลังงานมาก ทำให้ระยะเวลาในการปฏิบัติการสั้นกว่าหุ่นบินปีกนิ่ง

จะเห็นได้ว่า MAV มีข้อได้เปรียบแมลงชีวกล ก็ตรงที่มันมีรูปแบบการบินให้เลือกมากถึง 3 รูปแบบครับ ในขณะที่แมลงชีวกลมีรูปแบบการบินแค่แบบเดียวเท่านั้น คือแบบที่ (2) อย่างไรก็ตาม การสร้าง MAV ให้บินเลียนแบบแมลงได้ ก็ต้องมีความรู้ความเข้าใจในเรื่องการบินของนกและแมลงครับ  ระยะหลังๆ มานี้เราจึงเห็นวิศวกรรมเครื่องกลเข้ามาร่วมมือกับนักชีววิทยาด้านสัตว์ปีกและแมลง กันมากขึ้น

วันหลังมาคุยเรื่องนี้กันต่อครับ ....