Musculoskeletal Robots - หุ่นยนต์กล้ามเนื้อเหมือนมนุษย์

วันนี้ผมขอพาไปรู้จักกับ "เคนชิโร" (Kenshiro) ครับ เคนชิโรเป็นหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้น ณ มหาวิทยาลัยโตเกียว ครับ ความแปลกแตกต่างจากหุ่นยนต์ทั่วไปของเคนชิโรคือ เคนชิโร เป็นหุ่นยนต์ที่มีระบบจักรกล ที่เลียนแบบมาจากระบบกล้ามเนื้อและกระดูกของมนุษย์อย่างเหมือนที่สุด ต่างจากหุ่นยนต์ทั่วไปที่แม้ตัวจะเหมือนมนุษย์ แต่ระบบขับกลับเคลื่อนไปเหมือนรถยนต์มากกว่าครับ

เคนชิโรถูกสร้างเลียนแบบสรีระของเด็กชายญี่ปุ่นอายุ 12 ขวบ มันมีความสูง 158 เซ็นติเมตร และหนัก 50 กิโลกรัม มันมีกล้ามเนื้อใกล้เคียงกับมนุษย์ คือมี 160 มัดซึ่งแบ่งเป็นในขา 50 มัด ในลำตัว 76 มัน ที่ไหล่ 12 มัด และคอจำนวน 22 มัด มันไม่ใช่เรื่องง่ายๆ เลยครับ ที่จะทำระบบกล้ามเนื้อของมนุษย์ใส่เข้าไปในหุ่นยนต์ โดยที่จำกัดให้น้ำหนักตัวของมันใกล้เคียงกับของมนุษย์

อีกไม่นานเกินรอ ... เราจะมีหุ่นยนต์ที่มีรูปร่างและอากัปกริยาเหมือนมนุษย์ออกมาใช้ชีวิตร่วมกับพวกเราแล้วหล่ะครับ

More information on advanced robotics at http://www.jsk.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

Credit - Picture and Data from University of Tokyo
http://www.jsk.t.u-tokyo.ac.jp/research/kenshiro.html

IEEE Robio 2013 - International Conference on Robotics and Biomimetics

Biomimetic Engineering หรือ วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ เป็นศาสตร์ที่กำลังมาแรงแซงขวาขึ้นมาอยู่แถวหน้าของโลกวิศวกรรม อยู่ ณ ขณะนี้ Biomimetics อาจแบ่งออกได้เป็น 3 แนวทาง ได้แก่ 

(1) Mechanism-driven Biomimetics เป็นแนวทางที่ต้องการแก้ปัญหาทางวิศวกรรม โดยแสวงหาตัวอย่างในธรรมชาติ เข้าไปศึกษามันเพื่อให้เข้าใจ จากนั้นนำองค์ความรู้มาแก้โจทย์ที่ตั้งไว้แล้ว เช่น Self-cleaning Materials (Lotus Effect) ที่พยายามหาวัสดุที่ทำความสะอาดตัวเองได้เหมือนใบบัว

(2) Organism-Driven Biomimetics เป็นการศึกษาสิ่งมีชีวิตเพื่อเสาะหา สมบัติเด่นๆ ของมันสักอย่าง แล้วนำคุณสมบัตินั้นมาสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ เช่น ตีนตุ๊กแก

(3) Integrative Biomimetics เป็นแนวทางที่ผสมผสานแนวทางทั้งคู่ที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การศึกษาการเคลื่อนที่ของแมลงสาบ เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ที่ สามารถเคลื่อนไหวได้คล่องแคล่ว ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีข้างเคียง เช่น เซ็นเซอร์ มอเตอร์จิ๋ว กล้ามเนื้อเทียม ก็สามารถพัฒนาไปพร้อมกันได้ด้วย

ศาสตร์ทางด้านวิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) ชีววิศวกรรมศาสตร์ (Bioengineering) และ หุ่นยนต์ศาสตร์ (Robotics) รวมไปถึงการหลอมรวมของศาสตร์เหล่านี้เข้าด้วยกัน ได้รับการคาดหมายว่าจะเข้าครอบครองหัวข้อวิจัยในทศวรรษนี้ (ค.ศ. 2010-2020) วันนี้ผมขอนำการประชุมทางวิชาการในศาสตร์แนวหน้าเหล่านี้ มาแนะนำ เผื่อมีใครสนใจจะไปเข้าร่วมนะครับ

การประชุม IEEE Robio 2013 - International Conference on Robotics and Biomimetics ในปีนี้จะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 16-18 ธันวาคม 2556 ที่เมืองเสินเจิ้น สาธารณรัฐประชาชนจีน โดยมีกำหนด Full Paper ในวันที่ 15 สิงหาคม 2556 ซึ่งนับว่ายังมีเวลาอีกสักระยะ สำหรับผู้ที่สนใจจะส่งผลงานเข้าร่วมประชุมนะครับ หัวข้อประชุมว่ามีอะไรบ้างยังไม่ประกาศในรายละเอียด  แต่โดยทั่วไป เนื้อหาก็จะเป็นเรื่องราวทั้งหลายเกี่ยวกับ Robotics และ Biomimetics รวมถึงหัวข้อที่เกิดจากการแต่งงานข้ามศาสตร์กัน ระหว่าง 2 สาขานี้ครับ ซึ่งภาพรวมที่เป็นที่สนใจ หรือ Theme ของการประชุมครั้งนี้คือ "Robots living with human being in modern society"

Brain-on-a-Chip เมื่อสมองถูกนำไปอยู่บนชิพ (ตอนที่ 2)

เมื่อสัก 2-3 ปีที่แล้ว ได้เกิดกระแสความตื่นตัวในเมืองไทย เกี่ยวกับเรื่องของนาโนเทคโนโลยีเป็นอย่างมาก หน่วยงานให้ทุนต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย สภาวิจัยแห่งชาติ สำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา เป็นต้น ล้วนแห่กันมาให้ทุนวิจัยทางด้านนี้กันยกใหญ่ นักวิจัยทั่วประเทศต่างแห่กันมาขอทุนทางด้านนี้ บ้างก็เปลี่ยนสาขาวิจัยทางด้านอื่น มาทำวิจัยทางด้านนาโนกันยกใหญ่เลยครับ ในช่วงเวลานั้น ผมก็เลยคิดว่าคงได้เวลาที่จะต้องออกจากสาขานาโน ไปหาอย่างอื่นทำดีกว่า และแล้วผมก็ฝ่ากระแสมาตั้งกลุ่มวิจัยเพื่อทำงานทางด้าน วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) เพราะเล็งเห็นว่า ศาสตร์ทางด้านนี้ต่างหากที่จะเป็นแนวโน้มใหม่ของโลก

ธรรมชาติมีเรื่องให้เลียนรู้ และนำมาวิศวกรรมเพื่อให้เกิดเทคโนโลยี หรือสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ ได้ และมันจะทำให้เราสร้างสิ่งใหม่ๆ แบบก้าวกระโดดด้วยครับ ลองคิดดูให้ดีสิครับว่า ธรรมชาติใช้เวลาสร้างเทคโนโลยีบนสิ่งมีชีวิตมานานเป็นพันล้านปี อารยธรรมมนุษย์ก็แค่หมื่นปีเท่านั้น แถมความรู้ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ย้อนหลังไปแค่ไม่กี่ร้อยปีเอง จะสู้ธรรมชาติได้อย่างไร

โครงการหนึ่งที่น่าสนใจมากมีชื่อว่า SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) ซึ่งได้รับการสนับสนุนทางด้านเงินทุนจาก DARPA หน่วยงานสนับสนุนทุนวิจัยทางด้านกลาโหมของสหรัฐอเมริกา โครงการนี้เป้าหมายชัดเจนเป้าหมายเดียวคือ "เพื่อพัฒนาแนวทางใหม่ๆ ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีสมบัติคล้ายระบบประสาท ให้มีความสามารถทัดเทียมกับระบบของสิ่งมีชีวิต" โดยหวังว่าโครงการนี้จะฝ่ากำแพงความรู้ เพื่อเข้าไปไขความลับการทำงานของระบบประสาท แล้วนำความรู้นี้มาใช้ในการพัฒนาสมองประดิษฐ์ ที่ทำงานทัดเทียมธรรมชาติ

คอมพิวเตอร์ที่เราใช้ทุกวันนี้ ทำงานได้เร็วมากๆ ในเรื่องของการคำนวณครับ แต่ถ้าหากใช้วิเคราะห์ปัญหาที่มีตรรกะสูง มีเงื่อนไขที่ซับซ้อน หรือมีข้อมูลแยกส่วนจำนวนมาก จะทำงานได้ช้ากว่าสมองชีวะมากๆ คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันแยกส่วนประมวลผล (CPU) ออกจากหน่วยความจำ (Memory) เวลาจะทำการประมวลผลอะไร ก็ต้องนำข้อมูลจากหน่วยความจำเข้ามา ผ่านบัสข้อมูล ดังนั้นหากมีจำนวนข้อมูลมากๆ ข้อมูลก็จะออกันอยู่บนถนนข้อมูล วิธีการที่ผ่านมาก็คือ ทำให้หน่วยประมวลผลมีความเร็วให้สูงขึ้น จนกระทั่งข้อมูลสามารถวิ่งเข้าออกได้ฉลุย อย่างไรก็ตาม หากข้อมูลมีความซับซ้อน และการประมวลผลมีตรรกะที่ซับซ้อนด้วย ก็จะทำให้ข้อมูลต้องวิ่งเข้าวิ่งออกมากขึ้น ก็อาจจะเกิดความแออัดของข้อมูลได้ แต่สำหรับสมองชีวะแล้ว เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะเป็นทั้งหน่วยประมวลผล และหน่วยความจำในเวลาเดียวกัน ดังนั้นในการประมวลผลตรรกะต่างๆ แต่ละเซลล์จะได้รับงานที่แบ่งมาแล้วประมวลผล ส่งข้อมูลกันเป็นเครือข่าย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มาจากการบูรณาการกัน

โครงการนี้อาจจะเป็นจุดเริ่มการปฏิวัติสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์เลยครับ .....

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 8)

เมื่อสัก 2-3 เดือนก่อน ผมได้อ่านเจอบทความเกี่ยวกับความวิตกกังวลในภาวะโลกร้อน ซึ่งทำให้ผึ้งหลายชนิดอาจจะสูญพันธุ์ ส่งผลให้การเกษตรในอนาคตจะเสียหายเป็นอย่างมาก เนื่องจากพืชพันธุ์หลายชนิด อาศัยผึ้งช่วยในการผสมเกสร ซึ่งในช่วงนั้น มีบทความหรือข่าวเกี่ยวกับเรื่องนี้บ่อยมาก ทั้งในเน็ต หรือในนิตยสารที่ผมรับประจำอย่าง Newsweek และ Time ก็พูดถึงเรื่องนี้ ซึ่งผมก็อ่านผ่านๆ ตา ไม่ได้ให้ความสนใจเท่าใดนัก

จริงๆ แล้ว เรื่องของความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ของสัตว์หลายชนิดเมื่อโลกร้อนขึ้น นั้นเป็นเรื่องที่พูดกันมานานแล้ว แต่สำหรับผม เชื่อว่า การเกิด แก่ เจ็บ ตาย เป็นเรื่องปกติ ไม่แปลกอะไรที่สัตว์ที่แข่งขันไม่ได้จะสูญพันธุ์ไปในที่สุด แม้แต่มนุษย์อย่างพวกเราเอง วันหนึ่งก็ต้องมีสัตว์อื่นขึ้นมาแทนที่ ดังนั้น การอนุรักษ์หรือพยายามรักษาไม่ให้สัตว์ชนิดไหนสูญพันธุ์ สำหรับผมแล้วเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยมีเหตุผลนัก ออกจะใช้อารมณ์เสียด้วยซ้ำ แต่สำหรับผึ้งแล้ว การสูญพันธุ์ของมันจะมีผลต่อมนุษย์ค่อนข้างมาก จนเราอาจต้องให้ความสนใจกับเรื่องนี้

นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาแนวทางในการแก้ปัญหาเรื่องนี้ครับ ผึ้งอาจจะสูญพันธุ์ การอนุรักษ์อาจไม่ได้ผล ดังนั้นเราจึงต้องอาศัยเทคโนโลยีเข้าช่วย เทคโนโลยีหนึ่งที่คิดว่าเป็นไปได้คือการพัฒนาหุ่นยนต์ผึ้งออกมา หรือทำผึ้งชีวกล ที่ทำงานเหมือนผึ้งจริงๆ

ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ โรเบิร์ต วู้ด (Robert Wood) แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) กำลังพัฒนาฝูงหุ่นยนต์ผึ้งที่มีชื่อเรียกว่า Robobee โดยอาศัยความร่วมมือระหว่างภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ภาควิชาชีววิทยา และ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ รวมไปถึงภาควิชาคอมพิวเตอร์ ด้วยความสำคัญของแนวคิดนี้ ทางมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกาได้สนับสนุนทุนวิจัยที่มีมูลค่าถึง 10 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ 35 ล้านบาท เป้าหมายก็คือ จะต้องสร้างฝูงหุ่นยนต์ผึ้งที่สามารถทำงานทดแทนผึ้งให้ได้ภายใน 5 ปี โดยเจ้าหุ่นยนต์ผึ้งนี้จะทำงานประสานกันเป็นฝูง โดยเกษตรกรจะวางรังของมันเอาไว้ในเรือกสวนไร่นา มันมีเซ็นเซอร์ที่จะตรวจหาดอกไม้ และมีกล้องขนาดเล็กเพื่อทำแผนที่ของไร่สวน จากนั้นมันจะถ่ายทอดแผนที่ให้แก่ หุ่นยนต์ผึ้งตัวที่ใหญ่กว่า มีแบตเตอรีใหญ่กว่า เพื่อบินออกไปทำการผสมเกสร

วันหลังผมจะมาคุยเรื่องนี้ต่ออีกนะครับ ....

Chembot - หุ่นยนต์เปลี่ยนรูปได้ (ตอนที่ 3)

หายไป 2-3 วันครับ ผมมาเข้าร่วมประชุมซึ่งจัดโดยสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ที่ชะอำ ซึ่งเขาจัดระหว่างวันที่ 15-17 ตุลาคม 2552 วันนี้ก็จะกลับกรุงเทพฯ แล้วครับ นานๆ เปลี่ยนบรรยากาศมาทะเลสักทีหนึ่ง ปกติผมจะชอบไปทำงานอยู่ที่ไร่องุ่นกรานมอนเต้ เขาใหญ่ มาเปลี่ยนบรรยากาศบ้างครับ ทำให้จินตนาการของเราไม่หยุดอยู่นิ่ง มางานประชุมนี้ก็ค่อนข้างมีประโยชน์มากครับ เพราะทำให้รู้ว่าส่วนใหญ่นักวิจัยบ้านเราเขาทำอะไรกันบ้าง ไปเดินดูโปสเตอร์ที่แสดงผลงานก็น่าสนุก ผมเสียดายอยู่นิดเดียวครับ ที่คนที่เดินดูผลงานเหล่านั้นก็เป็นนักวิจัยด้วยกันเอง ไม่มีคนจากเอกชนหรือนักลงทุนมาเดินดู เพราะการประชุมนี้เป็นการประชุมของนักวิจัยกันเอง จริงๆ ผมชอบการประชุมวิชาการที่จัดร่วมกับนิทรรศการหรือ Trade Fair มากกว่า เพราะจะมีงานวิจัยส่วนหนึ่ง ที่มีศักยภาพนำไปใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งคนที่จะนำไปใช้จะมีโอกาสได้มาเห็น ซึ่งผมว่าคนเหล่านั้น (เอกชน) เขาก็อยากมาดูนะครับ ......

วันนี้ผมมีความก้าวหน้าในศาสตร์ทางด้านหุ่นยนต์เปลี่ยนรูปร่างได้ (Shape-Shifting Robot) หรือ Chembot มาเล่าครับ หากยังจำได้ ก่อนหน้านี้ผมเคยเล่าให้ฟังว่าทาง DARPA ได้ให้ทุนบริษัท iRobot ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์เครื่องดูดฝุ่น Roomba อันโด่งดัง เพื่อทำการวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์ต้นแบบที่มีความยืดหยุ่นได้ทั้ง 3 มิติ มีความสามารถในการแตกตัวออก และประกอบรวมเข้าใหม่ได้ สามารถทำงานได้ทั้งในโหมดอัตโนมัติ และควบคุมจากระยะไกลมีความทนทานต่อสภาวะแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น และรังสี มีผิวที่อ่อนนุ่ม ทนทานต่อแรงกดโดยไม่แตก มีโครงสร้างที่สามารถประกอบกลับมาอยู่ในรูปร่างตั้งต้นได้- มีประสาทสัมผัสทางกาย (Tactile Sensing) มีความสามารถในการบรรทุกน้ำหนักได้

ในการประชุมทางด้านหุ่นยนต์ศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ บริษัท iRobot ได้นำต้นแบบรุ่นแรกของหุ่นยนต์ที่เปลี่ยนรูปได้ (ดังแสดงในภาพ) ออกมาโชว์ตัว เจ้าหุ่นตัวนี้มีรูปร่างเหมือนโดนัท มันสามารถพอง ยุบ หุบ ยืด ได้ ซึ่งผู้ออกแบบจงใจจะให้มันมีความสามารถในการแทรกตัวผ่านรอยแยก รอยแตก ของโครงสร้างต่างๆ เพื่อเข้าไปปฏิบัติการได้

ความสนใจในเรื่องของหุ่นยนต์ที่นุ่มนิ่ม ยืดหยุ่น เริ่มมีมากขึ้นเรื่อยๆ ครับ ผมจะนำความก้าวหน้าทางด้านนี้มาเล่าให้ฟังอีกครับ .......

Ecological Robot - หุ่นยนต์หากินเอง (ตอนที่ 3)

ในภาพยนตร์เรื่อง คนเหล็ก หรือ Terminator หุ่นยนต์ที่ตามล่าสังหารมนุษย์อย่างเจ้า T-800 ทำงานโดยอาศัยแบตเตอรีพลังงานนิวเคลียร์ ทำให้พวกมันมีพลังงานเหลือเฟือ ไม่ต้องหลับต้องนอน มันจึงตั้งหน้าตั้งตาทำภารกิจของมัน คือ ตามหาและสังหาร จอห์น และ ซาร่า คอนเนอร์ อย่างไม่ย่อท้อ

เรื่องพลังงานไม่ใช่ปัญหาของหุ่นยนต์ในยุค Skynet ครองโลก แต่มันเป็นปัญหาใหญ่หนักอกของนักหุ่นยนต์ศาสตร์สมัยนี้ครับ ทั้งนี้แหล่งพลังงานหลักของหุ่นยนต์ในยุคปัจจุบันยังคงเป็นแบตเตอรี เช่น ลิเธียมพอลิเมอร์ ซึ่งมีราคาแพงมาก ในการประชุมเกี่ยวกับหุ่นยนต์ทั้งหลาย ที่มีการนำเสนอความสามารถของหุ่นยนต์อย่างนั้น อย่างนี้ มักจะเจอคำถามเด็ดซึ่งก็คือ แล้วหุ่นยนต์ตัวที่พูดถึงนี้มันทำงานได้กี่นาที หรือ กี่ชั่วโมง ผู้นำเสนอก็จะอ้ำๆ อึ้ง ๆ เพราะจำนนกับความจริงที่ว่า สุดท้ายเจ้าหุ่นก็จะต้องมีคนเปลี่ยนแบตเตอรีให้มัน

ในช่วงหลังจึงเริ่มมีคนหันมาสนใจที่จะทำให้หุ่นยนต์หากินเองได้ หรืออีกนัยหนึ่งคือพลังงานเองได้ โดยอาศัยพลังงานจากสารอินทรีย์แบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตนี่แหล่ะครับ ก่อนหน้านี้ผมได้พูดถึงเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (Microbial Fuel Cell) ซึ่งอาศัยแบคทีเรียย่อยสลายชีวมวลให้เป็นกระแสไฟฟ้า หุ่นยนต์ดังกล่าวจะหาแมลงกิน ซึ่งแมลงวัน 8 ตัวทำให้มันเดินได้เพียง 2 เมตร เท่านั้น

ด้วยเหตุนี้กองทัพสหรัฐฯ จึงหันไปหาอีกแนวคิดหนึ่ง คือการใช้เครื่องยนต์เผาไหม้ภายนอกกลจักรไอน้ำ โดยเครื่องยนต์นี้จะเอาชีวมวลมาเผา โดยเจ้าหุ่นยนต์ตัวที่มีชื่อว่า Energetically Autonomous Tactical Robot หรือ EATR นี้มีกล้องและเรดาห์ที่จะทำให้มันหากิ่งไม้ เศษไม้ใบไม้ รวมทั้งซากต่างๆ ที่ตกอยู่ตามพื้น แล้วใช้แขนหยิบวัตถุดิบเหล่านั้นป้อนใส่เตาเผาของมัน หากเศษซากเหล่านั้นใหญ่เกินไป มันก็จะตัดด้วยมือคีบของมัน เศษซากจำนวน 150 ปอนด์ที่มันหากินได้ จะทำให้มันเดินทางได้ไกล 100 ไมล์ มันจึงเป็นหุ่นยนต์ที่เหมาะจะปล่อยออกไปปฏิบัติภารกิจที่ไม่จำเป็นต้องมีมนุษย์ดูแลเลย ......

Robot Evolution - หุ่นยนต์วิวัฒน์ (ตอนที่ 4)

นักวิทยาศาสตร์ฝันว่าสักวันหนึ่ง เราจะสามารถถ่ายทอดความเป็นมนุษย์ ความมีชีวิตจิตใจ ให้เข้าไปอยู่ในหุ่นยนต์ได้ แต่ก่อนอื่น หุ่นยนต์จะต้องมีผัสสะแบบที่มนุษย์มีเสียก่อน นั่นคือ ตา หู จมูก ลิ้น กาย ซึ่งเป็นสัมผัสประดิษฐ์ (Artificial Sense) ผมเองก็ทำวิจัยเกี่ยวกับสัมผัสประดิษฐ์อยู่ 3 อย่าง คือ จมูกประดิษฐ์ (Artificial Nose) ลิ้นอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Tongue) และ ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Skin) ซึ่งเทคโนโลยีทั้ง 3 อย่างนี้กำลังเป็นที่สนใจทั่วโลก ซึ่งไม่เพียงแต่นำมาประยุกต์ในหุ่นยนต์ได้เท่านั้น แต่ยังนำไปใช้ประโยชน์อื่นๆ ได้อีกมากมายเลยครับ

การทำให้หุ่นยนต์มีสัมผัสไม่ได้เป็นเรื่องยากเย็นนัก แต่การที่จะทำให้หุ่นยนต์มีความรู้สึกเหมือนมนุษย์ ยังเป็นสิ่งท้าทายอยู่มาก ดังที่ศาสตราจารย์ ลีโอ แวน เฮมเมน หัวหน้าสถาบันชีวฟิสิกส์เชิงทฤษฎี แห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งมิวนิค (ผมก็เคยไปทำวิจัยหลังปริญญาเอกที่นี่ครับ เมืองมิวนิคน่าอยู่มาก มีงานเทศกาล October Fest ที่เมาเบียร์กันได้ทั้งเดือน ......) ได้กล่าวไว้ว่า "เทคโนโลยีของพวกเราได้ล้ำหน้าสิ่งที่มีในธรรมชาติไปหลายๆ เรื่องแล้วครับ แต่เรื่องสำคัญบางอย่างนั้น เรากลับไม่ค่อยรู้อะไรเท่าไหร่ อย่างเช่น การนำสัมผัสมาประกอบเป็นความรู้สึก"

สัตว์หลายชนิดมีระบบสัมผัสที่มนุษย์เราไม่มี เราอาจเรียกสัมผัสเหล่านั้นว่าเป็น Sixth Sense ก็ได้ หากใครก็ตามที่มีความสามารถเช่นนั้น ตัวอย่างก็คือ ปลาและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด มีสัมผัสพิเศษที่ทำให้มันสามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเพียงเล็กน้อย เสมือนได้จับต้องกับวัตถุที่อยู่รอบๆ ตัวมัน โดยมันไม่จำเป็นต้องไปสัมผัสหรือเห็นวัตถุนั้นเลย สัตว์หลายชนิดสามารถใช้อวัยวะของมันเพื่อตรวจดูสิ่งแวดล้อม ด้วยรังสีอินฟราเรด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ คลื่นเสียงอัลตราซาวด์ โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษเหมือนพวกเรา ด้วยเหตุนี้ ทีมของศาสตราจารย์เฮมเมน จึงสนใจค้นคว้าสัมผัสพิเศษของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ โดยหวังว่าสักวันหนึ่ง เราอาจจะสร้างสัมผัสประดิษฐ์แบบนี้ให้แก่หุ่นยนต์ได้

Robot Evolution - หุ่นยนต์วิวัฒน์ (ตอนที่ 2)

สัปดาห์ที่ผ่านมาผมค่อนข้างยุ่งมากเลยครับ เพราะช่วงนี้เป็นฤดูกาลเขียนขอทุนวิจัย ซึ่งพวกเราจำเป็นจะต้องเขียน proposal เข้าไปแข่งขัน เพื่อนำทุนวิจัยมาทำงานและพัฒนาเทคโนโลยีที่เกิดประโยชน์ นอกจากนั้นยังมีงานต้องเขียนบทความวิจัย หรือที่ภาษานักวิชาการเขาเรียกกันว่า paper ซึ่งบทความวิจัยเหล่านี้ต้องส่งไปตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติครับ เป็นการรวบรวมผลงาน ความคิด การทดลองต่างๆ ให้อยู่ในรูปแบบตามหลักวิทยาศาสตร์ การส่งไปตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติมีข้อดีที่ว่า (1) จะมีกรรมการอ่านจากหลายประเทศ เขาจะวิจารณ์และตรวจสอบว่างานของเราได้เรื่องหรือไม่ (2) งานที่ถูกตีพิมพ์จะมีคนเข้าถึงและใช้ประโยชน์ได้ทั้งโลก (3) งานที่ทำจะได้เป็นงานที่ไม่เก่ากึ๊ก ทำซ้ำไปซ้ำมา เพราะมีคนตรวจสอบเรา ซึ่งไม่มีเส้นมีสาย ตรงไปตรงมา

อย่างที่ผมมักเคยบอกกล่าวตลอดมาล่ะครับว่า ศตวรรษที่ 21 เป็นศตวรรษแห่งชีววิทยา เจ้าของบริษัท Google ก็มีภรรยาเป็นนักชีววิทยาครับ ทำให้ตอนนี้ Google เข้ามามีบทบาทในวงการธุรกิจการแพทย์และสุขภาพแล้ว วันนี้ผมจะมาเล่าเกี่ยวประเด็นที่วงการหุ่นยนต์กำลังให้ความสนใจ นั่นก็คือ การมีวิวัฒนาการของหุ่นยนต์ เฉกเช่น วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

ที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ณ ห้องปฏิบัติการระบบอัจฉริยะ (Laboratory of Intelligent Systems) สังกัด Swiss Federal Institute of Technology เขามีการศึกษาความสามารถในการวิวัฒน์ของหุ่นยนต์ ด้วยการนำฝูงหุ่นยนต์ ที่เรามักรู้จักกันได้นาม Robot Swarm มาศึกษาพฤติกรรม โดยหุ่นยนต์แต่ละตัวจะติดตั้ง LED และตัวตรวจจับแสง จากนั้นก็ปล่อยหุ่นยนต์วิ่งไปวิ่งมาตามสบาย โดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเหมือนระบบประสาท (Neural Networks) ทางคณะวิจัยจะฉายแสงลงไปบนพื้น โดยแบ่งออกเป็นพื้นที่ส่วนที่เรียกว่า Food Zone คือหากหุ่นยนต์วิ่งมาในพื้นที่นี้ มันจะได้รับการชาร์จแบตเตอรี่เพิ่มพลัง แต่ถ้าหากมันหลงวิ่งเข้าไปในพื้นที่ที่เป็น Poison Zone มันจะถูกดูดแบตเตอรี่ออกไป ทำให้ชีวิตมันสั้นลงไปเรื่อยๆ

หลังจากปล่อยให้หุ่นยนต์วิ่งไปวิ่งมา ก็จะเหลือหุ่นยนต์ที่รอดเหลือพลังงาน โดยที่ส่วนหนึ่งจะพลังงานหมด ตัวที่รอดจะถูกเลือกใช้เป็นโปรแกรมของหุ่นยนต์รุ่นต่อไป หลังจากมีการจำลองให้มีวงจรการเกิด แก่ เจ็บ ตาย เป็นรุ่นๆ ไปสัก 50 รุ่น นักวิจัยพบว่าหุ่นยนต์ได้มีการเรียนรู้ เกิดเป็นสังคมที่มีการช่วยเหลือกัน เพื่อที่จะหาอาหาร และ หลีกเลี่ยงอันตราย ที่น่าแปลกใจไปกว่านั้นก็คือ หุ่นยนต์บางตัวมีลักษณะฮีโร่ คือ ยอมเข้าไปในเขตอันตราย เพื่อกระพริบไฟเตือนตัวอื่นๆ ไม่ให้วิ่งเข้ามา แต่ที่น่าตื่นเต้นก็คือ มีหุ่นยนต์บางตัวแสดงบทบาทเป็นตัวร้าย ด้วยการกระพริบไฟหลอกให้ตัวอื่นๆ วิ่งเข้ามาในเขตอันตราย โดยหลอกว่าเป็นเขตอาหาร เมื่อตัวอื่นวิ่งเข้ามาเดี้ยงแล้ว มันก็รีบวิ่งหนีไปกินอาหารทันที !!!

Emotional Robot - หุ่นยนต์เจ้าอารมณ์ (ตอนที่ 2)

ช่วงนี้ผมมาทำงานภาคสนามที่ ไร่องุ่นกราน-มอนเต้ ครับ เลยหายไปหลายวัน วันนี้พอมีเวลาว่างมาคุยบ้างครับ

เรื่องของหุ่นยนต์ที่แสดงอารมณ์ หรือ สื่ออารมณ์ กับมนุษย์ได้ ผมเคยเขียนถึงไปก่อนหน้านี้นานแล้วครับ พอดีตอนนี้มีความคืบหน้าในเรื่องนี้ ก็เลยขอนำมาบอกเล่าเสียหน่อย เมื่อต้นเดือนมิถุยายนที่ผ่านมานี้เอง ได้มีงานประชุมวิชาการหนึ่งที่น่าสนใจซึ่งจัดขึ้น ณ นครเซี่ยงไฮ้ งานประชุมนี้มีชื่อว่า 2009 IEEE 8th International Conference on Development and Learning ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับ การทำให้จักรกลมีการเรียนรู้ เพื่อที่จะทำให้จักรกลสามารถที่จะมีภาวะทางอารมณ์ ความคิด คล้ายๆกับการมี "จิตใจ" ซึ่งจะเป็นการทำให้สิ่งมีชีวิตกับจักรกล มีปฏิสัมพันธ์ใกล้ชิดต่อกันมากขึ้น ความก้าวหน้าในศาสตร์ด้านนี้จะมีประโยชน์มหาศาล เพราะจะทำให้จักรกลมีความฉลาดมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็จะเพิ่มสมรรถนะของมนุษย์ เพราะมันจะช่วยให้จักรกลเข้าไปเสริม หรือ อยู่ในร่างกายของมนุษย์ได้

ในงานประชุมนี้เอง ได้มีการเสนอผลงานที่เกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่แสดงอารมณ์ได้ เป็นผลงานของ Machine Perception Laboratory แห่ง University of California San Diego หรือที่เรารู้จักกันดีในนาม UCSD ผลงานนี้ มีความเจ๋งตรงที่ว่า หุ่นยนต์ตัวนี้สามารถที่จะเรียนรู้การแสดงออกทางหน้าตาได้ ใบหน้าที่คล้ายไอน์สไตน์ของหุ่นยนต์ตัวนี้ มีกล้ามเนื้อเทียมอยู่ 31 ชิ้น ซึ่งสามารถที่จะยืดหด เพื่อให้รูปหน้าเปลี่ยนแปลงไปได้ คณะวิจัยได้ให้หุ่นยนต์หันมองกระจก จากนั้น ให้หุ่นยนต์ขยับกล้ามเนื้อใบหน้าอย่างสุ่มๆ เมื่อไรก็ตามที่ใบหน้านั้นไปสัมพันธ์กับลักษณะอารมณ์ใด อารมณ์หนึ่ง หุ่นยนต์จะเก็บข้อมูลกล้ามเนื้อนั้นในหน่วยความจำ แล้วก็สุ่มทำไปเรื่อยๆ จนหุ่นยนต์สามารถเรียนรู้ได้ว่า หากจะแสดงอารมณ์แบบไหน ต้องขยับกล้ามเนื้อส่วนใด เป็นปริมาณเท่าไร การศึกษากระบวนการขยับใบหน้าของหุ่นยนต์ จะช่วยพัฒนาความเข้าใจในเรื่องที่ว่า เด็กเบบี้เรียนรู้ที่จะทำหน้าทำตาเพื่อสื่ออารมณ์ได้อย่างไรด้วย คณะวิจัยตั้งใจว่าจะนำหุ่นยนต์แสดงอารมณ์ตัวนี้ไปใช้สำหรับเป็นหุ่นยนต์พี่เลี้ยงเด็กในอนาคต

Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 4)

วันนี้ผมจะมาคุยเรื่องนี้ต่ออีกหน่อยครับ พอดีไปเจอบทความวิจัยเรื่องหนึ่งที่น่าสนใจ เลยนำมาเล่าให้ฟังครับ บทความวิจัยเรื่องนี้ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Materials ครับ รายละเอียดเต็มก็คือ "Organic electronics for precise delivery of neurotransmitters to modulate mammalian sensory function", Daniel T. Simon, Sindhulakshmi Kurup, Karin C. Larsson, Ryusuke Hori, Klas Tybrandt, Michel Goiny, Edwin W. H. Jager, Magnus Berggren, Barbara Canlon and Agneta Richter-Dahlfors, Nature Materials, Online 5 July 2009, doi: 10.1038/NMAT2494.

บทความวิจัยเรื่องนี้ได้แสดงถึงความก้าวหน้าในเรื่องของเซลล์ประสาทเทียม โดยคณะวิจัยได้พัฒนาเส้นใยที่ทำจากพอลิเมอร์นำไฟฟ้า ซึ่งจะสามารถควบคุมการปล่อยสารสื่อประสาท (Neurotransmitters) ตามคำสั่งได้ ซึ่งพอลิเมอร์นำไฟฟ้าแต่ละชนิดจะเก็บสารสื่อประสาทต่างชนิดกัน เมื่อเรากระตุ้นให้มันปล่อยสารประสาทที่แตกต่างกัน เราก็จะควบคุมเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันได้ ซึ่งดีกว่าวิธีการเดิมที่ใช้ขั้วอิเล็กโทรดในการกระตุ้นปลายประสาท เพราะวิธีการนี้ไม่สามารถที่จะจำเพาะเจาะจงกับเซลล์หรือกลุ่มเซลล์ใดเซลล์หนึ่งได้ เมื่อเราปล่อยศักย์ไฟฟ้าที่อิเล็กโทรด เซลล์ที่ไม่เกี่ยวข้องก็พลอยฟ้าพลอยฝนไปด้วย ต่างจากการใช้สารสื่อประสาท ที่สามารถจำเพาะต่อเซลล์ที่ต้องการกระตุ้นได้

ท่านผู้อ่านจะเห็นได้ว่า ในกรณีนี้วัสดุที่ทำหน้าที่ปลายประสาท เป็นวัสดุฉลาด (Smart Materials) ซึ่งมีความก้าวหน้ามากกว่าวัสดุโง่ (Dumb Materials) เพราะมันทำหน้าที่ตามสั่งหรือโปรแกรมได้ (Functional Materials) กล่าวคือนักวิจัยสามารถโปรแกรมให้มันปล่อยสารสื่อประสาทตามสภาวะที่กำหนดได้ วัสดุประเภทนี้แม้ยังไม่ถือว่าเป็นวัสดุปัญญา แต่ก็เกือบๆ แล้วครับ เพราะอีกไม่นาน นักวิจัยจะประกอบวัสดุปลายประสาทนี้เข้ากับเซลล์ประดิษฐ์ นั่นคือ วัสดุหลายๆ ชนิดจะมาประกอบรวมกันทำหน้าที่เป็นระบบ (System) ที่มีความซับซ้อน และที่สำคัญ ต้องมีส่วนของการคิดหรือประมวลผลได้ด้วย (Computing) จึงจะเรียกว่ามันเป็นวัสดุปัญญานะครับ

Ecological Robot - หุ่นยนต์หากินเอง (ตอนที่ 2)

วันนี้ ผมจะยกตัวอย่างของหุ่นยนต์หากินเอง ซึ่ง Bristol Robotics Laboratory ซึ่งเป็นต้นตำหรับของหุ่นยนต์กินแมลงเป็นอาหาร ซึ่งทางห้องปฏิบัติการนี้ได้ออกหุ่นยนต์ที่เรียกว่า EcoBot นี้มาถึง 2 รุ่นแล้วคือ EcoBot I และ EcoBot II และตอนนี้ก็กำลังออกแบบรุ่นที่ 3 คือ Ecobot III ซึ่งตอนนี้ทางทีมวิจัยเก็บเรื่องนี้อย่างเงียบ หาข้อมูลได้ยากมากครับ

เจ้าหุ่น EcoBot II ซึ่งมีข้อมูลเปิดเผยได้แล้วนี้ เป็นผลงานของนักศึกษาปริญญาเอก ที่มีชื่อว่า Loannis Leropoulos หุ่นยนต์ตัวนี้มีเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพติดเป็นแผงอยู่บนร่างกาย มันสามารถกินแมลงได้ทั้งตัว เมื่อมันมีพลังงาน มันจะเดินด้วยความเร็ว 8-16 เซ็นติเมตรต่อชั่วโมง เข้าหาบริเวณที่มีความเข้มแสง แมลงวัน 8 ตัวทำให้มันอิ่มได้ 12 วัน ถึงแม้ EcoBot II จะเดินได้อืดอาด แถมก็ยังไม่ได้มีความฉลาดอะไร แต่มันก็เป็นหุ่นยนต์ตัวแรกในโลก ที่สามารถหาอาหารกินเอง รับรู้สิ่งเร้า (ถึงแม้จะมีแค่สัมผัสง่ายๆ เรื่องแสง) ประมวลผลและตอบสนองต่อสิ่งเร้านั้น แถมมันยังสามารถสื่อสารได้ (ด้วยการส่งข้อมูลแบบไร้สายกลับมาที่คอมพิวเตอร์แม่) ซึ่งก็ถูกครับ เพราะเจ้าหุ่นตัวนี้ถือเป็นการวางหลักไมล์แรกๆ ของศาสตร์ทางด้านหุ่นยนต์ที่พึ่งพาตัวเองได้ในเรื่องพลังงาน

Chris Melhuish หัวหน้าห้องปฏิบัติการวิจัย Bristol Robotics Laboratory หวังว่าในอนาคต หุ่นยนต์ประเภทนี้จะถูกใช้ในสถานการณ์ที่ล่อแหลมอันตราย เช่น เราสามารถปล่อยหุ่นยนต์เข้าไปในสนามรบ ในดงทุ่นระเบิดที่มีข้าศึกหนาแน่น ไม่อยากให้ทหารตัวเป็นๆ เข้าไป หุ่นยนต์จะสามารถดำรงชีพอยู่ได้โดยอาศัยพลังงานจากชีวะอินทรีย์ ทั้งแมลง หนอน ซากพืช ซากสัตว์ เพื่อที่จะนำพลังงานทุกเม็ดทุกหน่วยมาปฏิบัติการรบ

(ภาพบน - หน้าตาของ Microbial Fuel Cell ที่เปลี่ยนแมลงให้เป็นกระแสไฟฟ้าสำหรับหุ่นยนต์)

Ecological Robot - หุ่นยนต์หากินเอง (ตอนที่ 1)

งานวิจัยของผมที่ไร่องุ่นกรานมอนเต้นั้น พวกเราเข้าไปพัฒนาและติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจสภาพล้อมรอบต่างๆ เช่น ความชื้นในดิน ความชื้นในอากาศ สารอินทรีย์ในดิน พลังงานแสง พลวัตของมวลอากาศ ฯลฯ เซ็นเซอร์เหล่านั้นถูกติดตั้งตามจุดต่างๆ ในไร่เป็นเครือข่ายไร้สาย ซึ่งโครงการในปีต่อไป พวกเราจะพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัดพืช แล้วนำไปติดตั้งในไร่

เซ็นเซอร์ตรวจสภาพล้อมรอบเหล่านั้น ต้องอาศัยพลังงานในการทำงาน ซึ่งเราก็จะพยายามเก็บเกี่ยวพลังงานรอบข้างตัวเซ็นเซอร์มาใช้ประโยชน์ เพื่อให้เซ็นเซอร์พวกนี้อยู่ได้ด้วยตัวเอง โดยอาศัยการดูแลจากมนุษย์ให้น้อยที่สุด (Self-Sustaining) พลังงานรอบข้างที่พูดถึงนี้ก็เช่น แสงแดด (อาศัยโซลาร์เซลล์) พลังงานลม (มีกังหันลมเล็กๆ เก็บพลังงานลม) และ พลังงานจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น สัญญาณวิทยุ สัญญาณโทรทัศน์ สัญญาณมือถือ) พวกเราเคยคิดถึงพลังงานอีกประเภทหนึ่งเหมือนกัน แต่ยังไม่ได้ทำ นั่นคือ พลังงานจากชีวอินทรีย์ เพราะในไร่นาเกษตรกรรมนั้น มีแมลงเยอะแยะไปหมด หากตัวเซ็นเซอร์มีที่ดักจับแมลงแบบต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง ซึ่งเมื่อใดแมลงหลุดเข้ามา เอ็นไซม์ก็จะถูกปล่อยออกมาย่อยละลายตัวแมลง แล้วนำสารอินทรีย์ในตัวแมลงออกมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า โดยผ่านเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ (Microbial Fuel Cell) แมลงที่บินไปบินมาก็จะกลายมาเป็นอาหารของเซ็นเซอร์ของเรา จริงๆแล้ว การนำแมลงมาเป็นอาหารและพลังงานให้แก่จักรกล ก็มีคนทำหลายๆ กลุ่มแล้วนะครับ ทั้งหมดเป็นของต่างประเทศครับ ในเมืองไทยยังไม่มีใครทำ ในตอนหน้าผมจะมายกตัวอย่างให้ฟังครับ

ทีนี้มาถึงคำถามที่ว่า ทำไมหุ่นยนต์จะต้องหากินเอง ในเมื่อเราก็ชาร์จแบ็ตให้มันก็ได้ หรือ ใช้โซลาร์เซลล์ก็ได้ ในภาพยนตร์เรื่อง Wall-E เจ้าหุ่นพระเอกของเราอาศัยช่วงตื่นนอนตอนเช้า ออกมาตากแดดชาร์จไฟเพื่อใช้ทำภารกิจทั้งวัน ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว เป็นเรื่องที่ทำได้ยากครับ เพราะพลังงานจากโซลาร์เซลล์แค่นั้น ไม่มีทางพอสำหรับหุ่นยนต์อย่างเจ้า Wall-E ที่ขยันเดินเก็บขยะทั้งวัน ดังนัน ถ้าเราอยากให้หุ่นยนต์สามารถอยู่ได้ โดยพึ่งพิงมนุษย์ให้น้อยที่สุด อย่างน้อย มันต้องสามารถหาอาหารกินได้ จึงเกิดไอเดียขึ้นมาว่า ทำไมไม่สร้างหุ่นยนต์ให้ล่าแมลงมากินล่ะ จริงๆ ก็มีแนวคิดถึงหุ่นยนต์กินพืชเป็นอาหารเหมือนกัน แต่แมลงซึ่งประกอบด้วยโปรตีนสูงนั้น เหมาะที่จะนำมาใช้เป็นอาหารหลักจานด่วนของหุ่นยนต์มากกว่าครับ

คราวนี้วิทยาศาสตร์ของระบบย่อยอาหาร กับ วิศวกรรมหุ่นยนต์ ต้องมาคุยกันมากๆ แล้วล่ะครับ .........

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 3)

แฟนของผมเป็นคนที่ไม่ค่อยถูกโฉลกกับแมลงเอามากๆ ซึ่งนั่นอาจจะเป็นลักษณะของผู้หญิงโดยมาก ตรงข้ามกับผมซึ่งเป็นคนที่นิยมชมชอบในความเจ๋งของแมลง และอยากจะศึกษาสิ่งมีชีวิตมหัศจรรย์พวกนี้ ทุกครั้งที่เห็นพวกมัน ผมจะต้องเข้าไปดูใกล้ๆ ว่าพวกมันมีหน้าตายังไง พวกมันครองโลกมานานกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด และเมื่อมนุษย์สูญพันธุ์ไปแล้ว แมลงก็จะยังอยู่ต่อไปครับ น่าเสียดายที่ผมไม่ค่อยมีความรู้เรื่องแมลงมาก และน่าเสียดายอีกที่คนที่รู้เรื่องแมลงและเก่งเรื่องแมลงในประเทศไทยทั้งหมด ไม่มีความรู้ทางด้านวิศวกรรมแมลง (Insect Engineering) เพราะว่า .... แมลงกำลังจะกลายเป็นศูนย์กลางการศึกษาหุ่นยนต์แบบลูกครึ่งชีวจักรกล .....

ก่อนหน้านี้ ก็มีการวิจัยเพื่อนำสิ่งมีชีวิตต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น หนู นกพิราบ หรือ ปลาฉลาม มาทำให้เป็นกึ่งสัตว์กึ่งจักรกลที่มนุษย์สามารถสั่งให้ไปทำภารกิจต่างๆ มาระยะหนึ่งแล้ว ซึ่งก็ประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง ปัญหาของสัตว์เหล่านั้นก็คือ มันตัวโตเกินไป ทำให้เป็นที่สังเกตเห็นได้ ไม่เหมือนแมลงที่ปกติคนเราก็จะไม่ค่อยสนใจพวกมันอยู่แล้ว ทำให้แมลงพวกนี้เหมาะที่จะนำมาทำเป็นสัตว์กึ่งหุ่นยนต์เพื่อใช้ในการทหาร

Michel Maharbiz ผู้ช่วยศาสตราจารย์หนุ่มแห่งภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบอร์คลีย์ (University of California Berkeley) เป็นกลุ่มวิจัยหนึ่งที่ทำงานทางด้านแมลงชีวกล เขาได้ปลูกขั้วอิเล็กโทรดลงไปในปมประสาทสมองส่วนควบคุมการบินของแมลงทับสายพันธุ์ Green June Beetle เมื่อทีมงานของเขาปล่อยศักย์ไฟฟ้าลบเข้าไป ปีกของแมลงทับก็จะขยับทำให้มันบินขึ้น แต่เมื่อปล่อยศักย์ไฟฟ้าบวกเข้าไป ปีกของมันจะหยุดบิน ดังนั้นด้วยการควบคุมการปล่อยศักย์ไฟฟ้าสลับกันไปนี้ ก็จะทำให้เจ้าแมลงทับกึ่งหุ่นยนต์นี้สามารถบินสูงๆ ต่ำๆ ได้ตามที่เราต้องการ นักวิจัยได้ต่อขั้วไฟฟ้าเข้าที่กล้ามเนื้อปีกของแมลงทับ ทำให้สามารถควบคุมได้ว่าจะให้ข้างไหนทำงานมากว่าอีกข้าง เป็นผลให้เราสามารถควบคุมการเลี้ยวของมันได้

IEEE Robio 2009 - International Conference on Robotics and Biomimetics

ศาสตร์ทางด้านวิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ ชีววิศวกรรมศาสตร์ และ หุ่นยนต์ศาสตร์ รวมไปถึงการหลอมรวมของศาสตร์เหล่านี้เข้าด้วยกัน กำลังจะเข้าครอบครองหัวข้อวิจัยในทศวรรษต่อไป (ค.ศ. 2010-2020) ต่อจากเรื่องของนาโนเทคโนโลยีครับ ใครที่กำลังจะไปเรียนเมืองนอกควรจะไปเรียนเรื่องนี่แหล่ะครับ รับรองกลับมาฮ็อตฮิตติดตลาดแน่นอนครับ

วันนี้ผมนำเอาการประชุมหนึ่งที่น่าสนใจมากในสาขาข้างต้นที่กล่าวมาครับ นั่นคือ IEEE Robio 2009 - International Conference on Robotics and Biomimetics ซึ่งในปีนี้ได้จัดติดต่อกันเป็นปีที่ 6 แล้วครับ โดยจะไปจัดที่เมืองกุ้ยหลิน สาธารณรัฐประชาชนจีน ระหว่างวันที่ 18-22 ธันวาคม พ.ศ. 2552 โดยมีกำหนดส่ง Full Paper ภายในวันที่ 15 กรกฎาคม 2552 นี้

น่าสนใจมากครับว่าการประชุม IEEE Robio นี้ริเริ่มโดยสาธารณรัฐประชาชนจีนเมื่อปี 2004 โดยจัดที่เมือง Shenyang จากนั้นก็จัดกันต่อที่เมืองจีนมาตลอด ครั้งที่ 2 ไปจัดที่ ฮ่องกง แล้วก็แวะมาจัดครั้งที่ 3 ที่ คุนหมิง ครั้งที่ 4 ไปจัดที่ซันย่าบนเกาะไหหนาน พอปี 2008 ก็ออกจากจีนมาแวะที่กรุงเทพฯ ของเราด้วยครับ (IEEE Robio 2008) แต่เนื่องจากพวกม็อบพันธมิตรดันไปปิดสนามบิน ทำให้งานนี้เลยต้องเลื่อนมาจัดจริงๆ กันในเดือนกุมภาพันธ์ 2009 นี้เอง แต่ถึงอย่างไรก็ตาม ด้วยความที่ชาวต่างชาติถึงยังไงก็หลงใหลเมืองไทยมาก ยังไงเขาก็มา งาน IEEE Robio 2008 ที่จัดที่กรุงเทพฯ นั้น เสียดายที่ผมไม่ได้ไปเข้าร่วมในการประชุมนี้ แต่เพื่อนผมได้เอา Proceeding กับ CD มาให้ชุดหนึ่ง จึงมีโอกาสนั่งศึกษาดู ซึ่งก็พบว่าเนื้อหาของการประชุมน่าสนใจมากๆ ครับ เพราะจะว่าไปแล้ว งานทางด้านหุ่นยนต์แนวเลียนแบบธรรมชาติของชาติทางเอเชียของเรานั้น เจริญกว่าอเมริกาและยุโรปเสียอีก งานประชุม IEEE Robio 2009 จึงเป็นที่คาดหวังว่าจะต้องเจ๋งมากๆ แล้วปีนี้เขามี Theme ทางด้าน “Robot-assisted bioengineering to serve humans” ด้วยครับ

Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 2)

ช่วงนี้ผมเขียนเรื่องเทคโนโลยีทางด้านกลาโหมบ่อยนิดนึง ให้เข้ากับสถานการณ์ที่ว่าตอนนี้เมืองไทยทั้งหมด กำลังตกอยู่ภายใต้การควบคุมของทหาร ท่านผู้อ่านจะได้รู้สึกตื่นเต้นไปกับบรรยากาศสงครามเล็กๆ ที่เกิดขึ้นในบ้านเรา วันนี้ผมจะพูดถึงเรื่อง Machine Vision หรือการมองเห็นประดิษฐ์กันต่อจากคราวที่แล้ว ซึ่งเนื้อเรื่องในวันนี้จะเกี่ยวข้องกับการทำให้หุ่นยนต์ทหาร มีความสามารถในการมองเห็นและเข้าใจในสิ่งที่มันเห็น อันจะนำไปสู่การคิดและตัดสินใจในภารกิจต่างๆ ได้เอง

จริงๆ แล้วศาสตร์ทางด้าน Machine Vision นั้นได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องมาหลายปีดีดักแล้วครับ แต่ไฉนหุ่นยนต์ต่างๆ ที่ใช้งานกันหรือแข่งขันกัน (เช่น หุ่นยนต์เตะฟุตบอล หรือ โยนลูกบาส) ถึงยังไม่สามารถที่จะใช้ฟังก์ชันที่ง่ายที่สุดนี้ (คือ การมองเห็นด้วยกล้อง) ให้เกิดประโยชน์ในการทำงานของมันได้อย่างเต็มที่ จริงๆแล้วการติดกล้องให้แก่หุ่นยนต์ไม่ใช่เรื่องยากหรอกครับ แต่การทำให้มันเข้าใจสิ่งที่มันเห็นนั้น หรือ จำแนกแยกแยะวัตถุต่างๆได้นั้น ยังเป็นอะไรที่ไม่หมูสำหรับสาขานี้ "การที่จะจำแนกแยกแยะวัตถุในภาพว่ามันคืออะไร ยังเป็นเรื่องที่ไม่ง่ายเลยครับ ปัญหาก็คือ วัตถุชิ้นหนึ่งนั้น สามารถถูกมองจากมุมหรือระยะได้ไม่จำกัดจำนวน" เจ้าหน้าที่กองทัพสหรัฐฯกล่าว

ทางเพนทากอนได้สนับสนุนเงินทุนวิจัยเพื่อพัฒนาระบบการมองเห็นประดิษฐ์ที่มีชื่อว่า "Psychologinally Inspired Recognition System" ซึ่งระบบการมองเห็นประดิษฐ์นี้จะเลียนแบบการมองเห็นและจำแนกวัตถุของมนุษย์ ด้วยการพัฒนาอัลกอริทึมต่างๆขี้นมา "แต่ถึงยังไงเรื่องนี้ก็ยังไม่ง่ายอยู่ดีครับ เพราะจากงานวิจัยต่างๆนั้น ชี้ชัดว่ามนุษย์ไม่ได้ใช้อัลกอริทึมแบบเดียวในการจำแนกวัตถุ แต่ใช้อัลกอริทึมแตกต่างกันไป ตามสถานการณ์และประเภทของวัตถุ" เจ้าหน้าที่ผู้นั้นเสริม "อย่างเช่น บางทีคนเราอาจจะใช้วิธีเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลที่มีอยู่ (Template Based Algorithm) บางทีเมื่อมองแล้วก็พยายามหารูปแบบเด่น (Feature) หรือบางครั้งก็อาจมองหาลักษณะทาง geometry ที่เด่นของมันครับ"

Robofish - ปลาหุ่นยนต์

วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) และจักรกลชีวภาพ (Bionics) กำลังจะครอบครองศตวรรษที่ 21 แล้วครับ สิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ ที่น่าตื่นตาตื่นใจ ล้วนหยิบยืมความรู้จากศาสตร์นี้มาใช้ทั้งนั้น ตั้งแต่เริ่มเขียน Blog นี้ผมก็ทยอยนำความก้าวหน้าในศาสตร์นี้มาเล่าให้ฟังเรื่อยๆ ครับ

เร็วๆ นี้สำนักข่าวรอยเตอร์ได้รายงานว่า คณะวิจัยของประเทศอังกฤษได้พัฒนาหุ่นยนต์ปลา ซึ่งสามารถเคลื่อนไหวคล้ายปลามากที่สุดตั้งแต่ที่มีการพยายามพัฒนาหุ่นยนต์ประเภทนี้ เจ้าหุ่นยนต์ปลาตัวนี้มีลำตัวยาว 1.5 เมตร นักวิจัยประดิษฐ์มันขึ้นมาโดยตั้งใจให้มันทำหน้าที่นักสืบใต้น้ำ มันถูกติดตั้งเซ็นเซอร์เคมีหลากหลายประเภทเข้าไป ทำให้มันสามารถตรวจสอบมลภาวะในทะเลได้ การที่มันมีรูปร่างเหมือนปลา และว่ายน้ำเหมือนปลา ทำให้การเคลื่อนไหวใต้น้ำของมันประหยัดพลังงานได้มากกว่าเรือดำน้ำไร้คนขับ ซึ่งมักใช้กันในงานวิจัยใต้น้ำ แต่สิ่งที่ทำให้มันเจ๋งกว่าเรือดำน้ำไร้คนขับเหล่านั้นคือ มันสามารถไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีมนุษย์ควบคุม เจ้าหุ่นยนต์ปลานี้ได้ถูกโปรแกรมให้มีความฉลาด สามารถเรียนรู้การว่ายน้ำได้สถานการณ์ต่างๆ ตอนนี้คณะวิจัยกำลังวางแผนที่จะผลิตหุ่นยนต์ปลานี้ออกมาเป็นฝูงเลยครับ ซึ่งจะต้องมีการพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อทำให้หุ่นยนต์ปลาสามารถอยู่และทำงานเป็นฝูง ซึ่งพวกมันก็ต้องมีทักษะทางสังคม (Social Intelligence) ด้วย

Machine Vision - การมองเห็นประดิษฐ์ (ตอนที่ 1)

ศาสตร์ทางด้าน Artificial Sense หรือ สัมผัสประดิษฐ์ นั้นกำลังมาแรงครับ ศาสตร์ทางด้านนี้จะทำให้ความเป็นสิ่งมีชีวิตกับความเป็นจักรกล เขยิบเข้ามาใกล้ชิดกัน ศาสตร์นี้จะนำเอาความรู้สึกเข้าไปใส่ให้จักรกล และนำเอาความสามารถของจักรกลเข้าไปใส่ให้แก่สิ่งมีชีวิต การมองเห็นเป็นสัมผัสอย่างหนึ่งที่สิ่งมีชีวิตประเภทสัตว์ต้องการมีเอาไว้เพื่อเอาตัวรอด และดำรงชีพ ตั๊กแตนมีระบบการมองเห็นที่ไวมากจนมันสามารถหลบหลีกการบินชนกันในฝูงที่มีความหนาแน่นเป็นล้านตัว นกอินทรีย์มีดวงตาที่สามารถซูมภาพจากระยะหลายกิโลเมตร การนำเอาระบบการมองเห็นไปใส่ให้แก่หุ่นยนต์ หรือ จักรกล (เช่น คอมพิวเตอร์) จึงเป็นความฝันของวิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) ระบบการมองเห็นที่ว่านี้ไม่ใช่เพียงแค่กล้องรับภาพเท่านั้นนะครับ แต่ต้องมีการวิเคราะห์และประมวลผลด้วยว่า ภาพนั้นคืออะไร มีความหมายอย่างไร ซึ่งจะนำไปสู่การตัดสินใจทำกิจกรรมต่างๆ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ใช้กล้องดิจิตอลรุ่นใหม่ๆ ที่มีฟังก์ชันตรวจสอบการยิ้มของผู้ถูกถ่ายรูป โดยกล้องจะทำการกดชัตเตอร์ทันทีที่มีการยิ้มเกิดขึ้นบนใบหน้าของคนที่เรากำลังจะเก็บภาพ

ฟังก์ชันตรวจสอบการยิ้มที่ผมยกตัวอย่างนั้น ถือว่าเป็นระบบการมองเห็น Machine Vision อย่างง่ายๆ นะครับ เพราะจริงๆ แล้ว เทคโนโลยี Machine Vision ยังมีคุณูปการมีมากมาย มีโอกาสและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้งานอีกมากมายเลยล่ะครับ บริษัท Omron ในประเทศญี่ปุ่นได้ออกวางจำหน่ายระบบตรวจสอบการยิ้ม เพื่อนำไปตรวจสอบการยิ้มของพนักงานขายของตามห้างร้านต่างๆ ว่ามีการยิ้มกับลูกค้าเพียงพอหรือไม่ บริษัท Fujitaka ในประเทศญี่ปุ่นได้ใช้เทคโนโลยีในการตรวจสอบใบหน้าของผู้ที่จะมาหยอดเหรียญซื้อบุหรี่ที่ตู้ว่าเป็นเด็กหรือผู้ใหญ่ หากเครื่องมองว่าคนที่มาซื้อเป็นเด็ก มันก็จะไม่ขายให้ ซึ่งจากการทดสอบนั้นพบว่าเครื่องขายบุหรี่อัตโนมัติของ Fujitaka นั้นมีความแม่นยำมากกว่าพนักงงานหน้าผับที่คอยตรวจสอบไม่ให้เด็กเข้าไปใช้บริการเสียอีก

วันหลังผมจะมาเล่าเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้อีกนะครับ ......................

Robot Evolution - หุ่นยนต์วิวัฒน์

ช่วงนี้วงการวิทยาศาสตร์กำลังเฉลิมฉลองโอกาสครบรอบ 150 ปี ทฤษฎีวิวัฒนาการของ ชาร์ล ดาร์วิน ซึ่งทฤษฎีสะท้านโลกนี้ได้นำดาวเคราะห์ของเราออกจากความงมงายในเรื่องพระเจ้าสร้างโลก ทำให้พวกเราประจักษ์ชัดว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลายนั้นวิวัฒนาการมาจากกระบวนการทางเคมีที่เริ่มจากขั้นตอนง่ายๆ ไปสู่ความซับซ้อน ชาร์ล ดาร์วิน ได้เชื่อมโยงหลักฐานต่างๆอย่างมีระบบ ทำให้เราเข้าใจความมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ และที่สำคัญก็คือกระบวนการทางธรรมชาติที่เรียกว่า Natural Selection (การคัดเลือกตามธรรมชาติ) นั้นได้ถูกเปิดเผยออกมา ทำให้เรารู้ว่าโลกที่เราอาศัยอยู่ขณะนี้ มีการแข่งขันระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ อยู่ตลอดเวลา เมื่อไรที่สายพันธุ์ของเราอ่อนแอ ก็จะถูกแทนที่ด้วยสายพันธุ์อื่นๆ ได้เช่นกัน

แต่สิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตข้างหน้านั้น อาจไม่ได้มีแค่สิ่งมีชีวิตเท่านั้นที่จะเข้ามาแข่งขันเพื่อเป็นสายพันธุ์ที่ธรรมชาติคัดเลือก ทั้งนี้เพราะตอนนี้หุ่นยนต์แบบชีวะ ก็เริ่มมีวิวัฒนาการแบบสิ่งมีชีวิตแล้วล่ะครับ มีการวิจัยที่พยายามทำให้หุ่นยนต์สามารถที่จะมี evolution ได้แบบสิ่งมีชีวิต นักวิจัยได้พัฒนาหุ่นยนต์ที่เรียนรู้ที่จะพัฒนาตัวเอง เช่น หุ่นยนต์ที่มีล้อ สามารถที่จะเรียนรู้ที่จะเดินหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้ เมื่อเราติดเซ็นเซอร์เพิ่มเติม หุ่นยนต์ก็จะเรียนรู้ที่จะใช้อุปกรณ์ที่ติดตั้งเพิ่มเอง พอลองผิดลองถูกไปสักพัก มันก็จะใช้อุปกรณ์ใหม่ได้อย่างคล่องแคล่ว นักวิจัยได้ลองใส่ล้อเพิ่มเข้าไปให้หุ่นยนต์ หุ่นยนต์สามารถที่จะเรียนรู้อุปกรณ์ที่เพิ่มเข้ามา ลองผิดลองถูกว่ามันมีข้อได้เปรียบอย่างไร เพื่อใช้ให้เกิดประโยชน์ หากอุปกรณ์ส่วนใดบกพร่อง มันจะเรียนรู้เพื่อที่จะอยู่กับของที่ยังมีอยู่ ในภาพยนตร์เรื่อง wall-e นั้น เจ้าหุ่นกระป๋องเก็บขยะ เรียนรู้ที่จะ recycle สายพานล้อของมัน จากตัวที่เสียไปแล้ว

การหลอมรวมระหว่างวิศวกรรมศาสตร์ กับ ชีววิทยา กำลังเกิดขึ้นทุกหนแห่งครับ ตอนนี้วิศวะไม่เรียนชีววิทยาแบบแต่ก่อน คงจะไม่ได้แล้วครับ .................

รถยนต์แรลลี่นาโน (Nano Rally Car)

หายไปหลายวันเลยครับ ผมไปร่วมงานประชุม PACCON2009 ที่มหาวิทยาลัยนเรศวร จ.พิษณุโลก ระหว่างวันที่ 14-16 มกราคม 2552 กลับมา ยังไม่ทันหายเหนื่อยก็รีบมาอัพเดตบทความก่อนเลยครับ พิษเศรษฐกิจโลกหดตัวตอนนี้เริ่มเข้ามาเล่นงานการประชุมทางวิทยาศาสตร์กันแล้วครับ งานนี้เจ้าภาพพยายามรัดเข็มขัดแทบจะทุกอย่าง ไม่ได้จัดงานที่โรงแรมเหมือนแต่ก่อน ย้ายมาจัดที่โรงแรมแทน งานเลี้ยงก็เป็นไปอย่างเรียบง่าย วัสดุต่างๆ อย่างป้ายชื่อ กระเป๋าใส่เอกสารประชุม ก็ประหยัดค่าใช้จ่าย จริงๆแล้วก็เป็นเรื่องที่ดีครับ งานนี้มีผู้เข้าร่วมประชุมเยอะมาก ผมได้มีโอกาสฟังการบรรยาย ซึ่งโดยมากเป็นนักศึกษาระดับปริญญาโท และ ปริญญาเอก ที่มาเสนอผลงาน ซึ่งมีแต่งานดีๆทั้งนั้นเลยครับ

ช่วงนี้วิศวกรรมที่เลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) กำลังมาแรงครับ ศาสตร์ใหม่ตัวนี้ได้เข้าไปในทุกวงการ วันนี้ผมจะนำเรื่องเกี่ยวกับรถยนต์ที่เลียนแบบแมลง ซึ่งบริษัท Mitsubishi ออกแบบมาเพื่อเป็นรถยนต์ที่วิ่งได้ในทุกสภาพภูมิประเทศ มันมีชื่อว่า MMR25 ครับ เพราะ Mitsubishi ตั้งใจจะให้มันเป็นรถแข่งแรลลี่ในปี ค.ศ. 2025 รถคันนี้มีระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ล้อแต่ละข้างของมันสามารถหมุนด้วยความเร็วแตกต่างกัน รวมทั้งสามารถหมุนมุมล้อเพื่อให้ล้อเล็กๆ บิดไปมา ทำให้รถสามารถวิ่งแถไปข้างๆได้ สมมติรถคันนี้กำลังวิ่งทางตรงอยู่ แล้วเกิดมีสิ่งกีดขวางอยู่ข้างหน้า ถ้าเป็นรถยนต์ปกติหากหักหลบ อาจจะสูญเสียการทรงตัว หรือ ที่เรียกว่าเสียหลัก แต่รถคันนี้สามารถที่จะแถออกด้านข้าง ด้วยการบิดมุมล้อเล็กๆ ที่ประกอบเป็นล้อใหญ่ ทำให้วิ่งเลี้ยวผ่านไปได้อย่างง่ายดาย เจ้า MMR25 ใช้พลังงานจากแบตเตอรีแบบลิเธียมนาโนไฟเบอร์ที่มีน้ำหนักเบา ในการประจุไฟครั้งหนึ่งสามารถวิ่งไปได้ไกลถึง 1,600 กิโลเมตร รถคันนี้ไม่มีหน้าต่างหรอกครับ เพราะกระจกมีน้ำหนักมากเกินไป แต่คนขับที่อยู่ข้างในจะเห็นภูมิประเทศข้างนอก ผ่านจอภาพแบบพาโนรามาที่นำภาพจากกล้องที่ติดอยู่นอกรถ เพื่อมาฉายภาพใหม่ผ่านจอภายในรถ ตัวถังรถมีน้ำหนักเบาเพราะใช้วัสดุนาโนคอมโพสิต ซึ่งมีความแข็งแกร่งทนทานต่อสภาพอากาศ

ในการประชุมครั้งนี้ ผมได้เห็นงานวิจัยทางด้านนาโนวัสดุหลายๆงานที่มีความก้าวหน้า เป็นงานฝีมือคนไทย ซึ่งหากนำเอางานวิจัยที่แยกส่วนเหล่านี้มาประกอบหรือบูรณาการเป็นงานวิศวกรรมแล้วละก็ นวัตกรรมใหม่ๆแบบรถยนต์ MMR25 ของญี่ปุ่น ก็อาจจะเกิดขึ้นในเมืองไทยได้ไม่ยากครับ

Crash Avoidance Technology - เทคโนโลยีหลีกเลี่ยงการชน (ตอนที่ 3)

วันนี้ผมจะมาเล่าต่อนะครับ ถึงเรื่องเทคโนโลยีที่จะเข้ามาช่วยทำให้ถนนหนทางในศตวรรษที่ 21 มีความปลอดภัยน่าขับขี่มากขึ้น เทคโนโลยีหลีกเลี่ยงการชนก็เป็นตัวหนึ่งที่พูดถึงกันมากช่วงนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษากันว่าเจ้าตั๊กแตนมีความสามารถพิเศษอย่างไร มันถึงสามารถบินรวมฝูงกันได้หนาแน่นมาก โดยไม่ชนกันเองเลย ว่ากันว่าในช่วงที่มันอพยพนั้น มันมีจำนวนถึง 80 ล้านตัวต่อพื้นที่ 1 ตารางกิโลเมตร โดยในการบินของมันนั้นไม่เกิดการชนกันเลย เป็นไปได้อย่างไร ในสหรัฐอเมริกาเองนั้นมีรถยนต์ถึง 3.6 ล้านคันในแต่ละปีที่เฉี่ยวชนกัน

บริษัทวอลโว่แห่งสวีเดนกำลังสนใจศึกษาตั๊กแตนเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีหลีกเลี่ยงการชนกัน นักวิจัยสงสัยกันมาสักพักแล้วครับ ว่าระบบประสาทอยู่หลังลูกตาของตั๊กแตน ที่มีชื่อว่า Lobula Giant Movement Detector หรือ LGMD นี้น่าจะมีส่วนเกี่ยวข้องกับความพิเศษในการหลีกเลี่ยงการชนของมัน ซึ่งเจ้า LGMD นี้จะปลดปล่อยสารพลังงานออกมาก่อนจะเกิดการชนกันเอง หรือเมื่อมันเจอกับนกผู้ล่า นักวิจัยได้ทดลองนำตั๊กแตนมาชมภาพยนตร์เรื่อง Star Wars ซึ่งมีฉากยานอวกาศวิ่งอย่างรวดเร็วเพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวาง เมื่อตั๊กแตนเห็นวัตถุพุ่งตรงเข้ามา LGMD ของมันจะปลดปล่อยสารพลังงานออกมาเป็นพีควัดได้อย่างชัดเจน ใช้เวลาเพียง 45 มิลลิวินาทีเท่านั้น Claire Rind นักวิจัยที่ทุ่มเทศึกษาเรื่องนี้อย่างจริงจังกล่าวว่า "ตั๊กแตนสามารถมองเห็นภาพต่างๆ ได้รวดเร็วกว่ามนุษย์หลายเท่าเลยค่ะ นั่นทำให้มันมีเวลาพอที่จะหลบหลีกสิ่งต่างๆได้อย่างรวดเร็วมาก สำหรับมนุษย์เราเมื่อลองไปดูภาพต่างๆที่ตั๊กแตนเห็น ก็ไม่ต่างจากภาพเคลื่อนไหวแบบ slow motion" และการที่ตั๊กแตนจะสนใจเฉพาะสิ่งที่จะวิ่งมาชนมันเท่านั้น ก็ยิ่งทำให้มันมีสมาธิเพื่อจะหลบหลีกสิ่งต่างๆ สำหรับการเคลื่อนที่ในฝูงที่มีความหนาแน่นมากๆ โดยมันจะไม่สนใจสิ่งอื่นใดเลย

นอกจากนั้นแล้ว LGMD ยังทำงานประสานกับระบบประสาทที่ส่วนกลางที่เหมือนสมองของตั๊กแตน ซึ่งจะเป็นที่ส่งข้อมูลทางด้านประสบการณ์ และฐานความรู้เพื่อให้ตั๊กแตนสามารถจัดการกับสถานการณ์แบบต่างๆ ได้ วันหลังจะมาเล่าต่อนะครับ .......