สำหรับสาย 3D Print คงคุ้นเคยกับเศษม้วนฟิลาเมนต์ที่เหลือทิ้งกันดี แต่คุณ Matt Denton ได้เปลี่ยนม้วนพลาสติกธรรมดาๆ ให้กลายเป็น "SpoolBot" หุ่นยนต์บังคับวิทยุสุดว่องไว ที่พรางตัวโคตรเนียนจนดูเหมือนม้วนฟิลาเมนต์ขนาด 2 กิโลกรัมเป๊ะๆ (แถมยังใช้เส้นฟิลาเมนต์ของจริงพันไว้รอบๆ ด้วยนะ!)
ความเนียนระดับนี้ทำเอาเจ้าของถึงกับหาหุ่นยนต์ตัวเองไม่เจอเวลาวางรวมกับม้วนอื่นๆ จนต้องสร้าง "ดวงตา (Googly-eye)" มาติดเพิ่มเพื่อแก้ปัญหานี้กันเลยทีเดียว
กลไกการเคลื่อนที่: กลิ้งได้ไงถ้าไม่มีล้อ?
แม้หน้าตาจะดูไม่เหมือนหุ่นยนต์ แต่ SpoolBot ขับเคลื่อนด้วยการหมุนน้ำหนักภายในรอบแกนกลาง (Central hub) ทำให้ตัวม้วนกลิ้งไปข้างหน้าหรือถอยหลังได้ ส่วนการเลี้ยวจะใช้ระบบบังคับแบบรถถัง (Tank-style) โดยให้ขอบม้วนแต่ละฝั่งหมุนอิสระแยกจากกัน
ฟังดูเหมือนง่าย แต่การจะทำให้มันกลิ้งได้ตรงเป๊ะ และไม่หมุนตีลังกาม้วนตัวอยู่ข้างในกระดอง ต้องอาศัยการเขียนซอฟต์แวร์และการใช้เซนเซอร์ที่แม่นยำมากๆ
เจาะสเปกฮาร์ดแวร์และเซนเซอร์
การจัดการกับระบบทรงตัวและการเคลื่อนที่ (Self-balancing) ต้องอาศัยขุมพลังฮาร์ดแวร์ที่ตอบโจทย์ นี่คือเทคสแต็กที่อยู่เบื้องหลังความเจ๋งนี้:
-
สมองกล (Microcontroller): ขับเคลื่อนด้วยบอร์ด ESP32 (เช่น DFRobot Romeo Mini ESP32) ที่รับจบเรื่องประมวลผลการทรงตัวทั้งหมด
-
ระบบตรวจจับตำแหน่ง: ใช้เซนเซอร์ IMU ในการจับทิศทางและความเอียง ทำงานร่วมกับ Rotary Encoders ที่ติดอยู่กับมอเตอร์เกียร์ เพื่อจับระยะการหมุนแบบเป๊ะๆ
-
แบตเตอรี่ (Power Supply): เลือกใช้แบตเตอรี่แพ็คแบบ NiMH เหตุผลหลักคือ "มันหนัก" ซึ่งเหมาะมากกับระบบที่ต้องใช้การเหวี่ยงน้ำหนัก (Mass shifting) ในการเคลื่อนที่ ยิ่งแบตหนักยิ่งขับเคลื่อนได้ดี
-
ระบบบังคับวิทยุ: ใช้ตัวรับสัญญาณ RC PWM มาตรฐาน ทำให้ใช้รีโมตทั่วไปบังคับได้เลย แต่คุณ Matt ได้ออกแบบรีโมตแบบมือเดียว (One-handed) ที่สามารถเสียบเก็บเข้าไปในแกนกลางม้วนฟิลาเมนต์ได้พอดีเป๊ะ!
ดวงตา Googly-eye: ไอเทมเสริมสุดกวน
อย่างที่บอกว่าหุ่นมันเนียนเกินไปจนหาไม่เจอ การติดดวงตาปิงปองเข้าไปที่แกนกลาง นอกจากจะเพิ่มความกวนและสร้างคาแรคเตอร์แล้ว มันยังมีประโยชน์ตรงที่ช่วยบอกตำแหน่งทิศ "ด้านหน้า" ของหุ่นยนต์เสมอ ทำให้คนบังคับรู้ว่าโครงสร้างข้างในกำลังชี้ไปทางไหนเมื่อเทียบกับผิวด้านนอก
วิดีโอสาธิตการทำงานและแกะกลไกภายใน
ฮาร์ดแวร์ในยุคนี้ทำให้เราสร้างหุ่นยนต์ทรงตัวได้เองง่ายกว่าเมื่อก่อนมาก โปรเจกต์ SpoolBot มีหลักการคล้ายกับหุ่นยนต์สองล้อทรงตัว (Self-balancing robots) ทั่วไป เป็นไอเดียที่ดีมากสำหรับสาย DIY ที่อยากลองทำอะไรแปลกใหม่
อยากสร้างหุ่นยนต์เจ๋งๆ แบบนี้บ้างใช่ไหม?
คำเตือน: เนื้อหานี้เป็นการสรุปและเรียบเรียงจากบทความต้นฉบับภาษาอังกฤษ ข้อมูลฉบับภาษาไทยอาจมีความคลาดเคลื่อนบางประการจากการตีความหรือย่อเนื้อหา
