วันจันทร์ที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

ประวัติความเป็นมาของหุ่นยนต์

ปี 1921 นักประพันธ์ชาวเชกส์ Karel Acpek ได้ทำละครล้อเลียน โดยมีคำว่า Robot หรือคำว่า Robota ซึ่งแปลว่า ทาส หรือผู้ใช้แรงงาน Robot ในความหมายของCapek หมายถึง หุ่นยนต์ที่มีลักษณะเหมือนมนุษย์ มีแขน มีขา สามารถทำงานได้มากกว่ามนุษย์ 2 เท่า มีพลังมากกว่ามนุษย์ 2 เท่า
หลังจากนั้น 21 ปี ก็มีนักประพันธ์ทางด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี ชื่อ Isaac Asimov เป็นคนที่สร้างแรงดึงดูดให้กับเด็กรุ่นต่อมาสนใจเรื่องหุ่นยนต์ อย่างมาก ในบทประพันธ์เรื่อง (Runaround) ซึ่งได้บัญญัติกฎ 3 ข้อของหุ่นยนต์ คือ 1.หุ่นยนต์ห้ามทำร้ายมนุษย์ 2.หุ่นยนต์ต้องเชื่อฟังมนุษย์ 3.หุ่นยนต์ต้องป้องกันตัวเอง ซึ่งในความเป็นจริงในยุคสมัยนั้นยังไม่มีหุ่นยนต์จริง เป็นเพียงแค่จินตนาการ และความช่างฝันเท่านั้น 10 ปีต่อมาในปี 1952 การ์ตูนเรื่อง Astro Boy ในประเทศญี่ปุ่น เป็นการ์ตูน ที่คงอยู่ในความทรงจำของคนหลายคน และด้วยหุ่นยนต์ตัวเอกชื่อ Tetsuwan Atom หุ่นยนต์ที่สามารถบินได้ โดยเวลาบินจะมีไฟ่พ่นออกมาจากเท้า การ์ตูนเรื่องนี้ถือว่าทรงอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาการสร้างหุ่นยนต์ขึ้นมา เช่นเดียวกับตัวหุ่นยนต์ R2D2 เป็นหุ่นยนต์กระป๋อง และหุ่นยนต์ C3po ในภาพยนต์เรื่อง Star Wars ที่ทำให้ภาพของหุ่นยนต์อยู่ในความนึกฝันและจินตนาการของใครหลาย คน
และแล้ว หุ่นยนต์ตัวแรกของโลก ก็เกิดขึ้นเมื่อปี 1954 โดย George Devol วิศวกร ชาวสหรัฐอเมริกา ที่สามารถค้นคิดประดิษฐ์แขนของหุ่นยนต์ อย่างง่ายที่สามารถเคลื่อนไหว ทำงานตามโปรแกรมที่ตั้งไว้ใช้ประโยชน์ในงานอุตสาหกรรม จากจุดนี้เองที่ทำให้การพัฒนาหุ่นยนต์เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ในระยะเวลากว่ากึ่งศตวรรษจนมาถึงวันนี้มีหลายประเทศ ที่เป็นประเทศมหาอำนาจทางด้านเทคโนโลยีการผลิตหุ่นยนต์
สหรัฐอเมริกา หนึ่งในมหาอำนาจของโลก ในเรื่องของวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีถือเป็นต้นกำเนิดของหุ่นยนต์บนโลก มีความหลากหลายของหุ่นยนต์ เน้นในการที่จะนำไปใช้งานได้จริง อย่างในปี 1959 บริษัท Planet Corporation ได้สร้างหุ่นยนต์ที่เป็น First Commercial Robot ขึ้นมาเพื่อวัตถุประสงค์ทางงานด้านอุตสาหกรรมตามมาติดๆ ในปี 1962 ด้วยบริษัทยักษ์ใหญ่ผู้ผลิตรถยนต์อย่าง GM general motor ก็ใช้หุ่นยนต์ แต่ที่สร้างชื่อเสียงมากที่สุด ก็คงเป็นหุ่นยนต์ขององค์การ NASA ที่ไปสำรวจดาวอังคาร ที่ชื่อ Mars Sojourner เป็นหุ่นยนต์ที่สิ่งไปสำรวจดาวอังคาร ในปี 1997 และหุ่นยนต์ Spirit กับ Opportunity ที่ถูกส่งตามไปสำรวจดาวอังคารเมื่อต้นปีที่ผ่านมา ซึ่งถือว่าเป็นสุดยอดของเทคโนโลยีในโลกของหุ่นยนต์เลยทีเดียว
หรือแม้แต่เยอรมัน เป็นประเทศที่มีขีดความสามารถทางด้านอุตสาหกรรมสูง ดังนั้นการผลิตหุ่นยนต์ของประเทศเยอรมัน จึงเน้นไปในเรื่องของหุ่นยนต์เพื่อการผลิต โดยลักษณะของหุ่นยนต์เป็นหุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรม โครงสร้างจะเป็นลักษณะของแขนหุ่นยนต์ในโรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งในประเทศเยอรมนี มีบริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์เพื่ออุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงในโลกอยู ่หลายแห่ง เช่น บริษัท KUKA และ บริษัท ABB ดังนั้นจึงไม่สงสัยเลยว่าทำไมประเทศเยอรมัน ถึงมีความเป็นมหาอำนาจในการผลิตรถยนต์ที่โด่งดังของโลก หรือแม้แต่งานที่เกี่ยวกับการผลิตเครื่องจักรกล ซึ่งมีความทันสมัยที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ด้านเอเชีย ญี่ปุ่น เป็นประเทศที่เกิดการพัฒนาทางด้านการผลิตหุ่นยนต์ จากจินตนาการที่ได้รับอิทธิพลมาจากการ์ตูน ลักษณะของหุ่นยนต์หลายตัวจึงเป็นลักษณะ Humanoid หรือหุ่นยนต์ที่มีลักษณะทางกายภาพเหมือนคน ลักษณะของหุ่นยนต์ที่สร้างขึ้นมาอาจจะไม่ได้นำไปใช้งานแต่การเป็นการคิดเพื่ออนาคต มีลักษณะเหมือนคนมากที่สุด ทั้งในเรื่องของการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีชั้นสูง และยังมีหุ่นยนต์ที่โดดเด่นอย่าง AIBO หุ่นยนต์สุนัข ที่สามารถโต้ตอบกับคนได้ ซึ่งมีการนำ AIBO มาใช้ในห้องทดลองวิจัยหลายมหาวิทยาลัยด้วยกัน สามารถติดต่อสื่อสารผ่านคลื่นอินฟราเรดได้ ซึ่งในอนาคตจะมีการพัฒนาไปสู่หุ่นยนต์บริการในบ้าน และยังมีหุ่นยนต์ในลักษณะ Humanoid อีกตัว SDR-4X, หุ่นยนต์ R100 ที่กำลังพัฒนาให้เป็นหุ่นยนต์บริการที่ใช้ในบ้าน และสามารถพูดคุยโต้ตอบกันได้ เป็นไปในรูปแบบของ Partner Robot มองย้อนมาที่บ้านของเรากันบ้าง ในขณะที่ทั่วโลกต่างพากันพัฒนาเทคโนโลยีการสร้างหุ่นยนต์ ในประเทศไทยเราเอง ก็ได้ตามเกาะติดแวดวงเทคโนโลยีการผลิตหุ่นยนต์กับนานาชาติเช่นเ ดียวกัน โดยเฉพาะการแข่งขันหุ่นยนต์ในบ้านเราที่ผ่านมามักเน้นไปในลักษณะ Edutainment คือเป็นความสนุกควบคู่ไปกับการเรียนรู้ ในเกมการแข่งขันมากกว่า ซึ่งก็สร้างชื่อเสียงให้กับประเทศไทยในเวทีระดับโลกไม่น้อยเลย และที่น่าสนใจตอนนี้มีโครงการการแข่งขันประกวดหุ่นยนต์กู้ภัย ในระดับนักศึกษา ในโครงการ Thailand Rescue Robot Championship 2004 ซึ่งถือว่าเป็นรายการแรกของประเทศไทย ที่มีการแข่งขันการสร้างหุ่นยนต์กู้ภัย เพื่อช่วยในการทำงานของเจ้าหน้าที่ ในการเข้าไปปฏิบัติงานในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงอันตราย เช่น เหตุเพลิงไหม้, ตึกถล่ม หรือภัยจากเหตุวินาศกรรม
นับว่าเป็นโครงการที่สร้างประโยชน์ต่อสังคม และน่าติดตามเป็นอย่างยิ่งถึงความสามารถของเด็กไทยกับการพัฒนาค วามสามารถทางด้านเทคโนโลยีไปสู่ระดับโลก ซึ่งแม่งานใหญ่ในครั้งนี้ได้รับการสนับสนุนเป็นอย่างดีจาก สมาคมวิชาชีพหุ่นยนต์ไทย ร่วมกับ เครือซิเมนต์ไทย ส่งเสริมกิจกรรมที่ดีมีคุณค่าให้เกิดขึ้น ที่สำคัญยังเป็นการส่งเสริมเยาวชนไทยได้คิดเป็น และสร้างสรรค์ผลงานที่ดีเพื่อโลกในอนาคต อีกทางหนึ่ง
ส่วนประกอบของหุ่นยนต์
ในหุ่นยนต์ขนาดเล็กทั่ว ๆ ไปจะประกอบด้วย 4 ส่วนหลักคือ 1.ส่วนควบคุม 2.ส่วนตัวตรวจจับหรือเซนเซอร์ 3.ส่วนกลไกการเคลื่อนไหว 4.แหล่งพลังงานส่วนตัวตรวจจับหรือเซนเซอร์
ส่วนนี้เป็นส่วนที่สำคัญอย่างยิ่งของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์จะทำงานได้ถูกต้องหรือไม่ ขึ้นอยู่กับ การทำงานของอุปกรณ์นี้ เพราะในการทำงานของหุ่นยนต์จะต้องรับสัญญาณอินพุตจาก สภาพแวดล้อมมากำหนดเงื่อนไขในการทำงาน เช่น ให้เดินตามแสงก็ต้องมีตัวตรวจจับ แสง หากตัวตรวจจับแสงไม่ทำงานหรือทำงานผิดพลาด หุ่นยนต์ก็ไม่สามารถทำงานได้ หรือทำงานผิดพลาดตามไปด้วย และหลายครั้งที่ใช้การตรวจจับสัญญาณของหุ่นยนต์มา เป็นตัวแบ่งประเภทหุ่นยนต์ด้วยเช่น line tracking robot คือหุ่นยนต์ที่ใช้เซนเซอร์ แสงตรวจจับเส้นทางในการเคลื่อนที่ เป็นต้น
หน้าที่ของอุปกรณ์ตรวจจับคือ ทำการตรวจสัญญาณ หรือการเปลี่ยนแปลงเชิง วิทยาศาสตร์ แล้วนำข้อมูลที่ได้มารายงานให้ส่วนควบคุมรับทราบ เช่น ในหุ่นที่ตรวจ สอบการชนวัตถุ ก็จะใช้เซนเซอร์สัมผัสเป็นตัวทำหน้าที่รายงานว่ามีการชนกันสิ่งกีด ขวางหรือไม่ ถ้ามีการชนก็ให้เลี้ยวหลบไปอีกทางเป็นต้นอุปกรณ์ตรวจจับที่ใช้ในหุ่นยนต์มีมากมาย ได้แก่
1. ตัวตรวจจับแสง (Light Sensor) มีทั้งแบบตรวจจับแสงขาวและแสงอินฟราเรด และผลการตรวจจับสามารถให้ผลในรูปของความต้านทานไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้า หรือสัญญาณลอจิก "0" กับ "1" ก็ได้ ตัวอย่างของตัวตรวจจับแสงได้แก่ LDR (Light Detect Resistor) คือ ตัวต้าน ทานแปรค่าตามแสง เมื่อมีแสงตกกระทบมาก ค่าความต้านทานจะลดลง,หรือ โฟโต้ไดโอด(Photo Diode) ใช้ตรวจจับแสงอินฟาเรต หากมีแสง อินฟาเรตตกกระทบ ค่าความต้านทานจะลดลง เป็นต้น
2. ตัวตรวจจับการสัมผัส (Touch Sensor) เป็นตัวตรวจจับที่มีส่วนประกอบหลักคือ สวิทซ์ (switch) เมื่อสวิทซ์ถูกกด เป็นการต่อวงจร ซึ่งเราสามารถ กำหนดได้ว่าจะต่อวงจรแบบเมื่อสวิทซ์ถูกกดแล้วให้ค่าแรงดันสูงหรือไม่มีค่าแรงดันก็ได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบลายวงจร สวิทซ์ที่ใช้ในวงจรตัวตรวจจับ การสัมผัสนี้ส่วนมากแล้วจะใช้สวิทซ์แบบกดติดปล่อยดับ และวงจรก็จะออกแบบให้สร้างสัญญาณเอาต์พุตเป็นลอจิก "0" หรือ "1" ซึ่งจะส่งไปยังส่วนควบคุมต่อไป
3. ตัวตรวจจับอุณหภูมิ (Temperature Sensor) เป็นตัวตรวจจับที่จะให้ค่าแปรผันตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ มี 2 ชนิด คือ เทอร์มิสเตอร์ (thermistor) ซึ่งเป็นตัวต้านทานแปรค่าตามอุณหภูมิ มี 2 แบบคือ 1.แบบให้ค่าแปรผันตามค่าของอุณหภูมิ (Positive Temperature Co-efficient : PTC) เมื่ออุณหภูมิสูง ค่าความต้านทานจะสูงตาม 2. แบบให้ค่าแปรผกผันกับค่าอุณหภูมิ (Negative Temperature Co-efficient : NTC) เมื่ออุณหภูมิสูง ค่าความต้านทานจะลดลง อุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่มีการนำมาใช้คือ เทอร์โมคับเปิล (thermo-couple) ให้ผลการวัดอุณหภูมิเป็น ค่าแรงดัน ปัจจุบันมีการใช้ไอซีตรวจจับอุณหภูมิ ซึ่งจะให้ผลเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรผันตามอุณหภูมิและแปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอลเพื่อส่งต่อไปยัง ส่วนควบคุมได้เลย
4. ตัวตรวจจับแบบอื่น ๆ เช่น ตัวตรวจจับอัลตร้าโซนิก (Ultrasonic Ranger), ตัวตรวจจับความดันอากาศ (Presure Sensor), ตัวตรวจจับความ เข้มของสนามแม่เหล็ก (Hall-effect Sensor), ตัวตรวจจับค่าความเป็นกรดเป็นด่าง (pH Sensor), ตัวตรวจจับความดังเสียง (Sound Sensor) เป็นต้น จะเห็นได้ว่าตัวตรวจจับที่กล่าวถึงนั้นมีคุณสมบัติเฉพาะ ซึ่งถ้านำมาใช้กับหุ่นยนต์ ก็จะทำให้หุ่นยนต์มีประสิทธิภาพสูงขึ้น นั่นหมายถึงราคาก็ย่อม สูงด้วยเช่นกัน กลไกเคลื่อนไหว
เป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับหุ่นยนต์เพราะเป็นส่วนที่ทำให้หุ่นยนต์ดูเหมือนมีชีวิต และชี้ให้เห็นว่าส่วนควบคุมกำลังดำเนินงานใดอยู่ กลไกการเคลื่อนไหวของ หุ่นยนต์มีส่วนประกอบปลีกย่อย 2 ส่วนคือ ส่วนกลไกเคลื่อนไหว และส่วนกำเนิดแรงขับเคลื่อน
ส่วนกำเนิดแรงขับเคลื่อนที่รู้จักกันทั่วไปว่า มอเตอร์ นั้นมีหลายชนิดที่นิยมใช้ให้เหมาะสมกับงาน มอเตอร์ไฟตรงธรรมดา จะราคาถูก ใช้ง่ายเพราะเพียงแค่จ่ายไฟ เข้ามอเตอร์ก็สามมารถหมุนทำงานได้ ปัจจุบันมีการผลิตมอเตอร์ที่มีชุดเฟืองทดภายในตัวมอเตอร์ด้วยเพื่อให้ได้แรงบิดและลดจำนวนรอบให้หมุนช้าลงเพื่อควบคุม การทำงานได้ง่ายขึ้น เซอร์โวมอเตอร์ (Servo Motor) เป็นมอเตอร์ที่ออกแบบมาให้หมุนได้ไม่ครบรอบ นิยมนำมาทำเป็นส่วนกำเนิดแรงขับเคลื่อนขาหุ่นยนต์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ( Steper Motor) เป็นมอเตอร์ที่สามารถควบคุมการหมุนเป็นองศาได้ นิยมนำมาใช้กับหุ่นยนต์ที่ต้องการกลไกเคลื่อนไหวที่เที่ยงตรงแม่นยำ เช่นแขนกล เป็นต้น
มอเตอร์แบบต่าง ๆ ที่กล่าวถึงจะต้องมีวงจรในกรขับเคลื่อนเฉพาะของตัวเอง ความต้องการพลังงานไฟฟ้าก็จะต่างกันออกไปแล้วแต่ขนาดของมอเตอร์ และแรงที่ เกิดจากมอเตอร์ ดังนั้นมอเตอร์ที่หมุนเร็วมากหรือมอเตอร์ที่มีแรงบิดสูงจะกินไฟมาก ซึ่งเป็นส่วนที่ต้องพิจารณาเป็นพิเศษเพราะจะมีผลต่อแหล่งจ่ายไฟของ หุ่นยนต์ด้วยเนื่องจากหุ่นยนต์ส่วนมากจะทำงานเป็นอิสระจึงไม่มีการใช้สายไฟต่อเข้าแหล่งจ่ายไฟภายนอก แต่จะใช้แหล่งจ่ายไฟที่พกพาไปกับหุ่นได้นั่นคือใช้ แบตเตอรี่นั่นเอง ดังนั้นถ้าจะใช้มอเตอร์ที่ต้องการกำลังไฟมาก ๆ เราจึงนิยมแยกแหล่งจ่ายไฟที่สูงกว่าเป็นการเฉพาะให้กับมอเตอร์และใช้ไฟเอาต์พุตจากส่วนควบ คุมเป็นตัวกำหนดการทำงาน ผลดีที่ได้คือมอเตอร์ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพเพราะได้ไฟเลี้ยงจากแหล่งพลังงานโดยตรง และเป็นการตัดสัญญาณรบกวนที่อาจจะ เกิดขึ้นระหว่างมอเตอร์ทำงานด้วย
ในทางปฏิบัติ เราสามารถนำมอเตอร์มาขับเคลื่อนหุ่นยนต์โดยตรงได้ หากมอเตอร์นั้นมีกำลังและแรงบิดที่มากพอ เช่นสเต็ปเปอร์มอเตอร์ หรือพวกเซอร์โวมอเตอร์ ที่มีการดัดแปลงให้หมุนได้ครบรอบ แต่สำหรับมอเตอร์ไฟตรงธรรมดาแล้ว โดยมากจะมีความเร็วรอบสูงมาก ๆ แต่มีแรงบิดน้อยทำให้ควบคุมได้ยาก นำไปใช้ขับ เคลื่อนกลไกหุ่นยนต์ได้ไม่ดีนัก เนื่องจากแรงบิดน้อย จึงไม่สามารถเอาชนะความฝืดของพื้นผิวหรือตัวน้ำหนักของหุ่นยนต์เองได้ จึงทำให้หุ่นไม่เคลื่อนที่หรือเคลื่อน ได้ไม่ดี ไต่เนินลาดเอียงไม่ได้ เป็นต้น ดังนั้นส่วนประกอบที่สองซึ่งก็คือตัวกลไกขับเคลื่อนไหว(mechanic) จึงเป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งที่จะเข้ามาแก้ปัญหาต่าง ๆ เหล่านี้
กลไกเคลื่อนไหวแบบขาเดิน และกลไกเคลื่อนไหวที่เป็นแขนกล
กลไกที่เข้ามาช่วยมอเตอร์ไฟตรงให้มีแรงบิดากขึ้น และสามารถลดความเร็วลงเพื่อให้สามารถควบคุมได้ง่ายขึ้นคือ ชุดเฟือง (gear box) ด้วยหลักการประกบ เฟืองต่างขนาดเข้าด้วยกันเป็นผลให้เกิดการหมุนที่เร็วขึ้นหรือช้าลง พร้อมทั้งให้แรงบิดที่มากขึ้นหรือลดลงด้วย นอกจากนี้ยังมีกลไกอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันในการปรับอัตราความเร็วรอบของมอเตอร์เช่นการใช้ล้อและเพลา การใช้ชุดสายพาน เป็นต้น ในการเลือกกลไกเคลื่อนไหวจึงจำเป็นต้องออกแบบให้ เหมาะสมกับงานที่หุ่นยนต์ต้องทำต้องปฏิบัติเพราะชิ้นส่วนกลไกทุกชิ้นล้วนแล้วแต่มีน้ำหนัก ซึ่งจะมีผลโดยตรงต่อความสามารถในการขับเคลื่อน และกำลังไฟที่ ต้องใช้ในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์
แหล่งพลังงาน
เป็นส่วนที่สำคัญที่สุด และเป็นตัวสร้างปัญหาให้กับหุ่นยนต์มากที่สุดด้วย ที่ว่าเป็นส่วนสำคัญที่สุดก็เพราะเป็นส่วนที่เป็นพลังงานใช้ในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ ทำให้หุ่นยนต์สามารถทำกิจกรรมที่เราสั่งให้ทำได้ แหล่งพลังงานสำหรับหุ่นยนต์ขนาดเล็กส่วนใหญ่จะใช้แบตเตอรี่ที่เราสามารถหาได้ทั่วไปเช่น ขนาด AAA หรือ AA ที่จ่ายแรงดัน 1.5 V แต่เนื่องจากว่า กว่าที่เราจะสั่งให้หุ่นยนต์ทำงานได้ตรงตามที่ต้องการก็จะมีการทดลองแล้วทดลองอีกอยู่หลายครั้ง ซึ่งแม้ว่าแรา จะใช้ชนิดธรรมดา ก็ยังค่อนข้างเปลืองอย่างมาก ดังนั้นจึงนิยมนำแบตเตอรี่ชนิดที่สามารถประจุไฟใหม่ได้มาใช้ เช่นถ่านชาร์ตแบบ NiCd เป็นต้น ซึ่งสามารถให้ แรงดันไฟที่ 1.2 V ต่อก้อน นอกจากแหล่งพลังงานที่จำเป็นต้องพิจารณาคัดเลือกอย่างดีแล้ว วงจรที่ใช้ควบคุมกระแสไฟและแรงดันก็จำเป็นอย่างยิ่ง เพราะแผงวงจรที่ใช้เป็นส่วนควบคุมหุ่นยนต์นั้นโดยมากแล้วใช้กระแสไฟที่มีแรงดันเพียง 5 V เท่านั้น ดังนั้นถ้าเราจะใช้ถ่านชนิดแรงดัน 9 V ก็จำเป็นต้องต่อพ่วง วงจรควบคุมแรงดันไฟ (regulator) ไว้ด้วย สำหรับปัญหาสำคัญของแหล่งพลังงานของหุ่นยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้แบตเตอรี่ ก็คือน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่มากเอาการอยู่ และก็เป็นภาระสำคัญอย่างยิ่งต่อกลไกการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ส่วนควบคุม
ในหุ่นยนต์อัตโนมัติสมัยใหม่จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า "ไมโครคอนโทรลเลอร์"(microcontroller) เป็นอุปกรณ์หลักในการควบคุมและประมวลผล โดยในส่วนควบคุมนี้จะบรรจุโปรแกรมควบคุมที่ผู้ใช้งานเขียนขึ้นลงในหน่วยความจำ และสามารถเปลี่ยนแปลงแก้ไขได้ โดยส่วนควบคุมนี้จะมีส่วนต่ออุปกรณ์ภายนอก 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต(input ports) และพอร์ตเอาต์พุต(output ports)
สำหรับพอร์ตอินพุตยังแบ่งออกเป็น 2 แบบคือ พอร์ตอินพุตดิจิตอล (digital input port) และพอร์ตอินพุตอะนาลอก(analog input port) โดยพอร์ตอินพุตดิจิตอลจะรับสัญญาณที่เป็นลอจิก"0" หรือ "1" แล้วส่งไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อประมวลผล ส่วนพอร์ตอินพุตอะนาลอก จะรับแรงดันไฟฟ้าเข้ามาแล้วผ่านวงจร แปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอล (analog to digital converter : ADC) เพื่อให้เป็นข้อมูลดิจิตอลก่อนส่งเข้าไปยัง ไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยปกติพอร์ตอินพุตอะนาลอกจะสามารถ รับแรงดันได้ไม่เกิน 5 โวลต์ ส่วนความละเอียดในการแปลง สัญญาณอยู่ระหว่าง 8-16 บิต แต่ในหุ่นยนต์ที่มีประสิทธิภาพดี ควรใช้ตั้งแต่ 10 บิตขึ้นไป

อ้างอิงจาก http://learners.in.th/blog/1122-2/296390



ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น