บทคัดย่อ โครงงานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบและพัฒนา Manual Control Robot โดยใช้ Load Cell เพื่อเพิ่มความแม่นยำและลดระยะเวลาในการควบคุมหุ่นยนต์ การใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติในอุตสาหกรรมยังคงมีข้อจำกัดด้านความซับซ้อนของการตั้งโปรแกรมและการควบคุม ดังนั้น การพัฒนาระบบ Manual Control ที่สามารถตอบสนองต่อแรงกดและแรงดึงในทุกทิศทางจึงเป็นแนวทางที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ให้เหมาะสมกับงานที่ต้องการการควบคุมที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน งานวิจัยนี้ใช้ Load Cell ร่วมกับวงจรขยายสัญญาณ HX711 และ Arduino UNO R3 เพื่อพัฒนาโมดูลควบคุมที่สามารถรับค่าแรงจากผู้ใช้และแปลงเป็นคำสั่งสำหรับหุ่นยนต์ RV-7FRL-D ซึ่งเป็นหุ่นยนต์แขนกลในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีการใช้ MATLAB ในการประมวลผลข้อมูลจาก Load Cell เพื่อวิเคราะห์และกำหนดการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้แม่นยำยิ่งขึ้น ผลการศึกษาพบว่าระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถช่วยลดเวลาการตั้งค่าหุ่นยนต์ และทำให้กระบวนการควบคุมมีความง่ายดายและยืดหยุ่นมากขึ้น โครงการนี้จึงเป็นก้าวสำคัญในการเพิ่มศักยภาพของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมให้สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอาศัยการควบคุมแบบแมนนวลผ่าน Load Cell ที่ตอบสนองต่อแรงของผู้ใช้งานได้โดยตรง
ที่มาและความสำคัญของโครงงาน ในปัจจุบัน หุ่นยนต์อัตโนมัติ (Automation Robot) ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต ลดต้นทุนแรงงาน และสามารถทำงานที่มีความแม่นยำสูงได้ อย่างไรก็ตาม การควบคุมและตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ให้ทำงานตามที่ต้องการนั้นมีความซับซ้อน และมักต้องการผู้เชี่ยวชาญในการปรับแต่งโปรแกรมและการตั้งค่าการทำงานของหุ่นยนต์ ซึ่งอาจทำให้เกิดความล่าช้าในกระบวนการผลิต ดังนั้น การพัฒนาระบบ Manual Control Robot ที่สามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้โดยตรงผ่านการรับรู้แรงกดและแรงดึงจากผู้ใช้งาน จึงเป็นแนวทางที่สามารถช่วยลดความซับซ้อนในการควบคุมและเพิ่มความยืดหยุ่นในการใช้งาน โดยในโครงงานนี้จะใช้ Load Cell ร่วมกับ HX711 Amplifier และ Arduino UNO R3 เพื่อพัฒนาระบบที่สามารถตรวจจับแรงจากผู้ใช้งานและแปลงเป็นคำสั่งควบคุมหุ่นยนต์แบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ การควบคุมแบบแมนนวลผ่าน Load Cell ยังสามารถช่วยลด เวลาการตั้งค่าและโปรแกรมหุ่นยนต์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้การทำงานของหุ่นยนต์มีความสะดวกมากขึ้น และรองรับงานที่ต้องการ รวมถึงการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการ Human-Robot Interaction ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น โครงงานนี้จึงมีความสำคัญในการเพิ่มขีดความสามารถของ Manual Control Robot เพื่อลดระยะเวลาการตั้งค่าและเพิ่มความคล่องตัวในการควบคุมหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นประโยชน์ทั้งต่อภาคอุตสาหกรรมและการศึกษาเกี่ยวกับการควบคุมหุ่นยนต์ในอนาคต
คณะวิศวกรรมศาสตร์
โครงการนี้จัดทำขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการในการพัฒนาทักษะและองค์ความรู้ด้านระบบนิวเมติกส์และการควบคุมอัตโนมัติ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตในปัจจุบัน โดยระบบนิวเมติกส์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตหลายประเภท เช่น การควบคุมเครื่องจักร อุปกรณ์อัตโนมัติ และระบบสายการผลิต อย่างไรก็ตาม ภาควิชาวิศวกรรมวัดคุมไม่มีห้องปฏิบัติการที่รองรับการศึกษาและทดลองเกี่ยวกับระบบนิวเมติกส์ เนื่องจากอุปกรณ์เดิมที่เคยใช้เกิดการชำรุดและไม่ได้รับการซ่อมแซม ทำให้นักศึกษาขาดโอกาสในการฝึกฝนทักษะที่สำคัญต่อการทำงานในภาคอุตสาหกรรม คณะผู้จัดทำเห็นถึงความจำเป็นในการฟื้นฟูและพัฒนาห้องปฏิบัติการนิวเมติกส์ให้สามารถตอบโจทย์การเรียนการสอนและการวิจัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปริญญานิพนธ์นี้มุ่งเน้นการศึกษาและพัฒนาระบบควบคุมแขนกลอุตสาหกรรมและระบบนิวเมติกส์ ควบคู่ไปกับการบูรณาการเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น PLC (Programmable Logic Controller) และ AI Vision ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงในบริบทอุตสาหกรรม ผลการดำเนินงานในโครงการนี้นอกจากจะช่วยเสริมสร้างความเข้าใจในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องแล้ว ยังมุ่งหวังที่จะพัฒนาห้องปฏิบัติการให้กลายเป็นแหล่งเรียนรู้ที่สำคัญสำหรับนักศึกษารุ่นปัจจุบันและรุ่นถัดไป รวมถึงเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของนักศึกษาในตลาดแรงงาน พร้อมทั้งสนับสนุนการพัฒนานวัตกรรมในอุตสาหกรรมการผลิตต่อไปในอนาคต
วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง
งานวิจัยนี้นำเสนอตัวแบ่งกำลังของวิลคินสันโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำร่วม โทโพโลยีแบบรวมกลุ่มใช้การสูญเสียตัวเหนี่ยวนำโดยธรรมชาติเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ ดังนั้นจึงสามารถละเว้นตัวต้านทานแบบเดิมสำหรับการแยกตัวสูงได้ ดังนั้นจึงสามารถบรรลุประสิทธิภาพการสูญเสียต่ำและการแยกสูงของวงจรขนาดกะทัดรัด ตัวแบ่งความถี่ 2.5 GHz ที่เสนอนั้นถูกนำไปใช้กับกระบวนการอุปกรณ์แบบพาสซีฟแบบรวมที่ใช้ซิลิคอน การวัดชิปต้นแบบมีค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนต่ำกว่า 18 dB ที่พอร์ตทั้งหมด การสูญเสียการแทรก 0.5 dB และการแยกสัญญาณที่สูงกว่า 28 dB ขนาดชิปเป็นเพียงความยาวคลื่น 0.011 x 0.019 ความยาวคลื่น
คณะวิศวกรรมศาสตร์
กรรมวิธีผลิตแผ่นแสดงระดับความหืนของอาหารประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ 3 ขั้นตอน คือ 1. การเตรียมสารละลายอินดิเคเตอร์ 2. การเตรียมสารละลายเซลลูโลส และ 3. การขึ้นรูปแผ่น มีสารละลายโบรโมไทมอลบลู และสารละลายเมทิลเรดทำหน้าที่เป็นอินดิเคเตอร์ ส่วนสารละลายเซลลูโลสประกอบด้วยสารไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส สารคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส สารโซเดียมไฮดรอกไซด์ สารโพลิเอทิลีน ไกลคอล 400 และสารละลายอินดิเคเตอร์ สำหรับการขึ้นรูปแผ่นใช้สารละลายเซลลูโลสผสมกับน้ำยางธรรมชาติเพื่อเพิ่มความยืนหยุ่นและทำให้มีคุณสมบัติไม่น้ำชอบ หลังการอบแห้งสิ่งประดิษฐ์จะมีลักษณะเป็นแผ่นบางสีน้ำเงินเข้ม เมื่อสัมผัสกับสารระเหยของความหืนของอาหารทอด จะเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเข้มเป็นสีเขียว และเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ตามปริมาณสารระเหยของความหืนของอาหารทอดที่เพิ่มขึ้น