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
คณะทันตแพทยศาสตร์
Aggregatibacter actinomycetemcomitans เป็นเชื้อก่อโรคหลักของโรคปริทันต์ โดยสามารถทำลายเอ็นยึดปริทันต์และกระดูกเบ้าฟันผ่านการสร้างไบโอฟิล์ม D-LL-31 ซึ่งเป็นเปปไทด์ต้านจุลชีพที่ถูกดัดแปลงทางวิศวกรรม แสดงศักยภาพที่สูงในการกำจัดเชื้อที่ฝังตัวในไบโอฟิล์มได้ดีกว่าวิธีรักษาแบบดั้งเดิม ขณะที่ DNase I ช่วยเสริมประสิทธิภาพโดยการสลายเมทริกซ์ของไบโอฟิล์ม โดยวัตถุประสงศ์ของงานวิจัยนี้ต้องศึกษาผลของ D-LL-31 ร่วมกับ DNase I ต่อไบโอฟิล์มของ A. actinomycetemcomitans ผลการทอลองพบว่า D-LL-31 สามารถกำจัดไบโอฟิล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเมื่อใช้ร่วมกับ DNase I จะช่วยเพิ่มการทำลายไบโอฟิล์มได้มากขึ้น โดยไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์เยื่อบุเหงือก ดังนั้นการใช้ D-LL-31 ร่วมกับ DNase I มีศักยภาพในการพัฒนาเป็นน้ำยาบ้วนปาก เพื่อช่วยรักษาสุขภาพช่องปากและลดความเสี่ยงของโรคปริทันต์
คณะวิศวกรรมศาสตร์
ปัญหาการขาดแคลนน้ำจืดเป็นวิกฤตระดับโลก เนื่องจากปริมาณน้ำจืดที่สามารถใช้ในการอุปโภคได้มีจำกัด ขณะที่ความต้องการใช้น้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเป็นแนวทางสำคัญในการแก้ไขปัญหานี้ อย่างไรก็ตาม กระบวนการดังกล่าวต้องใช้พลังงานสูงและพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ส่งผลให้ต้นทุนสูงและกระทบต่อสิ่งแวดล้อม งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์หลักคือเพื่อศึกษาการใช้พลังงานความร้อนจากตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อสุญญากาศในการผลิตน้ำจืด โดยใช้กระบวนการระเหยและควบแน่นเพื่อนำน้ำบริสุทธิ์ออกจากสารละลายปนเปื้อน การศึกษานี้มุ่งเน้นการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบโดยเปรียบเทียบปริมาณน้ำจืดที่ผลิตได้กับพลังงานที่ใช้ ผลลัพธ์ของงานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตน้ำจืดที่มีความยั่งยืนและเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่มีทรัพยากรน้ำจืดจำกัด
คณะเทคโนโลยีการเกษตร
จากปัญหามลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้นจากฝุ่นละอองที่มีขนาดเท่ากับหรือเล็กกว่า 2.5 ไมครอน (PM2.5) นั้นนับว่าเป็นปัญหาสำคัญทั่วโลก ซึ่งนอกจากจะเกิดปัญหามลพิษขึ้นเฉพาะภายในประเทศต่างๆ แล้วยังเป็นปัญหามลพิษข้ามพรมแดน ส่งผลอันตรายต่ออวัยวะต่างๆในร่างกายและเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาการใช้อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชและระบบฉีดพ่นฝอย เพื่อการลดปริมาณฝุ่น PM 2.5 โดยอาศัยหลักการมีคุณสมบัติเป็นประจุลบ และความสามารถในการละลายน้ำได้ จากการคัดเลือกอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร 31 ชนิด และทดสอบพืชสมุนไพรประสิทธิภาพเบื้องต้นของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร ในการลดปริมาณฝุ่น PM2.5 ในรูปแบบการพ่นละอองฝอย นาน 1 ชั่วโมง ภายใต้ตู้ทดสอบ พบว่าอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.025% สามารถลดจำนวนอนุภาคของฝุ่น PM2.5 ที่มาจากท่อไอเสียรถยนต์ได้ดีที่สุด โดยพบค่า PM2.5 ที่วัดได้เป็นจำนวน 24.7 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ที่ 6 ชั่วโมง รองลงมาคือ มะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.05% และ ยูคาลิปตัส ที่ความเข้มข้น 0.05% และ 0.025% พบค่า PM2.5 ที่วัดได้เป็นจำนวน 27.3 30.0 และ 95.3 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ขณะที่น้ำเปล่า (blank) และกลุ่มควบคุม (control) คือ น้ำเปล่าและ Carboxymethylcellulose (CMC) 0.2% ยังพบปริมาณฝุ่นถึง 126.4 และ 157.3 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ที่ความเข้มข้น 0.025% นี้มีประสิทธิภาพในการลดปริมาณฝุ่น PM2.5 ได้ดีที่สุด โดยตั้งแต่ชั่วโมงที่ 2 เป็นต้นไปมีการลดลงมากกว่ากลุ่มควบคุมประมาณ 3-6 เท่า จากการทดสอบระสิทธิภาพของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด ในรูปแบบการพ่นละอองฝอย ที่ความเข้มข้น 0.025% ณ สวนทวีวนารมย์ สวนบางแคภิรมย์ และสวนธนบุรีรมย์ มีปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อการทดสอบในพื้นที่นั้นๆ ทำให้มีข้อมูลที่แตกต่างกันอยู่มาก โดยเฉพาะปัจจัยเรื่องของแรงลมรวมทั้ง ความชื้น และอุณหภูมิ ปริมาณฝุ่น PM 2.5 มีแนวโน้มค่อยๆ ลดปริมาณลงเมื่อเริ่มทำการพ่นละอองของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากพืช โดยทั่วไปแล้วปริมาณฝุ่นจากทั้ง 3 สวนสาธารณะเมื่อมีการใช้อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจากมะกรูด PM 2.5 จะลดลงมากในหนึ่งชั่วโมงแรก คือ ลดลงเฉลี่ยถึง 21.8 (7.7-27.3) ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ขณะที่การใช้น้ำประปา มีการลดลงเฉลี่ยเพียง 6.4 (5.0-8.3) ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เท่านั้น ในสภาพที่ลมสงบ (ความเร็วลม 10-20 กม./ชม.) อิมัลชันน้ำมันหอมระเหยสามารถลดฝุ่นจากระดับ 37.0-44.0 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ได้ถึงระดับ 13.5-16.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง แต่หากฝุ่นพิษมีปริมาณสูง(ประมาณ 98.0-101.0 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) จะลดลงถึงระดับ 23.0-26.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง ขณะที่การใช้น้ำประปาสามารถลดฝุ่นได้เพียงเล็กน้อย คือพบระดับฝุ่น 31.0-40.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ภายใน 3 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามในสภาพที่ลมแรงและแปรปรวน (ความเร็วลม 15-35 กม/ชม.) ประสิทธิภาพการลดฝุ่น PM 2.5 ของอิมัลชันน้ำมันหอมระเหยจะลดลงและมีค่าแปรปรวน แต่ก็ยังมีแนวโน้มที่ดีกว่าการใช้น้ำประปา