RESEARCH / FUTURE TECH

งานวิจัยชี้ การว่ายน้ำแบบเว้นจังหวะช่วยให้หุ่นยนต์ปลามีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงขึ้น

Robohub17 Aug 2026
1 min read
Key Takeaways
  • การว่ายน้ำแบบมีจังหวะพักช่วยให้หุ่นยนต์ใต้น้ำใช้พลังงานได้อย่างคุ้มค่ากว่าการเคลื่อนที่ต่อเนื่องในทุกสภาพความหนืดของของเหลว

ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ

ประสิทธิภาพด้านพลังงานเป็นอุปสรรคสำคัญของหุ่นยนต์ขนาดเล็ก การเลียนแบบชีววิทยาเพื่อหาวิธีเคลื่อนที่ที่ประหยัดพลังงานที่สุดจะช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่และลดน้ำหนักของระบบหุ่นยนต์ได้

ทีมนักวิจัยจาก EPFL, Duke University และ IST ประสบความสำเร็จในการศึกษาพฤติกรรมการว่ายน้ำแบบเว้นจังหวะ (Intermittent Swimming หรือ Bout-and-glide) ผ่านหุ่นยนต์ต้นแบบชื่อ ZBot ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากตัวอ่อนปลาซิว (Zebrafish) โดยงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การลดการใช้พลังงานเพื่อให้หุ่นยนต์สำรวจใต้น้ำสามารถทำงานได้นานขึ้น

ZBot ถูกสร้างขึ้นโดยขยายขนาดจากปลาจริง 200 เท่า มีความยาว 80 เซนติเมตร และมีโครงสร้างลำตัวเป็นข้อต่อที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ 6 ชุด ทีมงานได้เปรียบเทียบการว่ายน้ำสองรูปแบบ คือการสะบัดหางต่อเนื่องกับการว่ายแบบ 'พุ่งแล้วหยุดร่อน' ผลการทดสอบในสภาวะแวดล้อมที่ความหนืดต่างกันพบว่า การว่ายแบบเว้นจังหวะช่วยลดการใช้พลังงานลงในทุกระดับความเร็ว

การค้นพบสำคัญคือ กลไกการประหยัดพลังงานไม่ได้มาจากแค่เรื่องอากาศพลศาสตร์ใต้น้ำ (Fluid Dynamics) เท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพของมอเตอร์ (Actuator Efficiency) ที่ทำงานได้ดีขึ้นเมื่อได้รับจังหวะพัก ซึ่งข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการออกแบบหุ่นยนต์กู้ภัยหรือหุ่นยนต์สำรวจทรัพยากรใต้น้ำในอนาคต

สรุปประเด็นหลัก

หุ่นยนต์ ZBot เลียนแบบการว่ายน้ำแบบตัวอ่อนปลาซิวเพื่อศึกษาการประหยัดพลังงาน

ผลการวิจัยยืนยันว่าการว่ายแบบเว้นจังหวะมีประสิทธิภาพสูงกว่าการว่ายต่อเนื่องในทุกระดับความเร็ว

การพักของมอเตอร์ในช่วงการร่อนมีส่วนสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ

นวัตกรรมและเทคโนโลยี

robotics

ZBot Robotic Platform

หุ่นยนต์ชีวจำลองที่มีโครงสร้างลำตัวแบบข้อต่อและระบบควบคุมประสาทจำลอง (CPG)

research

Intermittent Control Model

ระบบควบคุมที่สลับระหว่างโหมดการขับเคลื่อนและการร่อน เพื่อการใช้พลังงานที่เหมาะสมที่สุด

Developer Impact
นักพัฒนาหุ่นยนต์ใต้น้ำสามารถนำอัลกอริทึมการควบคุมแบบสลับจังหวะไปประยุกต์ใช้เพื่อเพิ่มชั่วโมงการทำงานของอุปกรณ์ โดยต้องพิจารณาความสมดุลระหว่างความเร็วสูงสุดที่ลดลงกับระยะเวลาการทำงานที่เพิ่มขึ้น
Keywords
#robotics #biomimetic #energy efficiency #underwater robot #zebrafish
Original Source

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมจากแหล่งข่าวหลัก

Robohub