นักวิจัยสร้างหุ่นยนต์ 3 แขน แล่ซาชิมิได้เองราวกับเชฟ

นักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งนอร์เวย์ (Norwegian University of Science and Technology: NTNU) พัฒนา Sashimi-Bot หุ่นยนต์ 3 แขนที่สามารถแล่ปลาแซลมอนดิบสำหรับทำซาชิมิได้โดยอัตโนมัติ พร้อมใช้ระบบ AI และเซ็นเซอร์รับสัมผัสเพื่อช่วยให้การหั่นมีความแม่นยำมากขึ้น

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร npj Robotics โดยมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถทำงานกับวัสดุที่อ่อนนุ่มและเปลี่ยนรูปได้ง่าย ซึ่งเป็นหนึ่งในความท้าทายสำคัญของวงการหุ่นยนต์

ต่างจากชิ้นส่วนในโรงงานที่มีรูปร่างคงที่ ปลาแซลมอนดิบสามารถขยับและเปลี่ยนรูปได้ตลอดเวลาระหว่างการจับและการหั่น ทำให้การตัดให้ได้ขนาดสม่ำเสมอเป็นงานที่ยากสำหรับหุ่นยนต์

แบ่งหน้าที่กันทำงาน 3 แขน

Sashimi-Bot ถูกออกแบบให้มีแขนกล 3 แขน โดยแต่ละแขนรับผิดชอบคนละหน้าที่

• แขนแรก ทำหน้าที่ยึดและจัดตำแหน่งปลา
• แขนที่สอง ใช้มีดเชฟสำหรับแล่ปลา
• แขนที่สาม ใช้ตะเกียบคีบชิ้นซาชิมิที่หั่นเสร็จแล้ววางลงบนถาด

ก่อนเริ่มหั่น หุ่นยนต์ต้องจัดตำแหน่งปลาให้เหมาะสมก่อน เพราะหากปลาเคลื่อนเพียงเล็กน้อย คุณภาพของการหั่นก็จะเปลี่ยนไป

เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยใช้เทคนิค Deep Reinforcement Learning ให้ AI ฝึกเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงผ่านการทดลองซ้ำจำนวนมาก ก่อนนำความรู้ที่ได้มาใช้กับหุ่นยนต์จริง โดยไม่ต้องฝึกเพิ่มเติมกับปลาแซลมอนจริง

เพิ่ม "ประสาทรับสัมผัส" ให้มีด

อีกหนึ่งความท้าทายคือ หุ่นยนต์ต้องรู้ว่าใบมีดสัมผัสเขียงเมื่อใด เพื่อไม่ให้กดลึกเกินไป ทีมวิจัยจึงติดตั้งเซ็นเซอร์ GelSight ซึ่งใช้พื้นผิวเจลและกล้องภายในเพื่อตรวจจับแรงกด ทำหน้าที่คล้ายการรับสัมผัสของมนุษย์

ระบบนี้ได้รับการฝึกจากข้อมูลมากกว่า 12,000 ตัวอย่าง ที่เก็บจากการทดลองหั่น 157 ครั้ง

ผลการทดสอบพบว่า สามารถตรวจจับการสัมผัสเขียงได้ถูกต้อง 95% และมีค่าความแม่นยำ (Precision) สูงถึง 99% ทำให้หุ่นยนต์สามารถปรับแรงและจังหวะการหั่นได้อย่างเหมาะสม

ทดสอบกับปลาแซลมอนจริง

ในการทดลอง นักวิจัยใช้ปลาแซลมอนจริงและให้หุ่นยนต์แล่เป็นชิ้นซาชิมิ หุ่นยนต์สามารถหั่นปลาได้ 34 ชิ้น โดยมีความหนาอยู่ระหว่าง 6–16 มิลลิเมตร

ระหว่างการหั่น มีปลา 6 ชิ้น ติดอยู่กับใบมีด ซึ่งเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในการแล่ปลาดิบ แต่หุ่นยนต์สามารถนำชิ้นปลาออกจากใบมีดได้ทั้งหมด ส่วนชิ้นปลาที่เหลือบนเขียงจำนวน 28 ชิ้น หุ่นยนต์สามารถใช้ตะเกียบคีบขึ้นถาดได้สำเร็จ 26 ชิ้น โดยมีเพียง 2 ชิ้นที่บางมากจนหลุดจากตะเกียบระหว่างการย้าย

เป้าหมายไม่ได้มีแค่การทำซาชิมิ

นักวิจัยระบุว่า จุดประสงค์ของโครงการนี้ไม่ใช่เพียงการสร้างหุ่นยนต์สำหรับเตรียมอาหาร แต่ต้องการพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถจัดการกับวัตถุที่อ่อนนุ่มและเปลี่ยนรูปได้อย่างแม่นยำ

หากเทคโนโลยีลักษณะนี้พัฒนาต่อไป ก็อาจนำไปประยุกต์ใช้ในงานอื่น ๆ ที่ต้องการความละเอียดสูง เช่น การแปรรูปอาหาร การแพทย์ และอุตสาหกรรมที่ต้องทำงานกับวัสดุที่ไม่คงรูป

อ้างอิง: npj Robotics