หุ่นยนต์ต้นแบบเพื่อเกษตรกรรมความแม่นยำสูง
นิสิตวิศวกรรมศาสตร์ กลุ่มบ่มเพาะนวัตกรรม ทีม KU Agrobot โชว์ไอเดียเยี่ยมคิดค้นพัฒนา “หุ่นยนต์ต้นแบบเพื่อเกษตรกรรมความแม่นยำสูง” (Robo Farming) เพื่อลดต้นทุนและใช้ทรัพยากรให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในงานด้านเกษตรกรรม
Robo Farming หรือ หุ่นยนต์ต้นแบบเพื่อเกษตรกรรมความแม่นยำสูงที่ทางทีมได้พัฒนาขึ้น ประกอบด้วยหุ่นยนต์ 2 ตัว คือหุ่นยนต์ปฐพีกับหุ่นยนต์วารี ซึ่งหุ่นทั้งสองตัวนี้ทำหน้าที่ต่างกัน
- หุ่นยนต์ปฐพี ใช้สำหรับขุดเจาะสำรวจหน้าดิน เก็บตัวอย่างความอุดมสมบูรณ์ของดิน ตามตำแหน่งพิกัดที่ได้จาก GPS และนำตัวอย่างดินที่เก็บได้มาวิเคราะห์หาค่าธาตุอาหาร ธาตุอาหารหลักหรือธาตุปุ๋ย ซึ่งมี 3 ธาตุ คือ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และโปรตัสเซียม (K) ธาตุอาหารในกลุ่มนี้ พืชต้องการในปริมาณมาก และดินมักจะมีไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช จึงต้องเพิ่มเติมให้แก่พืชโดยการใช้ปุ๋ย รวมทั้งการหาค่าความเป็นกรด-ด่าง (PH) และความเค็มของดิน หลังจากนั้นนำค่าที่ได้นั้นมา Search ฐานข้อมูลการใช้ธาตุอาหาร (ปุ๋ย) ที่เหมาะสม ว่าดินนั้นเหมาะกับพืชไร่ชนิดใด พื้นที่ใดเหมาะแก่การเพาะปลูก ลักษณะของดินเป็นอย่างไร รวมทั้งทราบถึงความลาดเอียงของพื้นที่ การใกล้แหล่งน้ำ สภาพภูมิอากาศ ณ ช่วงนั้น มีระยะเวลาการปลูกผ่านมานานเท่าใด เป็นต้น ซึ่งทั้งหมดถูกจัดเก็บในฐานข้อมูลในรูปแบบแผนที่ GIS ที่มีค่าที่เป็นปัจจุบันเสมอ
- หุ่นยนต์วารี มีหน้าที่ให้ปุ๋ย ให้น้ำและแก้สภาพความเป็นกรด-ด่างของดิน แก้ไขความเค็มของดินเนื่องจากการใส่ปุ๋ยที่มากเกินไป รวมทั้งชดเชยหรือซ่อมแซมให้ดินกลับมาอุดมสมบูรณ์ให้เหมาะสมกับการปลูกพืชชนิดที่ต้องการตามค่าที่ต้องการ โดยไปเสริมสิ่งที่ขาดที่ได้มาจากค่าวิเคราะห์ที่เก็บจากตัวอย่างดินโดยหุ่นยนต์ปฐพี นอกจากนั้นยังป้องกันแมลงโดยวิธีไม่ให้เกิดปริมาณปุ๋ยที่ใช้เกินความต้องการของพืชซึ่งเป็นอาหารของแมลงและทำให้แมลงแพร่พันธุ์เร็ว รวมถึงหลักการให้ปุ๋ยของหุ่นยนต์เป็นแบบปุ๋ยสั่งตัด ซึ่งช่วยลดค่าต้นทุนปุ๋ยและไม่ทำให้ดินเสื่อมสภาพ ความยากและท้าทายของการคิดค้นและพัฒนาหุ่นยนต์ทั้งสองตัว คือ การสร้างหุ่นยนต์ที่ต้องทำให้การเกษตรนั้นๆ เกิดผลผลิตสูงสุด ทั้งปริมาณและคุณภาพ ต้องลดต้นทุนการผลิต รวมทั้งต้องเกิดการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าและรักษาสภาพแวดล้อมไปพร้อมๆ กัน ซึ่งจุดมุ่งหมายในอนาคต คือ การพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถทำงานได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีคนบังคับ และทำงานอย่างอื่นนอกเหนือจากการเก็บตัวอย่างดินและการฉีดปุ๋ย คือ เดินได้เองภายในไร่และสามารถเช็ควัชพืชได้
ผลงานชิ้นนี้คว้ารางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 จากเวทีฉลาดคิดแบบคนรุ่นใหม่ Brand’s GEN ปี 3 เมื่อเดือนตุลาคม 2553 นิสิตทีม KU Agrobot ประกอบด้วย นายพงษ์ศิริ เตี๋ยมนา นิสิตวิศวกรรมเครื่องกล หัวหน้าทีม, นายอธิมาตร ติระนาถวิทยากุล, นายภูชิต สุเสวนานนท์, นายปัญณะภาคย์ ธงวาส, และนายเพิ่มทรัพย์ สุขแสงจันทร์ นิสิตวิศวกรรมไฟฟ้า โดยมี อ.ปัญญา เหล่าอนันต์ธนา อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา หุ่นยนต์ทั้งสองตัวพัฒนาโดยใช้อุปกรณ์ที่หลากหลาย มีต้นทุนต่ำ มีรายละเอียดดังนี้
- หุ่นยนต์ปฐพี มีขนาดกว้าง 60 ซม. ยาว 65 ซม. สูง 90 ซม. ประกอบด้วย ล้อเครื่องตัดหญ้า อะลูมิเนียม มอเตอร์กระจกไฟฟ้าของรถยนต์ ชุดโรตารี่ ประกอบด้วย เฟืองขับเคลื่อน แท่งอะลูมิเนียม มอเตอร์ขับ เป็นต้น ต้นทุน 30,000 บาท ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ จำนวน 2 ก้อน
- หุ่นยนต์วารี มีขนาดกว้าง 80 ซม. ยาว 70 ซม. สูง 65 ซม. ประกอบด้วย ล้อเครื่องตัดหญ้า อะลูมิเนียม มอเตอร์กระจกไฟฟ้าของรถยนต์ ชุดฉีดปุ๋ย ประกอบด้วย กระบองของเครื่องกรองน้ำ มอเตอร์ที่ปัดน้ำฝนรถยนต์ เป็นต้น ต้นทุน 20,000 บาท ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ จำนวน 2 ก้อน