กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีภาษาไทยEnglish
หน้าหลัก ข่าวสารหน่วยงาน เรืออัตโนมัติสำหรับงานสำรวจและเก็บข้อมูลทางด้านสิ่งแวดล้อม

เรืออัตโนมัติสำหรับงานสำรวจและเก็บข้อมูลทางด้านสิ่งแวดล้อม

พิมพ์ PDF

     
     กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดย สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร (องค์การมหาชน) ร่วมกับ กรมวิทยาศาสตร์บริการ และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี พัฒนาเรืออัตโนมัติสำหรับงานสำรวจและเก็บข้อมูลทางด้านสิ่งแวดล้อม โดยได้พัฒนารูปแบบและกลไกของเรือขนาดเล็กให้สามารถบรรทุกเครื่องมือสำรวจ เพื่อการสำรวจรูปตัดลำน้ำ ตรวจวัดดัชนีทางชลศาสตร์และอุทกวิทยา รวมถึงดัชนีคุณภาพน้ำ การใช้เรืออัตโนมัติในการสำรวจ นอกจากจะช่วยลดภาระและความเสี่ยงให้กับผู้ปฏิบัติงานแล้ว ยังเพิ่มขีดความสามารถในการปฏิบัติงาน ทำให้ได้มาซึ่งข้อมูลในเชิงพลศาสตร์เมื่อเปรียบกับการเก็บตัวอย่างหรือข้อมูลแบบเดิม 
        เรืออัตโนมัตินี้มีลักษณะคล้ายกับ “หุ่นยนต์ดำน้ำ” :Remotely Operated Underwater Robotic Vehicles ที่นักวิจัยอเมริกันออกแบบขึ้นมาเพื่อใช้ในการสำรวจใต้ท้องทะเลมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ไพศาลกว่าผืนแผ่นดิน อุดมสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่มนุษย์เรายังมิได้พบเห็นเลย ตลอดจนแร่ธาตุและก๊าซธรรมชาติยังมีอยู่มากมาย
     หุ่นยนต์ดำน้ำประเภทนี้ใช้การควบคุมระยะไกล (Teleoperation) เป็นหุ่นยนต์ที่มีความชาญฉลาดต่ำสุดเพราะต้องอาศัยการตัดสินใจของมนุษย์เป็นหลัก ทั้งนี้ ถือเป็นเรื่องที่จำเป็นเพราะการสำรวจใต้ทะเล ส่วนใหญ่เราไม่ทราบว่าต้องเผชิญกับอะไรบ้าง? จะปล่อยให้หุ่นยนต์กระทำอะไรลงไปโดยพละการไม่ได้ อย่างไรก็ตามในระยะหลังนักวิจัยได้ใส่ความสามารถในการคำนวณทำให้หุ่นยนต์สามารถว่ายหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้บ้าง โดยติดตั้งระบบการรับรู้ (Perception) เช่น Video Camera, Sonar, Inertial sensor, Magnetometer และ GPS โดยมีสายควบคุม (Tether) เชื่อมต่อสัญญาณระหว่างหุ่นยนต์กับศูนย์บังคับการบนเรือที่ลอยอยู่บนผิวน้ำ 
ทั้งนี้เนื่องจากระบบสัญญาณไร้สายยังทำงานผ่านน้ำได้ไม่ดีนัก สายดังกล่าวยังรวมเอาสายไฟฟ้าส่ง กำลัง หุ่นยนต์ดำน้ำถือกำเนิดขึ้นเช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ คือมาจากวงการทหารตั้งแต่ ปี 1960 จนพัฒนาเรื่อยมาสู่อุตสาหกรรมการสำรวจน้ำมันใต้ทะเล หุ่นยนต์ดำน้ำในปัจจุบันมีระยะทำงานลึกถึง 3,000 เมตร นอกจากเรื่องสำรวจแล้ว หุ่นยนต์เหล่านี้ยังมีหน้าที่ดูแลและบำรุงรักษา (O&M: Operation and Maintenance) ระบบท่อส่งแก๊ส-น้ำมันใต้ทะเลอีกด้วย     
       โครงการวิจัยและพัฒนา “เรืออัตโนมัติ” นี้มุ่งเน้นงานวิจัยเรื่องระบบควบคุมการเคลื่อนที่แบบ Podded Propulsion สำหรับใช้ในเรือขนาดเล็ก ระบบดังกล่าวเป็นระบบหุ่นยนต์ภาคสนามที่ต้องปฏิบัติการภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการปฏิบัติหน้าที่โดยมนุษย์ต้องคงความแม่นยำ เที่ยงตรงและทนทานต่อการใช้งานและสภาพแวดล้อม งานวิจัยนี้ยังมุ่งเน้นการพัฒนาระบบเรืออัตโนมัติให้เหมาะสมและสามารถใช้งานได้จริงตอบสนองต่อความต้องการใช้งานทางด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งมุ่งเน้นการจัดการทรัพยากรน้ำ เรืออัตโนมัติสามารถเคลื่อนที่ไปตามจุดที่กำหนดโดยใช้คนบังคับจากระยะไกลผ่านคลื่นวิทยุแบบ 2.4 GHz หรือสามารถเคลื่อนที่แบบอัตโนมัติโดยใช้อุปกรณ์ GPS และ Inertial Measurement Unit ควบคู่กันในการนำร่อง
       โดยที่ผู้ใช้กำหนดจุดที่ต้องการให้เรือผ่านหรือแวะได้ล่วงหน้าจากนั้นระบบปัญญาประดิษฐ์ของเรือและระบบเซนเซอร์สำหรับการเคลื่อนที่จะบังคับให้เรือแวะผ่านจุดหมายที่กำหนดทุกจุดได้อย่างแม่นยำ อนึ่งระบบ GPS เมื่อใช้ในแบบ Real-time Kinematic (RTK) ผ่านระบบเครือข่าย Virtual Reference Station (VRS) ของกรมที่ดินจะมีความคลาดเคลื่อน ไม่เกิน +/- 10 เซ็นติเมตร เรืออัตโนมัติจะใช้โครงสร้างแบบเรือคายัคพร้อมระบบขับเคลื่อนแบบ Podded Propulsion ซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อนที่รวมมอเตอร์ส่วนขับดัน (Thruster) และมอเตอร์บังคับทิศทางไว้เป็นชุดเดียวกันส่งผลให้เรือมีความคล่องตัวในการเคลื่อนที่สูงเช่นสามารถบังคับรัศมีการเลี้ยวได้ในวงแคบหรือเท่ากับศูนย์ เรือสามารถทำความเร็วสูงสุดได้ประมาณ 3 เมตรต่อวินาทีและปล่อยเสียงดังรบกวนจากมอเตอร์น้อยมาก เรือมีระวางบรรทุกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 90 กิโลกรัมสามารถติดตั้งระบบตรวจวัดสำหรับงานทางด้านสิ่งแวดล้อมได้เช่นเครื่องวัดระดับความลึกใต้น้ำ (Echo Sounder) หัววัดคุณภาพน้ำ ระบบเก็บตัวอย่างน้ำอัตโนมัติ
        ภารกิจที่กำหนดไว้สำหรับเรืออัตโนมัติแบ่งได้เป็น 3 ภารกิจหลักคือ
    ภารกิจที่ 1 เก็บตัวอย่างน้ำที่ระดับความลึกต่างๆ กันเพื่อนำมาให้ห้องปฏิบัติการทางสิ่งแวดล้อมของกรมวิทยาศาสตร์บริการวิเคราะห์หาพารามิเตอร์ต่างๆ ที่มีผลต่อคุณภาพน้ำโดยใช้อุปกรณ์เก็บตัวอย่างน้ำอัตโนมัติ     
       ภารกิจที่ 2 ปฏิบัติการสำรวจความลึก ณ จุดต่างๆ ในอ่างเก็บน้ำด้วยอุปกรณ์ Echo Sounder เพื่อประโยชน์ในการสร้างแบบจำลองอ่างเก็บน้ำเพื่อการคำนวณหาปริมาตรที่ถูกต้องแม่นยำ   
       ภารกิจที่ 3 เฝ้าระวังคุณภาพน้ำแบบ ณ เวลาจริงโดยใช้อุปกรณ์ตรวจวัดคุณภาพน้ำแบบ ณ จุด พร้อมระบบรับส่งข้อมูลระยะไกลผ่านเครือข่ายสื่อสารแบบ GPRS/GSM
 
 
หน่วยงานในสังกัดกระทรวง
สำนักงานรัฐมนตรี สำนักงานปลัดกระทรวง กรมวิทยาศาสตร์บริการ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ(องค์การมหาชน) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน(องค์การมหาชน) สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร(องค์การมหาชน) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์(องค์การมหาชน)

กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สร้างความสามารถในการแข่งขันของประเทศอย่างยั่งยืน ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป