2 ความเป็นมา

รูปออกัสติน หลุยซ์ คอซี

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      ประมาณ ปี พ.ศ. 2343  นักคณิตศาสตร์ชื่อ ออกัสติน หลุยส์ คอซี (พ.ศ. 2332 – พ.ศ. 2400) (Augustin Louis Cauchy) ได้ทำการศึกษาในสิ่งที่เรียกว่า การเชื่อมต่อรูปแปดด้าน (Articulated octahedron) จนทำให้ในปี พ.ศ. 2492 เครื่องกลหกแกนถูกออกแบบขึ้นครั้งแรกโดยนักทดสอบยางรถยนต์บริษัทดันลอปที่ชื่อว่า จอจห์ (Gough of Dunlop)

รูปกลไก 6 แกนรุ่นแรก ๆ

ในปี พ.ศ. 2508 สจ๊วต (Stewart) ได้มีการอธิบายคุณลักษณะกลไกหกแกนในรูปแบบอย่างง่ายเข้าใจได้ จึงทำให้เขามีชื่อเสียง ที่เรียกว่า แท่นสจ๊วต หรือสจ๊วตแพล็ทฟอร์ม (Sterwart platform)

รูปหรือสจ๊วตแพล็ทฟอร์ม

Top or mobile plate = ด้านบน หรือแผ่นฐานเคลื่อนที่

Upper leg parts = ชิ้นขาด้านบน

Lower leg parts = ชิ้นขาด้านล่าง

Swivel bearings = แบริ่งแกนหมุน

Fixed base plate = แผ่นฐานอยู่กับที่

รูปเครื่องกลหกแกนสำหรับงานทางการแพทย์ในการทำศัลยกรรมด้วยลำแสงเลเซอร์

รูปกลไกหกแกนในการเป็นหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด

จากรูปด้านบน แสดงให้เห็นถึงเครื่องกลหกแกนติดปลายแขนติดตั้งแสงเลเซอร์ที่ปลายแขนในการทำงานในทางศัลยกรรม โดยมีการเคลื่อนที่อย่างมีความยืดหยุ่น รูปแบบในปัจจุบันได้มีการจำลองการทำงานทั้งหมดเพื่อใช้ในการฝึกอบรมทางการแพทย์ และกลไกหกแกนสร้างขึ้นมาเป็นหุ่นยนต์ผ่าตัดโดยทำหน้าที่ช่วยในการผ่าตัดทางการแพทย์

ในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2513 ถึง พ.ศ. 2533 ได้มีความพยายามอย่างมากในการพัฒนาเครื่องกลหกแกนมาใช้งานแต่ก็ยังไม่ประสบความสำเร็จ จนในปี พ.ศ. 2538 สถาบันฟราอันฮอเซน ในสตุดการ์ด  (Fraunhausen Institute in Stuttgart) ได้มีการพัฒนาเครื่องกลหกแกนให้ทำงานเป็นผลสำเร็จ โดยมีการสร้างหุ่นยนต์ที่ใช้ในการผ่าตัด กว่าที่จะประสบความสำเร็จจนมาใช้ในทางปฏิบัตินั้นเครื่องกลหกแกน ต้องใช้ต้นทุนในการวิเคราะห์วิจัยจำนวนมาก จึงมีผลต่อราคาที่เครื่องกลหกแกนถูกสร้างขึ้นใช้งาน

รูปนาโนพอด

รูปแปลนนาโนพอด

วิดีโอการทำงานของเครื่องกล 6 แกน

      ได้มีผู้คิดค้นนำเครื่องกลหกแกนนำไปประยุกต์พัฒนาไปใช้กับเครื่องจำลองการขับเครื่องบิน รวมไปถึงเครื่องจำลองในการขับรถไฟ ในรูปด้านบนแสดงให้เห็นถึงอุปกรณ์ที่เรียกว่า นาโนพอด (Nanopods) โดยมีขาเพิ่มขึ้นเข้ามามีตำแหน่งการวางเซ็นเซอร์ที่มีจำนวนมากมาย เจ็ดแกนที่เพิ่มเข้ามาก็เพื่อทำให้มีการเคลื่อนที่แบบเชิงเส้น ดูที่รูปด้านล่าง

รูปเครื่องจำลองการบิน CAE 5000

รูปภายในเครื่องจำลองการบิน CAE 5000

วิดีโอการทำงานของเครื่องกล 6 แกนที่ใช้กับเครื่องจำลองการบิน

       ในเครื่องกลหกแกนบางเครื่องที่ถูกสร้างขึ้นมาเป็นสิ่งที่มีความน่าสนใจ เช่น เครื่องจำลองการบิน (Flight simulators) ที่ได้มีการทำสำเร็จแล้ว ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาต่อยอดกันเป็นลำดับทำให้ค่าใช้จ่ายในการออกแบบสร้างมีการลดลงเห็นได้อย่างชัดเจน จนมีบริษัทจำนวนมากกล้าที่จะนำกลไกลหกแกนนำมาใช้ผลิตเครื่องกลต่าง ๆ จำนวนมากออกมาขาย ซึ่งนั้นก็หมายรวมไปถึง เครื่องมือกลหกแกน (Hexapod machine tools) ด้วย

รูปเครื่องมือกลหกแกน 1

รูปเครื่องมือกลหกแกน 2

รูปเครื่องมือกลหกแกน 3

วิดีโอเครื่องมือกล 6 แกน

      ในปี พ.ศ. 2549 บริษัทฮิตาชิ (Hitachi), เซย์กิ (Seiki) และโตโยต้า (Toyota) ได้ร่วมกับผู้สร้างในประเทศสหรัฐอเมริกาก็คือ บริษัท กิดดิ้ง ลิวอีส (Giddings Lewis), อินเจอโซล (Ingersoll) และบริเทนจีโอดิติก (Britain’s Geodetic) ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีหกแกน โดยเริ่มต้นโครงการในปี พ.ศ. 2533

      ในปี พ.ศ. 2533 บริษัทอินเจอร์โซลได้จัดแสดงเครื่องต้นแบบของ หกแกนแปดด้าน (Octahedral hexapod) เป็นต้นแบบที่ใช้ 12 จุดโหนดรองรับจากโครงร่างงานแปดด้าน พร้อมกับติดตั้งเพลาหมุนเคลื่อนลงต่ำไปที่ชิ้นงาน (บริษัทอินเจอร์โซล พ.ศ. 2544)    

      เครื่องกัดหกแกนศูนย์ผันแปร (Variax hexacenter milling machine) เริ่มต้นในปี พ.ศ. 2537 สำหรับงานที่กัดด้วยความเร็วรอบสูงในการกัดอลูมิเนียม ได้รับแรงบันดาลใจจากแนวคิดจากเครื่องจำลองการบิน พร้อมกับมี ตัวค้ำจุดตัด (Struts crossing) ที่ด้านบน และจุดติดตั้งเพลาหมุนจะอยู่ด้านล่างจากฐาน การทำงานหัวเพลากัดจะทำงานกัดได้โดยรอบชิ้นงาน

รูปเครื่องกัดหกแกนศูนย์ผันแปร

วิดีโอแสดงเครื่องกัดหกแกนศูนย์ผันแปร

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ดอกไม้สวยมีไว้ล่อแมลง เหมือนคำลวงมักไพเราะ
การตัดสินว่าใครดีใครชั่ว เพียงอาศัยรูปกายภายนอก
เหมือนหยอดคำอ่อนหวาน....ย่อมผิดพลาดได้ง่าย”