ด้านบนแสดงให้เห็นถึงยานยนต์ที่มีความสามารถตรวจจับด้วยเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร นี้เป็นเทคโนโลยีที่สามารถใช้ในการควบคุมระยะทางระหว่างรถยนต์เรา และรถยนต์ หรือสิ่งกีดขวางคันอื่น โดยมีการทำงานร่วมกันแบบผสมผสานกันระหว่างเช็นเซอร์ตรวจจับการควบคุมการขับขี่ และระบบเอบีเอส คนขับสามารถตั้งค่าความเร็ว และระยะทางตามความต้องการระหว่างคันหน้าของเขา

      ระบบเอบีเอส และระบบควบคุมการเคลื่อนที่จะทำงานไปพร้อมกันเพื่อให้เกิดความปลอดภัยกับความสามารถที่น่าทึ่งนี้ เป็นภาคต่อของความสามารถในการขับเคลื่อนหลบหลีกสิ่งกีดขวางแบบกึ่งอัตโนมัติ ซึ่งรถยนต์รักษาระยะทางระหว่างคันหน้าอย่างคงที่ในสภาพการจราจรที่ติดขัด

      ส่วนในรถยนต์ที่อัตโนมัติเต็มรูปแบบถูกพัฒนามาถึงขอบเขตแมคาทรอนิกส์เมื่อไม่กี่สิบปีมานี้ ซึ่งมีการสนับสนุนการตรวจสอบการวิจัยจากศูนย์วิจัยจากการต่อยอดรถยนต์ระบบกึ่งอัตโนมัติ พร้อมกันกับมีระบบการวางแผนการเดินทางด้วยระบบจีพีเอส (GPS) ตามการจราจรที่เกิดขึ้นจริง และที่มีการอัพเดตอย่างต่อเนื่อง อีกทั้งยังมีระบบหยุดรถ และเคลื่อนที่ได้อย่างอัตโนมัติ

      ความเกี่ยวข้องซึ่งกันก็มี ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างชัด หรือดีจีพีเอส (Differential Global Positioning Systems: DGPS), การประมวลภาพตามเวลาจริง (Real-time image processing) และการวางแผนเส้นทางแบบพลวัต (Dynamic path planning)

รูปดีจีพีเอส

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปตัวอย่างการวางแผนเส้นทางแบบพลวัต

      ระบบแมคาทรอนิกส์ในอนาคตที่ใช้ในยานยนต์อาจมีการใช้กระจกป้องกันหมอกไอน้ำ มีการตรวจจับความชื้น กับอุณหภูมิ และมีการควบคุมอุณหภูมิ (Climate control), มีระบบจอดรถด้วยตัวเอง (Self-parallel parking)

รูประบบจอดรถด้วยตัวเอง

ระบบอุปกรณ์ช่วยจอดรถแบบถอยหลัง (Rear parking aid), เครื่องช่วยในการเปลี่ยนเลน (Lane change assistance), เบรกแบบของไหลผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (Fluidless electronic brake-by-wire) และการทดแทนระบบไฮดรอลิกส์ด้วยระบบเซอร์โวไฟฟ้า ขณะที่รถยนต์ในโลกนี้มีจำนวนเพิ่มขึ้น จึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเข้มงวดในเรื่องการปล่อยมลพิษออกสู่บรรยากาศ

ระบบอุปกรณ์ช่วยจอดแบบถอยหลัง

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      ผลิตภัณฑ์ที่มาจากทางแมคาทรอนิกส์จะถูกนำพิจารณาใช้ในระบบยานยนต์ ยิ่งเรื่องมลภาวะ มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะนำมาใช้ในเรื่อง การควบคุมการปล่อยก๊าซไอเสีย เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbonmomoxide: CO), ไนโตรเจนออกไซด์ (Nitrogenoxide: NO) และไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon) จากการเพิ่มขึ้นของยานยนต์

      ในรถยนต์หนึ่งคัน ตัวไมโครคอนโทรลเลอร์อาจมีถึง 30 – 60 ชุด และมอเตอร์ไฟฟ้าอาจมีถึง 100 ตัว น้ำหนักของสายไฟอาจมีถึง 100 กิโลกรัม เซ็นเซอร์ตรวจจับที่หลากหลาย และซอฟวแวร์ใช้งานที่มีรหัสเป็นพัน ระบบทางกลแบบธรรมดาจะมีใช้น้อยลงเท่าที่จำเป็นในรถยนต์ และจะค่อย ๆ เปลี่ยนรูปแบบมาใช้ระบบแมคาทรอนิกส์เกือบทั้งหมด  

1.5 อนาคตของแมคาทรอนิกส์

      แมคาทรอนิกส์เป็นคำที่กล่าวครั้งแรกในประเทศญี่ปุ่นประมาณปี พ.ศ. 2513 และมีการพัฒนาต่อยอดเรื่อย ๆ จากประสบการณ์ที่ได้มา จนนำไปสู่สายพันธุ์พิเศษที่มีความฉลาด ซึ่งมันเป็นขั้นตอนตามธรรมชาติในวิวัฒนาการของกระบวนการการออกแบบทางวิศวกรรมสมัยใหม่

      วิศวกรบางคนที่อยู่ในแวดวงนี้ แมคาทรอนิกส์ดูเหมือนไม่มีอะไรใหม่ แต่สำหรับคนอื่น ๆ มันอาจเป็นถึงปรัชญาของการออกแบบ เป็นทั้งศาสตร์ และศิลป์ของแขนงทางวิศวกรรม

      แต่แน่นอนว่าแค่แมคาทรอนิกส์อย่างเดียวไม่ได้ครอบคลุมทุกเรื่อง จะต้องมีองค์ความรู้อื่น ๆ เข้ามาประกอบด้วยจึงจะมีความสมบูรณ์ในงานที่จะออกมา มันถึงต้องมีการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบหลัก ๆ คือ ทางกล, ไฟฟ้า และระบบคอมพิวเตอร์ ผสมผสานกันไปจนสามารถเข้ากันได้ ในส่วนที่แมคาทรอนิกส์เข้าไปถึงงานในสาขาต่าง ๆ โดยการอธิบายลักษณะส่วนประกอบเหล่านี้ที่จะรวมถึง

·       แบบจำลองระบบทางฟิสิกส์

·       เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์

·       ระบบ และสัญญาณ

·       ระบบคอมพิวเตอร์ และตรรกะ

·       ซอฟแวร์ และการเก็บข้อมูล

วิศวกร และนักวิทยาศาสตร์จากทุกสาขาวิชาสามารถเข้าถึงความรู้ด้านแมคาทรอนิกส์ นักเรียนที่อยู่ในสาขาวิศวกรรมศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับแมคาทรอนิกส์ สมควรที่จะแสวงหาความรู้ในการออกแบบอย่างขันแข็ง สถาบันการศึกษาควรจะมุ่งไปสู่การเรียนการสอน รวมไปถึงการครอบคลุมของสิ่งต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบแมคาทรอนิกส์

รูปอนาคตของแมคาทรอนิกส์

      ในอนาคต การเติบโตของระบบแมคาทรอนิกส์ อาจจะมีการเติบโต มีความก้าวล้ำเพื่อทดแทนระบบเดิม การเติบโตของระบบแมคาทรอนิกส์โดย การใช้งานเทคโนโลยี (Enabling technologies) ยกตัวอย่าง การประดิษฐ์ไมโครโปรเซสเซอร์ จะมีผลอย่างมากในการออกแบบระบบแมคาทรอนิกส์ และออกแบบของระบบแมคาทรอนิกส์แบบใหม่

      คาดหวังไว้ว่าในอนาคตยังเกิดความก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้งในการพัฒนาด้านไมโครโปรเซสเซอร์ และไมโครคอนโทรลเลอร์, ตัวตรวจจับ และอุปกรณ์ทำงาน อีกทั้งยังมีความก้าวหน้าในการใช้งานของ เมมส์,  วิธีการปรับตัวเพื่อการควบคุม (Adaptive control methodologies) และวิธีการโปรแกรมแบบในเวลาจริง (Real-time programming methods), เทคโนโลยีเครือข่าย และไร้สาย, เทคโนโลยีของคอมพิวเตอร์ช่วยในงานวิศวกรรม (Computer Aided Engineering: CAE) ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองขั้นสูง, การสร้างต้นแบบเสมือน และการทดสอบ

      การพัฒนาต่อเนื่องรวดเร็วในสิ่งที่กล่าวข้างบนนี้ จะมีส่วนสำคัญที่ช่วยเร่งพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้มีความเป็นอัจฉริยะ อินเตอร์เน็ตก็เป็นเทคโนโลยีหนึ่ง เมื่อมีการใช้ประโยชน์ในการผสมผสานกับเทคโนโลยีไร้สาย ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างแมคาทรอนิกส์รุ่นใหม่ ๆ ขณะที่การพัฒนาในยานยนต์นี่ก็เป็นอีกตัวอย่างที่เห็นได้ชัด ที่มีการพัฒนาทางแมคาทรอนิกส์

รูปเทคโนโลยีแมคาทรอนิกส์

      นอกจากนี้ก็ยังมีอีกหลายอย่างมากมายที่เป็นระบบอัจฉริยะที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน รวมถึงบ้านที่มีความเป็นอัจฉริยะ เช่น เครื่องล้างจาน, เครื่องดูดฝุ่น, ไมโครเวฟ และอุปกรณ์เครือข่ายไร้สายในบ้าน อยู่ในแนวคิดของเครื่องกลเป็นมิตรกับมนุษย์ (Human-friendly machines) ยังมีการใช้ในโรงพยาบาล เช่นหุ่นยนต์ที่ใช้ในการผ่าตัด และเซ็นเซอร์ในการปลูกถ่าย และกระตุ้นอวัยวะ ส่วนอื่น ๆ

      นอกจากนี้ที่ใช้ประโยชน์จากแมคาทรอนิกส์เช่น หุ่นยนต์, การผลิต, เทคโนโลยีอวกาศ และการขนส่ง ฯลฯ ในอนาคติแมคาทรอนิกส์ยังคงเปิดกว้างอยู่

จบบทที่ 1

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“คนเรามีสองหู
แต่มีปากเดียว
เพื่อที่จะให้ฟังมากหน่อย
และพูดให้น้อยหน่อย”