จากปัญหาการตัดไม้ทำลายป่า เพื่อนำทรัพยากรมาใช้มากขึ้น ทำให้ปัจจุบันเกิดปัญหาด้านจำนวนป่าไม้ที่ลดลง จนทำให้เกิดท่วม น้ำป่าไหลหลาก จนถึงภาวะโลกร้อนทั่วโลก ไม่เว้นแม้กระทั่งประเทศไทย แต่ในทางกลับกันอัตราการปลูกป่าทดแทนกลับลดลง จากปัญหาข้างต้นทำให้ทีม Better Life RMUTP นักศึกษาสาขาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) พระนคร นำทีมโดย นายฟาฮิม มูซอ และนางสาวปิยวดี นาคคง และสมาชิกชุมนุม BrainStorm จึงคิดประดิษฐ์หุ่นยนต์สำหรับปลูกป่า และสำรวจป่าอัตโนมัติ เพื่อใช้ปลูกต้นไม้ ทดแทนการใช้แรงงานคนในจำนวนและเวลาที่มาก และช่วยลดภาระของเจ้าหน้าที่ในการสำรวจและดูแลป่าไม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมี ดร.วัชร ส่งเสริม และอาจารย์รุ่งโรจน์ สุพงษ์วิบูลพันธ์ อาจารย์สาขาวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรรมศาสตร์ เป็นที่ปรึกษาโครงการ
นายฟาฮิม มูซอ กล่าวว่า หุ่นยนต์ปลูกป่ามีขนาด กว้าง 70 ซม. ยาว 120 ซม. สูง 80 ซม. โครงสร้างเป็นอลูมิเนียมโปรโฟล์ (Aluminum Profile) ใช้แหล่งพลังงานจากแบตเตอรี่รองรับการชาร์จไฟผ่านแผงโซล่าเซลล์ ควบคุมการทำงานด้วยระบบอัจฉริยะ (Ai Control System) ด้วยบอร์ด Arduino Mega 2560 Microcontroller ที่มีการรองรับ WIFI แบบ Full TCP/IP ตัวหุ่นยนต์ประกอบด้วย 1. ชุดขับเคลื่อน ออกแบบด้วยระบบการขับเคลื่อน 4 ล้อ ใช้การขับเคลื่อนด้วยสเต็ปปิ้งมอเตอร์ (Stepping Motor) และตัวยางรถไถที่เหมาะกับการวิ่งบนพื้นดิน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเคลื่อนไหวผ่านอุปสรรคต่าง ๆ ได้ง่าย 2.ชุดเจาะดินแบบสไลด์ ติดตั้งพื้นที่ตรงกลางของหุ่นยนต์ สามารถยกขึ้นลงด้วยบอลสกรู (Ball Screws) กับเพลาเกลี่ย ขับเคลื่อนโดยใช้มอเตอร์ ขนาด 24 V 3.ชุดปล่อยต้นไม้ เป็นลักษณะของกระบะทำการบรรทุกต้นกล้าครั้งละ 10 ต้น เพื่อทำการเตรียมพร้อมสำหรับการปลูก โดยกระบะจะถูกออกแบบให้มีลักษณะเป็นวงกลม มีมอเตอร์ใช้ในการหมุนให้ต้นกล้าไม้ลงไปในจุดปล่อยต้นกล้า 4.ชุดกลบเกลี่ยดิน ใช้ตัว Electric Linear ในการกลบเกลี่ยดินผ่านการสั่งงานจากบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์
นายฟาฮิม กล่าวว่า ส่วนระบบการสำรวจ การจำแนกภาพต้นไม้โดยรอบพื้นที่การปลูกเพื่อทำการสำรวจเก็บข้อมูล ได้นำระบบ AI Machine Vision กล้องรับพิกัดจากระบบดาวเทียมของ Google Map หลักการทำงานของหุ่นยนต์จะทำการเก็บข้อมูล ( Data ) ของต้นไม้ทุกต้น การเติบโตของต้นไม้ การวางแผนการปลูกต้นไม้ตามภูมิประเทศ เพื่อเป็นข้อมูลในการบริหารจัดการป่าไม้ และนำมาใช้ประโยชน์ได้อีกมากมาย ส่วนการออกแบบหุ่นยนต์ได้คำนึงถึงความแม่นยำ ความฉลาด ความเป็นอัตโนมัติ ความเร็วของการทำงาน ประสิทธิภาพ ความแข็งแรง ความเสถียรของหุ่นยนต์ ความพร้อมรวมไปถึงความปลอดภัยในการใช้งาน
ด้าน ดร.วัชร ส่งเสริม กล่าวว่า จากการทดสอบการทำงานของหุ่นยนต์ในการปลูกต้นไม้ในพื้นที่อนุรักษ์พันธุ์ป่าไม้ โดยได้ใช้กล้าพันธุ์ต้นยาง ต้นศรีตรังดอกม่วง ต้นพลับ และต้นตะเคียนหิน พบว่าสามารถปลูกต้นไม้ด้วยต้นทุนการทำงานที่ถูกกว่าแรงงานมนุษย์ ส่วนการทดสอบความสามารถการตรวจจับ การวิเคราะห์ข้อมูล การวัดขนาด การคำนวณอายุ และการนับจำนวนการปลูกต้นไม้ พบว่าสามารถตรวจจับในรัศมีวงกว้าง 3-4 ต้นต่อครั้ง จากปกติต้องใช้กำลังคนในการสำรวจพื้นที่โดยรอบ ซึ่งใช้เวลานานในการสำรวจต้นไม้ทีละต้น และการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากหุ่นยนต์ใช้พลังงานไฟฟ้าจากโซลาเซลล์ จึงไม่มีผลกระทบต่อตัวมนุษย์และสิ่งแวดล้อม จากผลงานวิจัยดังกล่าวจนนำมาสู่การได้รับรางวัลจากการแข่งขันหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ สำหรับการเกษตรอัจฉริยะ 2021 (Smart Agricultural Robot Contest 2021) ในหัวข้อ หุ่นยนต์เพื่อการจัดการด้านป่าไม้ ณ ศูนย์นวัตกรรมเทคโนโลยีองค์รวมและปัญญาประดิษฐ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
อย่างไรก็ตามเนื่องจากหุ่นยนต์ต้นแบบยังมีข้อจำกัดในการลำเลียงต้นกล้า ในอนาคตทีมงานจะทำการต่อยอดให้หุ่นยนต์สามารถบรรจุต้นกล้าที่จะนำไปปลูกในแต่ละครั้งในปริมาณมากขึ้น รวมถึงปรับแรงมอเตอร์ที่ใช้ในการขุดเจาะและหัวเจาะที่ใหญ่ขึ้น ให้เหมาะสมกับสภาพพื้นดินที่หลากหลาย ทั้งนี้ผู้สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่ สาขาเมคคาทรอนิกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มทร.พระนคร โทรศัพท์ 02 913 2424 ต่อ 4228
