มจพ. สร้างนวัตกรรมหุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรค และไวรัส (โควิด-19)

รศ.ดร.ศุภชัย ตระกูลทรัพย์ทวี และ ผศ.ดร.สถาพร วังฉาย ภาควิชาวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุและโลจิสติกส์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ (มจพ.) เปิดตัว “หุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรค และไวรัส” มีคุณสมบัติในการสร้างไอพ่นละอองฝอยละเอียดเฉลี่ย 50 ไมครอน เรียกว่าเป็นระบบการสร้างละอองฝอยแบบ ยูแอลวี (ULV cold fog generator) ด้วยปั๊มแรงดันสูง 12 บาร์ มีอัตรkการไหล 1 ลิตรต่อนาที ใช้หัวฉีดพ่นจำนวน 16 หัวฉีด (หัวฉีดละเอียดชนิดพิเศษ) แบ่งเป็นระบบหัวพ่นเป็นวง 8 หัว และระบบหัวพ่นแบบทำงานร่วมกับพัดลมแรงดันสูง 8 หัว เนื่องจากขนาดละอองฝอยเฉลี่ย 50 ไมครอน จะสามารถพยุงตัวในอากาศได้นาน แล้วใช้ลำอากาศความดันและอัตราการไหลสูง นำพาละอองฝอยน้ำยาให้เคลื่อนที่ไปไกล 5-7 เมตร ส่งผลให้ละอองฝอยน้ำยาครอบคลุมไปทุกพื้นที่ การใช้ปริมาณน้ำยาต่อพื้นที่สม่ำเสมอ เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ สามารถฉีดพ่นได้ต่อเนื่อง 3 ชั่วโมง (ใช้น้ำยาผสม 25 ลิตร) จากการทดสอบการทำงานสามารถฉีดพ่นครอบคลุม พื้นที่ 37,680 ตารางเมตรต่อ 50 นาที หุ่นยนต์จะช่วยให้ประหยัดเวลาในการทำงาน และลดความเมื่อยล้าของผู้ฉีดพ่น

หุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรคและไวรัส ถูกออกแบบให้ระบบควบคุมการเคลื่อนที่หุ่นยนต์เป็นแบบ “ไร้สาย” เพิ่มความสะดวกสบาย และสามารถเว้นระยะห่างจากรัศมีของการฉีดพ่นได้ ลดความเสี่ยงให้กับผู้ทำการฉีดพ่น จากการบังคับขับหุ่นยนต์ผ่านกล้อง ผ่านระบบสัญญาวิทยุ และมีจอแสดงผลกล้องจากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าของหุ่นยนต์  เพื่อช่วยให้ผู้บังคับสามารถควบคุมได้ง่ายมากขึ้น และสามารถปรับมุมได้ตามความเหมาะสมของสถานที่ และหมุนรอบแกน 120 องศา ทั้งนี้หุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) มีขนาด กว้าง 60 x ยาว 80 x สูง 150 เซนติเมตร มีโครงสร้างที่ทนต่อความชื้นสูง โดยเลือกใช้สแตนเลส งบประมาณที่ใช้ประมาณ 70,000 บาท โดยได้รับการสนับสนุนจาก “กองทุนพัฒนามหาวิทยาลัย และต้านภัยโควิด มจพ.” 

ศ.ดร.สุชาติ เซี่ยงฉิน อธิการบดี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ (มจพ.) กล่าวว่า รู้สึกห่วงใยในสถานการณ์การแพร่ระบาดของเชื้อโควิด-19 ที่ระบาดระลอก 3 พบว่า อัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยใกล้เคียงกับ 2 รอบที่ผ่านมา ทางมหาวิทยาลัยจึงขอร่วมเป็นส่วนหนึ่งในการสนับสนุนนวัตกรรมหุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรค และไวรัส สำหรับป้องกัน ควบคุม หรือรักษาโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) ที่สามารถใช้.oพื้นที่เสี่ยงภัยจากการสัมผัส  เช่น โรงพยาบาลสนาม อาคารสำนักงาน พื้นที่ชุมชน เป็นต้น เนื่องจากการใช้หุ่นยนต์เข้าไปทำการฉีดพ่นยาฆ่าเชื้อโรค จะมีความปลอดภัยสูง ลดการสัมผัสที่ไม่จำเป็น เพราะการควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ สามารถเว้นระยะห่างของการฉีดพ่นได้เป็นอย่างดี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ขอเป็นส่วนหนึ่งในการช่วยเหลือรวมแบ่งปันน้ำใจและดูแลให้ประเทศไทยพ้นภัยครั้งนี้ ด้วยการสร้าง “หุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรค และไวรัส” นวัตกรรมป้องกันโควิด-19 เพื่อตอบโจทย์การยกระดับความปลอดภัย และอำนวยความสะดวกให้บุคลากร มจพ. ผู้ป่วย ผู้ใกล้ชิดผู้ป่วย และผู้ที่ได้รับผลกระทบ

รศ.ดร. ศุภชัย  เล่าให้ฟังว่า วัตถุประสงค์ของการสร้างหุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรคและไวรัส เพื่อสนับสนุนการสร้างนวัตกรรมต่าง ๆ สำหรับป้องกัน ควบคุม หรือรักษาโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19)  เป็นการออกแบบสร้างหุ่นยนต์บังคับไร้สายเอนกประสงค์ในการบรรทุกอุปกรณ์ไปยังจุดเสี่ยงโรค เพื่อสร้างระบบฉีดพ่น ด้วยหลักการปั๊มแรงดันสูง เพื่อให้น้ำเกิดการแตกตัว และการนำส่งได้ระยะไกล อีกทั้งเป็นการเผยแพร่ความรู้ และการนำเทคโนโลยีมาใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อสังคม ยกระดับคุณภาพชีวิตด้านสุขาภิบาล ส่วนกลุ่มเป้าหมาย เน้นให้ความสำคัญกับการบริการทางสังคม รวมถึงขนส่งมวลชน   ศาสนสถาน ศูนย์เด็กเล็ก/โรงเรียน  มหาวิทยาลัย และแหล่งชุมชน ตลอดจนตลาด  ห้างสรรพสินค้า และโรงมหรสพ เป็นต้น

หุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรคและไวรัส สามารถตอบโจทย์พื้นที่เสี่ยงภัยจากการสัมผัส และการพุ่งกระจายในอากาศ ดังเช่นสถานการณ์การแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (โควิด-19) ในการระบาดระลอกใหม่ ซึ่งการนำหุ่นยนต์เข้าไปปฏิบัติงานในพื้นที่สามารถเว้นระยะห่างจากรัศมีของการฉีดพ่นได้เป็นอย่างดี ใช้แบตเตอร์รี่  55 แอมแปร์  2  ลูก  และมีวงจรชาร์จแบตเตอร์รี่ในระบบ  12  โวลต์และ  24  โวลต์ จ่ายไฟทำงานต่อเนื่องได้ไม่น้อยกว่า 150 นาที พร้อมพัดลมความเร็วรอบสูง มีกล้องช่วยในการมองขณะขับเคลื่อน

สำหรับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์ ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

1. ระบบไอพ่น : เริ่มจากการใช้น้ำยาที่มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ และมีผลการวิจัยสนับสนุน การยับยั้งการแพร่กระจายเชื้อ ใช้ระบบสร้างความดันน้ำยาถึง 12 บาร์ แล้วผ่านรูเล็ก จากความดันสูงสู่ความดันบรรยากาศจึงทำให้เกิดการแตกตัวเป็นฝอยละออง จากนั้นนำส่งน้ำยาด้วยลำอากาศความเร็วลมสูงทำให้น้ำยาพ่นไปไกล 5-7 เมตร
2. ระบบหุ่นยนต์ : การออกแบบโครงสร้าง การวางตำแหน่งล้อ การสมดุลน้ำหนัก เพื่อให้การเคลื่อนตัวหุ่นยนต์เป็นไปอย่างราบเรียบ ด้วยการกำหนดความเร็ว สามารถเคลื่อนที่ไปในทุกพื้นที่ ใช้ล้อยางเต็มลม 2 ล้อ และเสริมด้วยล้ออิสระ 2 ล้อ
3. ระบบไฟฟ้าและระบบสื่อสาร : เป็นสัญญาณวิทยุ ระยะของการบังคับ 50 เมตร กรณีที่โล่ง มีระบบ เปิด-ปิด การจ่ายน้ำยา และควบคุมหัวไอพ่นไปในทิศทางที่ต้องการได้ การบังคับการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ผ่านกล้องที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าของตัวหุ่นยนต์ เพื่อช่วยให้ผู้บังคับสามารถควบคุมได้ง่ายมากขึ้น

ผศ.ดร. สถาพร อธิบายว่า นอกจากนี้หุ่นยนต์ใช้วงจรควบคุมความปลอดภัยในการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเป็นระบบไฟฟ้าของหุ่นยนต์แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ 1)  ตัวส่งจะมีลักษณะเป็น Joy Controller ที่รับคำสั่งจากผู้ใช้งาน ประกอบไปด้วยสวิตช์ควบคุม ตัวส่งสัญญาณวิทยุและจอแสดงผลกล้องจากหุ่นยนต์ ตัวส่งจะรับค่าปุ่มกดจากผู้ใช้และส่งค่าไปหาตัวหุ่นยนต์ผ่านคลื่นวิทยุ เพื่อควบคุมหุ่นยนต์  และ 2) ตัวรับจะประกอบไปด้วยตัวรับวิทยุทำหน้าที่รับข้อมูลจากตัวส่งวิทยุ  ส่งไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ จากนั้นไมโครคอนโทรลเลอร์จะทำการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับ จากนั้นจะส่งสัญญาณไปยังบอร์ดควบคุมมอเตอร์ ซึ่งมอเตอร์จะแบ่งออก 3 ส่วนคือ (1) มอเตอร์ขับเคลื่อนล้อ (2) มอเตอร์หมุนหัวพ่น ใช้สำหรับหมุนชุดพ่น และ (3) มอเตอร์ไอพ่นจะติดตั้งอยู่ในกระบอกพ่น สามารถปรับความเร็ว ปรับความแรงของลมให้มากน้อยตามความเหมาะสมของสถานที่   

อย่างไรก็ตามหุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรคและไวรัส ได้ถูกทดสอบและนำไปทำงานภาคสนามโดยฉีดพ่นเพื่อป้องกันการระบาดโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (โควิด-19) ให้กับพื้นที่ภายในมหาวิทยาลัยแล้ว โดยได้ฉีดพ่นในห้องประชุม สถานที่ประชุม สนามกีฬาในร่ม สถานที่ทำงาน สำนักงาน สนามกีฬา และโรงอาหาร นับเป็นนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยม ตอบโจทย์กับความต้องการใช้ประโยชน์ได้อย่างแท้จริง ผลงานจากรั้ว มจพ. ที่สร้างสรรค์เพื่อคนไทย ปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ (มจพ.) ขอเชิญชวนร่วมบริจาคทรัพย์ตามกำลังศรัทธาเพื่อสนับสนุนการสร้างนวัตกรรมป้องกันการระบาดโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (โควิด-19) ได้ที่ “กองทุนพัฒนามหาวิทยาลัยและต้านภัยโควิด มจพ.” เพื่อสร้างนวัตกรรมและต่อยอดให้นักวิจัย สามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ นวัตกรรม ไปสู่สังคมเพื่อช่วยเหลือสังคมได้อย่างยั่งยืน

สนใจและสอบถามข้อมูลหุ่นยนต์ไอพ่นละอองฝอย (ULV) ฆ่าเชื้อโรคและไวรัส ได้ที่ รศ.ดร.ศุภชัย ตระกูลทรัพย์ทวี ภาควิชาวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุและโลจิสติกส์  คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ โทรศัพท์ 081-645-5411 หรือที่ LINE : supachai_line