เหตุใดมหาวิทยาลัยต่างๆ จึงเริ่มพัฒนาหุ่นยนต์ใต้น้ำของตนเองมากขึ้นเรื่อยๆ?

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มหาวิทยาลัยจำนวนมากขึ้นทั่วโลกเริ่มลงทุนในการพัฒนา ROV (Remotely Operated Vehicle – ยานใต้น้ำควบคุมระยะไกล) ด้วยตนเอง ตั้งแต่คณะวิศวกรรมศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ทางทะเล ไปจนถึงทีมงานห้องปฏิบัติการ มหาวิทยาลัยต่างๆ กำลังสร้างโครงการ ROV ของตนเองเพื่อใช้ในการสำรวจทางทะเล งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การสอนเชิงวิศวกรรม และการแข่งขันระดับนานาชาติ

แล้วทำไมมหาวิทยาลัยจึงเริ่มเลือกพัฒนา ROV ด้วยตนเองมากกว่าซื้ออุปกรณ์เชิงพาณิชย์? บทความนี้จะอธิบายเหตุผลอย่างละเอียด พร้อมคำแนะนำเกี่ยวกับรุ่นของเครื่องขับน้ำที่เหมาะสมสำหรับห้องปฏิบัติการมหาวิทยาลัย

I. ทำไมมหาวิทยาลัยถึงเริ่มพัฒนา ROV ด้วยตนเอง

1. ต้นทุน R&D ต่ำกว่า และควบคุมได้มากขึ้นด้วยการพัฒนาเอง

ในอดีต ระบบ ROV เต็มรูปแบบอาจมีมูลค่าหลายหมื่นหรือหลายแสนดอลลาร์ แต่ปัจจุบัน ราคาส่วนประกอบหลัก (เครื่องขับน้ำ, ESC, แผงควบคุม) ลดลง ทำให้การพัฒนาเองเข้าถึงได้ง่ายขึ้นอย่างมาก

คุณค่าที่สำคัญที่สุดของการพัฒนาเองคือ ทุกพารามิเตอร์สามารถควบคุมได้ทั้งหมด:

• โครงสร้างปรับได้

• อัลกอริธึมควบคุมปรับได้

• การเปลี่ยนแรงขับได้

• สามารถทำการทดลองทางอุทกพลศาสตร์ได้

ความเปิดกว้างนี้ไม่สามารถหาได้จาก ROV เชิงพาณิชย์

2. วิธีการสอนวิศวกรรมที่ดีที่สุด: โครงการเชิงสหสาขาวิชาที่เข้มข้น

ROV ที่พัฒนาภายในมหาวิทยาลัยมักเป็นโครงการความร่วมมือระหว่างหลายสาขาวิชา ได้แก่:

• วิศวกรรมเครื่องกล: โครงสร้าง, อุทกพลศาสตร์

• วิศวกรรมไฟฟ้า: มอเตอร์, ESC, ระบบกันน้ำ

• วิศวกรรมควบคุม: การควบคุม PID, การควบคุมท่าทาง, การวางแผนเส้นทาง

• วิทยาการคอมพิวเตอร์: การจดจำภาพ, SLAM

• วิศวกรรมทางทะเล: การใช้งานจริงและการทดสอบใต้น้ำ

นี่คือหนึ่งในโครงการปฏิบัติที่ได้รับความนิยมและมีคุณค่าการสอนสูงที่สุดในมหาวิทยาลัย

3. การแข่งขันระดับนานาชาติกระตุ้นการพัฒนาเอง

ตัวอย่างการแข่งขัน:

• MATE ROV Competition

• RoboSub

• Singapore AUV Challenge

เกือบทุกการแข่งขันต้องการให้ทีมพัฒนาระบบขับเคลื่อน โครงสร้าง และโมดูลควบคุมเอง ทำให้มหาวิทยาลัยต้องสร้าง ROV ของตนเอง

4. อัปเกรดได้อย่างยั่งยืน เหมาะสำหรับงานวิจัยระยะยาว 5–10 ปี

ROV ที่พัฒนาภายในสามารถอัปเกรดต่อเนื่องได้ เช่น:

• เปลี่ยนเครื่องขับน้ำ

• เพิ่มเซนเซอร์

• เปลี่ยน ESC

• ปรับปรุงอัลกอริธึมการควบคุมท่าทาง

สอดคล้องอย่างยิ่งกับโครงการวิจัยระยะยาวของมหาวิทยาลัย

5. ประหยัดกว่า และง่ายต่อการขอทุนวิจัย

ROV เชิงพาณิชย์มักมีราคา 6,000–20,000 ดอลลาร์ขึ้นไป แต่การพัฒนาเองมักใช้เพียง 400–2,700 ดอลลาร์

นอกจากนี้ โครงการพัฒนาเองมีโอกาสได้รับการสนับสนุนทุนมากกว่า ได้แก่:

• ทุนวิจัย

• กองทุนโครงการของคณะวิศวกรรม

• ทุนเฉพาะสำหรับการแข่งขัน

II. คุณสมบัติของเครื่องขับน้ำสำหรับ ROV ของมหาวิทยาลัย

ข้อกำหนดทั่วไป:

• ความน่าเชื่อถือสูง + ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล

• แรงขับมั่นคง ควบคุมง่าย และเหมาะสำหรับการตรวจสอบอัลกอริธึม

• รองรับแรงดันไฟฟ้าทั่วไป (12V / 24V / 48V)

• ใบพัดเปลี่ยนได้ เหมาะสำหรับทดลองทางอุทกพลศาสตร์

• ใช้งานง่ายร่วมกับระบบควบคุม เช่น Arduino

III. เครื่องขับน้ำ Apisqueen ที่แนะนำสำหรับโครงการ ROV ของมหาวิทยาลัย

(เรียงจากแรงขับน้อยไปมาก)

ทุกรุ่นด้านล่างเป็นของ Apisqueen และจัดเรียงตาม:
“ระดับแรงขับ → สถานการณ์การใช้งาน → ประเภทมหาวิทยาลัย”

ระดับ 1: การสอนขั้นพื้นฐาน / ROV ขนาดเล็กสำหรับทดลอง (แรงขับ 0.6–2.1 กก.)

1. BM70 — 0.6 กก.
เหมาะสำหรับ: ผู้เริ่มต้น, การสาธิตในห้องเรียน
แรงดัน: 7.4V (2S)
ข้อดี: ราคาต่ำ, เสียงรบกวนน้อย
เหมาะสำหรับการทดลองและการสอนขั้นต้น

2. X2 — 2.1 กก.
เหมาะสำหรับ: ROV ขนาดเบา, ทดลองอุทกพลศาสตร์
แรงดัน: 12–16V
กำลังต่อเนื่อง: 84W
เบา, เสถียร, เหมาะสำหรับการเรียนรู้โครงสร้างและการทดสอบน้ำ

3. U01 — 2 กก.
เหมาะสำหรับ: ROV วิจัยขนาดเบา, การสอนอัลกอริธึมควบคุม
กำลังสูงสุด: 390W
มี ESC สองทิศทางในตัว
เหมาะสำหรับทดลองการควบคุมท่าทาง

4. U3 — 3 กก.
เหมาะสำหรับ: ห้องทดลองปริญญาตรี, ROV ขนาดเล็กสำหรับงานภารกิจ
ช่วงแรงดัน: 12–24V
แรงมากกว่า U01, เหมาะกับ ROV น้ำหนักเบา

5. X3 — 2.6 กก.
เหมาะสำหรับ: กลุ่มผู้เริ่มต้น MATE / ROV วิศวกรรมขนาดเล็ก
แรงขับสูงสุด: ถึง 6 กก.
กำลัง: 260W
คุ้มค่าและมีเสถียรภาพดี

ระดับ 2: ROV วิจัย / แข่งขันขนาดกลาง (~7 กก.)

6. U5 — 7 กก.
เหมาะสำหรับ: ทดลองโครงสร้าง, ควบคุมท่าทาง, ROV ภารกิจ
แรงดัน: 12–24V
เชื่อถือได้สูง, ใช้งานได้หลากหลาย – “เครื่องขับน้ำอเนกประสงค์” ของมหาวิทยาลัย

ระดับ 3: ROV วิจัย / วิศวกรรม (8–10 กก.)

7. MU7 / MU7 Pro
เหมาะสำหรับ: แพลตฟอร์มวิจัย, ROV วิศวกรรมขนาดเล็กพร้อมแขนกล
กำลัง: 435–825W
MU7 Pro เสถียรและเชื่อถือได้

8. U9 — 600W
เหมาะสำหรับ: วิจัยความเสถียรเส้นทาง, การขับเคลื่อนหลักในการแข่งขัน
แรงขับ: ประมาณ 9 กก.
มี ESC ในตัว, การเดินสายง่ายขึ้น

9. U10 — 10 กก.
เหมาะสำหรับ: วิศวกรรมทางทะเล, ROV ขนาดใหญ่
กำลัง: 900W
ตัวเครื่องโลหะทนต่อการกัดกร่อน
เหมาะสำหรับน้ำลึกและภารกิจระยะยาว

ระดับ 4: ROV วิจัยขนาดใหญ่ (มืออาชีพ, 40 กก.+)

10. AQ1020 — 24V / 48V เครื่องขับน้ำมืออาชีพกำลังสูง
เหมาะสำหรับ: แพลตฟอร์มวิจัยขนาดใหญ่, ภารกิจน้ำลึก
แรงขับ: 40 กก.+ (ขึ้นอยู่กับใบพัด)
มี ESC ระบายความร้อนประสิทธิภาพสูงในตัว
ใช้กันอย่างแพร่หลายในมหาวิทยาลัย สถาบันวิจัย และโครงการวิศวกรรมทางทะเล

IV. สรุป

มหาวิทยาลัยจำนวนมากขึ้นเลือกพัฒนา ROV ด้วยตนเอง เนื่องจาก:

• ต้นทุนต่ำกว่า

• ควบคุมได้มากกว่า

• มีคุณค่าการสอนสูงกว่า

• เหมาะกับงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์

• รองรับการอัปเกรดระยะยาว

• ตรงตามข้อกำหนดการแข่งขันนานาชาติ

หากต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติม โปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา