นกหุ่นยนต์บินได้เสมือนจริง

เป็นความใฝ่ฝันของมนุษย์ ที่จะบินได้เหมือนนก นกช่างปราดเปรียว มันบินโดยไม่ต้องอาศัยใบพัด แต่แค่เพียงขยับปีก พวกผมจึงศึกษาดูจากนก แล้วพยายามสร้างต้นแบบ ที่น้ำหนักเบาทว่าทรงสมรรถนะ และเปี่ยมด้วยคุณลักษณะเชิงแอร์โรไดนามิกที่เยี่ยมยอด ที่ทำให้มันบินได้ด้วยตัวเอง เพียงแต่ขยับปีกเท่านั้น

แต่ว่าจะตามแบบนกชนิดไหนดีล่ะครับ? นกนางนวลแฮร์ริ่ง เหินเวหาอย่างอิสระเสรี บินวนเวียนโฉบเฉี่ยวเหนือพื้นน้ำทะเล ใช้มันเป็นแม่แบบหรือ? งั้น พวกผมก็เลยยกทีมกันไป มีทั้งผู้ชำนาญการทั่วไป และ ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง ในสายอากาศพลศาสตร์ ในสายงานสร้างเครื่องร่อน ภาระกิจก็คือการสร้าง ต้นแบบเครื่องบินในร่มที่น้ำหนักเบาเป็นพิเศษ ที่สามารถบินอยู่เหนือศีรษะเราได้ ถ้างั้น ต่อไป ต้องระวังแล้วนะครับ และประเด็นหนึ่งก็คือ จะต้องสร้างให้มันมีน้ำหนักเบา เพื่อไม่ให้ใครต้องเจ็บตัว ถ้ามันร่วงตกลงมา

แล้วเราทำทั้งหมดนี้ไปเพื่ออะไรล่ะครับ? พวกผมทำบริษัทในสายงานจักรกลอัตโนมัติ พวกผมก็เลยอยากที่จะทำโครงสร้างที่น้ำหนักเบามากๆ เพราะนั่นหมายถึงประสิทธิภาพพลังงานครับ และเราก็อยากเรียนรู้ให้มากขึ้นเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์กำลังอัดและการไหลเวียนของอากาศ

ตอนนี้ ผมอยากให้คุณ รัดเข็มขัดนิรภัย และใส่หมวกกันน๊อค งั้นบางที เราจะลองสักครั้ง ที่จะบินเจ้านกอัจฉริยะ (SmartBird) ขอบคุณครับ

(เสียงปรบมือ)

(เสียงปรบมือ)

(เสียงปรบมือ)

งั้นตอนนี้เรามา สำรวจดูเจ้านกอัจฉริยะกันครับ อันนี้เป็นโครงร่างภายในของมัน ปีกของมันกางสุดยาวประมาณ 2 เมตร ความยากตรงนี้ 1.6 เมตร ส่วนน้ำหนัก หนักแค่ 450 กรัม และทั้งหมดเป็นน้ำหนักจากเส้นใยคาร์บอน ตรงกลาง มีมอเตอร์ติดอยู่ แล้วก็มีเฟืองในนั้น เราใช้เฟือง ในการส่งผ่านการหมุนของมอเตอร์ เพราะงั้น ภายในมอเตอร์ เราติดตัวส่งสัญญาณแบบฮอล์ไว้สามตัว เพื่อให้เรารู้ตำแหน่งที่แน่นอน ของปีก และถ้าเราขยับปีกขึ้นลง มีความเป็นไปได้ครับว่า จะบินได้เหมือนนก ถ้าขยับปีกลง ก็จะมีแรงขับเคลื่อนเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ ถ้าขยับปีกขึ้น ปีกมีขนาดไม่ใหญ่มากครับ จึงง่ายกว่าที่จะขยับขึ้น

ดังนั้นแล้ว สิ่งถัดไปที่เราทำ หรือเป็นความท้าทายที่เราเผชิญ ก็คือการทำให้การเคลื่อนไหวมีความสัมพันธ์กัน เราต้องให้มันบินขึ้นลง แยกปีกเป็นส่วนๆ ปีกที่แยกเป็นส่วน จะทำให้ได้แรงยกมาจากปีกส่วนบน และได้แรงเคลื่อนตรงปีกส่วนล่าง อีกอย่างจะทำให้เรา รู้ว่าเราจะวัดประสิทธิภาพเชิงอากาศพลศาสตร์ได้อย่างไร เรามีองค์ความรู้เกี่ยวกับ ประสิทธิภาพทางกลศาสตร์ไฟฟ้า และเราสามารถคำนวณ ประสิทธิภาพเชิงอากาศพลศาสตร์ได้ ดังนั้น มันบินขึ้นได้เพราะการเปลี่ยนแรงบิดจากแบบเฉื่อยไปเป็นแบบเคลื่อนไหว จากร้อยละ 30 ไปเป็นร้อยละ 80

สิ่งต่อไปที่เราต้องทำ เราต้องควบคุมและกำกับ โครงสร้างทั้งอัน ถ้าหากว่าเราควบคุมและกำกับมันได้ เราก็จะบรรลุถึงประสิทธิภาพเชิงอากาศพลศาสตร์ ดังนั้นการใช้พลังงานทั้งหมด ประมาณ 25 วัตต์ในการเริ่มบิน และใช้ 16-18 วัตต์ในการบิน ขอบคุณครับ

(เสียงปรบมือ)

บรูโน กิอูสซานี่: คุณมาร์คัส ผมว่าเราควรให้นกบินอีกสักครั้งครับผม

มาร์คัส ฟิชเชอร์: ได้สิ ได้ครับ

(เสียงหัวเราะ)

(ผู้ชมทึ่ง)

(เสียงเชียร์)

(เสียงปรบมือ)