25 / 62
สมนึก บุญพาไสว
•
ผู้เชี่ยวชาญสาขาคณิตศาสตร์ สสวท.
รอบรู้
คณิต
25
ปีที่ 44 ฉบับที่ 199 มีนาคม-เมษายน 2559
GSP ส�
ำหรับคนเป็น
ตอน กลไกก้าวเดิน
ในภูมิประเทศที่พื้นที่มีลักษณะขรุขระจะไม่มีพาหนะประเภทที่ใช้ล้อชนิดใดสามารถเดินทางได้อย่างรวดเร็ว
เท่าสัตว์ประเภท ช้าง ม้า วัว หรือควาย การพัฒนาขาให้เป็นกลไกส�
ำหรับการเคลื่อนที่ของยานพาหนะหรือหุ่นยนต์
เพื่อใช้ในการขนส่งในภูมิประเทศที่เส้นทางคมนาคมมีลักษณะขรุขระ จึงเป็นเรื่องที่ท้าทายความสามารถ
เตโอ ยันเซิน ใช้ท่อพีวีซีขนาดเล็ก 11 ท่อน ในการ
สร้างกลไกที่สามารถก้าวเดินบนระนาบได้ เมื่อเขาน�
ำกลไก
ดังกล่าวหลายชุด ที่มีขนาดเท่ากันมาจัดเรียงต่อกัน ปรากฏว่า
สิ่งที่เขาสร้างขึ้นมานั้นสามารถเดินได้ดีบนพื้นราบ เตโอ ยันเซิน
จึงสร้างประติมากรรมแบบเคลื่อนไหวที่มีชื่อว่า สตรันด์เบสต์
หรือ อสุรกายชายหาดที่สามารถเดินได้ และเพื่อเป็นเกียรติแก่
เตโอ ยันเซิน เราจึงเรียกกลไกนี้ว่า กลไกเตโอยันเซิน ซึ่งต่อมา
ได้ใช้เป็นต้นแบบในการพัฒนากลไกการเดิน (Walkingmechanism)
ของยานพาหนะและหุ่นยนต์แบบที่ใช้ขาเดิน
ความยาวของแต่ละชิ้นส่วนที่ประกอบกันเป็นกลไก
เตโอยันเซินนั้นจะต้องท�
ำให้เส้นทางการเคลื่อนของเท้า (จุด F)
มีลักษณะคล้ายวงรี ซึ่งเส้นทางการเคลื่อนที่ของเท้าในแต่ละก้าว
แบ่งออกเป็นสองส่วน ดังแสดงในรูปที่ 2 (ล่าง) โดยส่วนที่หนึ่ง
เป็นส่วนของการออกแรงผลักให้เท้าเคลื่อนที่ (จากจุดPถึงจุดQ)
ซึ่งในส่วนนี้เท้าจะสัมผัสพื้นและอยู่กับที่ ส่วนที่สองเป็นส่วน
ของการก้าวเท้า ซึ่งเท้าจะไม่สัมผัสกับพื้นตลอดเวลาและ
เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ระยะจากจุด P ถึงจุด Q เป็นช่วงความยาว
1 ก้าวเดิน และความสูงของการยกเท้าคือความสูงที่มากที่สุด
ของสิ่งกีดขวางที่หุ่นยนต์จะสามารถก้าวข้ามไปได้
เตโอ ยันเซิน (Theo Jansen) เป็นศิลปินชาวดัทช์
ที่ท�
ำงานประติมากรรมแบบจลน์ศาสตร์ (kinetic sculpture)
จึงได้พยายามสร้างสิ่งเชื่อมต่อระหว่างศิลปะและวิศวกรรมศาสตร์
โดยมุ่งเน้นไปที่ธรรมชาติของสิ่งที่มีชีวิต ผลงานที่มีชื่อเสียง
ของเขาก็คือ สตรันด์เบสต์ (Strandbeest) หรือ อสุรกายชายหาด
(รูปที่ 1)
รูปที่ 1
สตรันด์เบสต์ หรือ อสุรกายชายหาด
รูปที่ 2
แบบจ�
ำลองกลไกเตโอยันเซิน (บน)
แบบโครงร่างของกลไกเตโอยันเซิน (ล่าง)
ข้อมูลเพิ่มเติม
bit.ly/199-2