สุดล้ำ!! นักวิจัย มทส. โชว์นวัตกรรมเครื่องโปรยเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติด้วยโดรน

นครราชสีมา วันนี้ (14 ก.ย. 2561) เวลา 10.00 น. รศ.ดร.บุญชัย วิจิตรเสถียร รองอธิการบดีฝ่ายยุทธศาสตร์แผนและงบประมาณ มทส. พร้อมด้วย ผศ.ดร.รังสรรค์ ทองทา อาจารย์ประจำสาขาวิทยาวิศวกรรมโทรคมนาคม สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ และนายปัญญา หันตุลา นักศึกษาปริญญาเอก สาขาวิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม มทส. ได้ร่วมกันแถลงข่าว พร้อมสาธิตผลงานวิจัย "เครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติโดยอากาศยานไร้คนขับ" ขึ้น ที่บริเวณแปลงสาธิต ฟาร์มมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) อ.เมือง จ.นครราชสีมา


โดย ผศ.ดร.รังสรรค์ ทองทา อาจารย์ประจำสาขาวิทยาวิศวกรรมโทรคมนาคม สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ เปิดเผยถึงแนวคิดในการประดิษฐ์เครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติ โดยใช้อากาศยานไร้คนขับ หรือโดรนว่า ผลงานวิจัยดังกล่าว เป็นการศึกษาวิจัยภายใต้โครงการออกแบบและพัฒนานวัตกรรมเพื่อพัฒนาเศรษฐกิจยุคดิจิทัล ซึ่งเบื้องต้นได้ทำการศึกษาและออกแบบเป็นเครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์ข้าวแบบอัตโนมัติ ใช้ระยะเวลาในการศึกษาวิจัยและออกแบบเป็นเวลา 4 เดือน แบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ ศึกษาอากาศยานไร้คนขับ (UAV) หรือโดรน ที่สามารถบินตามเส้นทางที่กำหนดไว้ได้โดยอัตโนมัติ พร้อมพัฒนาอุปกรณ์สำหรับโปรยเมล็ดพันธุ์ที่เหมาะสมเพื่อติดตั้งบนโดรน ใช้งบประมาณในการประดิษฐ์อยู่ที่ 200,000 บาทต่อเครื่อง ซึ่งเป็นราคาเทียบเท่ากับโดรนทางการเกษตรที่ใช้อยู่ทั่วไป

ด้านนายปัญญา หันตุลา นักศึกษาปริญญาเอก สาขาวิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม มทส. นักวิจัย กล่าวว่า การออกแบบอากาศยานไร้คนขับถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของงานวิจัย ซึ่งต้องคำนึงถึงลักษณะการนำไปใช้งาน โดยพิจารณาองค์ประกอบต่างๆ ร่วมกัน อาทิ โครงสร้าง น้ำหนักบรรทุก และระยะเวลาในการบิน เครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติ โดยใช้อากาศยานไร้คนขับประกอบไปด้วย 2 ส่วนคือ 1.ตัวอากาศยานไร้คนขับหรือโดรน สร้างจากวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ ทำให้ตัวโดรนมีความแข็งแรงและมีน้ำหนักเบา สำหรับโดรนที่ใช้ในงานวิจัยนี้เป็นโดรนแบบหลายใบพัด หรือ Multirotor UAVs และ 2.อุปกรณ์โปรยเมล็ดพันธุ์ เป็นส่วนที่ทีมวิจัยได้ออกแบบและพัฒนาขึ้น


โดยโครงสร้างของเครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์ทั้งหมด ทำจากพลาสติก ทำให้มีน้ำหนักเบา แต่มีความแข็งแรงทนทาน เมล็ดพันธุ์จะถูกบรรจุอยู่ในกระบะบรรจุเมล็ดพันธุ์ที่บนของอุปกรณ์โปรยเมล็ดพันธุ์ หลังจากนั้นฟันเฟืองที่อยู่ภายในของอุปกรณ์โปรยเมล็ดพันธุ์จะถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เพื่อตักเมล็ดพันธุ์ และโปรยลงไปด้านล่าง ซึ่งสามารถปรับอัตราการโปรยเมล็ดพันธุ์ได้ตามที่ต้องการ ตัวโดรนทำหน้าที่บินและนำพาอุปกรณ์โปรยเมล็ดพันธุ์ไปยังตำแหน่งที่ต้องการหว่านเมล็ด


เมื่อถึงตำแหน่งที่กำหนดแล้ว อุปกรณ์โปรยเมล็ดพันธุ์จะทำหน้าที่โปรยเมล็ดพันธุ์อย่างต่อเนื่อง ตัวโดรนจะมีมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าทุกตัวของโดรนจะรับคำสั่งจากอุปกรณ์ควบคุมการบินหรือ Flight Controller โดยมีเซนเซอร์วัดระดับทิศทางของแกนหมุน หรือ Gyroscope เพื่อปรับการทรงตัวของโดรนให้อยู่ในแนวดิ่ง ในขณะที่กำลังบินอยู่ และรักษาตำแหน่ง

รวมทั้งทิศทางการบินด้วยระบบ GPS ทำให้สามารถรักษาเส้นทางการบินได้อย่างแม่นยำ การควบคุมโดรนสามารถควบคุมได้จากรีโมทคอนโทรล ซึ่งผู้ใช้งานจะต้องเป็นผู้ควบคุมเองทั้งหมด และนอกจากการควบคุมโดรนด้วยรีโมทคอนโทรลแล้ว ยังสามารถตั้งโปรแกรมการบินอัตโนมัติผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้ด้วยเช่นกัน โดยที่สามารถกำหนดตำแหน่ง ความเร็ว และความสูงได้ เมื่อโดรนบินครบตามจุดที่กำหนดแล้ว จะบินกลับมายังตำแหน่งเริ่มต้นอย่างอัตโนมัติ


นายปัญญาฯ กล่าวอีกว่า สำหรับโดรนหว่านเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติต้นแบบนี้ มีขนาดความกว้าง 1.2 เมตร สูงจากพื้นดิน 1 เมตร สามารถบรรทุกน้ำหนักได้สูงสุด 20 กิโลกรัม (รวมน้ำหนักตัวโดรน) สามารถหว่านเมล็ดพันธุ์ได้หลากหลายชนิด อาทิ เมล็ดข้าว และเมล็ดถั่วเขียว เป็นต้น สามารถบรรจุเมล็ดพันธุ์ได้ครั้งละ 5 กิโลกรัม ระยะเวลาการบินต่อเนื่อง 15 นาที ความเร็วในการบินที่เหมาะสมคือ 1-2 เมตรต่อวินาที ความสูงประมาณ 2-3 เมตร


ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเมล็ดพืชที่ต้องการหว่าน การโปรยเมล็ดพันธุ์จะใช้เวลาประมาณ 25-30 นาทีต่อพื้นที่ 1 ไร่ ใช้เมล็ดพันธุ์ประมาณ 5-6 กิโลกรัม นับว่าเป็นอุปกรณ์ที่จะช่วยอำนวยความสะดวก และเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตสินค้าการเกษตรของไทย ช่วยประหยัดเวลาและแรงงานให้กับเกษตรกร สอดรับกับนโยบายเกษตร 4.0 ของประเทศ และยังสามารถนำโดรนหว่านเมล็ดพันธุ์อัตโนมัติไปพัฒนาต่อยอดให้เหมาะสมกับการใช้งานประเภทอื่นๆ เช่น การหว่านเมล็ดปุ๋ย การโปรยสารเคมี การหว่านเมล็ดพันธุ์อื่นๆ ในโครงการปลูกป่าในพื้นที่ที่มนุษย์เข้าถึงได้ยากอีกด้วย