หลังจากที่ Tesla เคยเปิดตัว Tesla Bot ครั้งแรก ณ วันพฤสหับดีที่ 19 สิงหาคม 2564 ที่ผ่านมาในงาน AI Day
ในงานครั้งนั้น Elon Musk ได้ประกาศการพัฒนาหุ่นยนต์คล้ายมนุษย์ ในชื่อ Tesla Bot พร้อมทั้งกล่าวว่า หุ่น prototype (ต้นแบบ) จะออกมาขายภายในเร็วๆ นี้
จุดประสงค์ของ Tesla Bot นั้นถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการทำงานอันตรายแทนมนุษย์ รวมถึงการทำงานที่ซ้ำซาก น่าเบื่อที่ผู้คนไม่อยากทำ หุ่นจะเน้นการออกแบบมาเพื่อให้ทำงานช้าและไม่ได้มีพลังมากเกินไป เพื่อความปลอดภัย ในกรณีที่มีสิ่งผิดพลาด มนุษย์ยังสามารถหนี หรือ หยุดหุ่นยนต์ได้
ย้อนไปวันเปิดตัว Tesla Bot ครั้งแรก
ในวันที่เปิดตัว Tesla Bot ครั้งแรกนั้น เราจะได้เห็นหุ่นยนต์ Tesla Bot ออกมาเดินเป็นครั้งแรกนะครับ ซึ่งเราจะเห็นว่า การเดินไปมานั้นไม่ค่อยดีเลย เรียกได้ว่า ทรงตัวยากมากๆ
โดยคลิปด้านล่างนี้ (จากช่อง Dirty Tesla) จะเห็นได้ว่าหุ่นยนต์ Tesla Bot จากปี 2022 มาปี 2023 นั้นมีการพัฒนาเพิ่มขึ้นอย่างมาก เดี๋ยวผมจะเจาะลึกให้อ่านด้านล่างนี้นะครับ
น้ำหนักเบากว่าเดิม 10 kg แต่สเปคดีขึ้นกว่าเดิม
สเปค Tesla Bot เดิมคือ
- ความสูง : 5 ฟุต 8 นิ้ว (173 ซม.)
- น้ำหนัก : 125 ปอนด์ (57 กก.)
น้ำหนัก Tesla Bot ใหม่อยู่ที่ 47 kg และสามารถเดินเร็วขึ้น 30 % จากรุ่นก่อนหน้า รวมไปถึงการทรงตัวที่ดีขึ้นกว่ารุ่นเดิมอย่างเห็นได้ชัด
เพิ่มการยึดจับระหว่างเท้ากับพื้น(floor)
อีกหนึ่งฟีเจอร์ที่พัฒนาจากรุ่นเดิมและยังไม่มีใครพูดถึงคือการปรับข้อเท้าของหุ่นยนต์ให้รองรับพื้นผิวในแต่ละที่ๆ หุ่นยนต์เหยียบไปนะครับ อันนี้คือการเปลี่ยนการส่งน้ำหนักจากอีกเท้าไปยังอีกเท้าโดยใช้การปรับองศาของพื้นผิวเท้าหรือถ้าเป็นมนุษย์คือการใช้นิ้วเท้าในการปรับองศาของการแตะพื้นนะครับ พวกเราชำนาญเรื่องนี้กันตั้งแต่อายุ 2-3 ขวบกันแล้วครับ เลยมองว่าเป็นเรื่องปกติในการใช้อวัยวะส่วนนี้ในการสัมผัสพื้นและการยึดจับ
คราวนี้พอเค้าสร้างหุ่นยนต์มาให้เลียนแบบการเดินของมนุษย์นั้นเท่ากับว่าทีมวิศวะจะต้องไปเรียนรู้โครงสร้างของมนุษย์เสียก่อนว่า มีพื้นที่เท้าแบบไหนและใช้นิ้วไหนของเท้าในการปรับองศาของเท้าเวลาสัมผัสพื้นครับ (Articulated toe section) จากนั้นเวลาใช้เท้ากดทับพื้นหรือเรียกกันภาษาบ้านๆว่า เหยียบนั้นการลงน้ำหนักจะเริ่มที่ส่วนไหนก่อนของเท้า(Human foot geometry) โดยใช้แผนภูมิ heatmap ในการบอกน้ำหนักและการกดพื้นผิวของเท้ามนุษย์จริงๆ เป็นระดับ ms (Millisecond) เพื่อที่จะได้เข้าใจว่ามนุษย์ใช้การเคลื่อนไหวแบบไหนให้เดินไปข้างหน้า(Foot force/torque sensing)
บอกเลยว่า มนุษย์เราชำนาญเรื่องนี้กันมาตั้งแต่เด็ก แต่พอจะมาโปรแกรมให้หุ่นยนต์เดินเหมือนมนุษย์นั้นต้องทำการติดตั้ง sensor ตรวจจับเท้ามนุษย์และแกะแม่แบบมาใช้กับหุ่นยนต์ Tesla Bot ตัวนี้ครับ
ใช้มือรุ่นใหม่ (เร็วและมี 11 DoF)
อย่าเพิ่งหนีไปไหนกับคำศัพท์ DoF นะครับ DoF ย่อมาจาก Degree of Freedom หรือแปลว่า มีชิ้นส่วนที่สามารถขยับได้อย่างอิสระนั่นเองครับ
ในภาษาการสร้างหุ่นยนต์นั้นจะเรียกชิ้นส่วนที่ hardware ที่ขยับได้ของหุ่นยนต์เหล่านั้นเป็นหน่วย DoF ครับ ผมขอยกตัวอย่างให้เห็นภาพด้านล่างนี้เลยนะครับ
หุ่นยนต์ Boston Dynamics’ Atlas นั้นมี 28 DoF หรือมีชิ้นส่วนขยับได้ทั้งหมด 28 ชิ้น(หมุนได้แบบอิสระตามการใช้งาน) ส่วนหุ่นยนต์ Honda Asimo มี 57 DoF ตามภาพด้านล่างครับ ยิ่ง DoF เยอะขึ้น โปรแกรมเมอร์ก็ทำงานหนักขึ้นเพื่อเขียนโปรแกรมให้ซับซ้อนยิ่งขึ้นเพื่อให้หุ่นยนต์ทำงานตามคำสั่งได้มากขึ้นครับ แต่สิ่งที่ได้มาคือ หุ่นยนต์จะสามารถทำงานยากๆ ได้มากขึ้นตามไปด้วยครับ
ปล. DoF มากขึ้นราคาของหุ่นยนต์ก็แพงขึ้นครับ อย่างหุ่นยนต์ Boston Dynamics’ Atlas นั้นมีราคาอยู่ที่ $150,000 หรือ 5.4 ล้านบาท
ส่วนหุ่นยนต์ Honda Asimo มีราคาสนธิอยู่ที่ 2.5 ล้านเหรียญสหรัฐหรือ 90 ล้านบาทต่อตัวครับ
ส่วนหุ่นยนต์ Tesla Bot รุ่นแรกนั้นมี DoF อยู่ที่ 40 ตัว(รุ่นแรกนั้น)เป็นรอง Asimo แต่มี DoF ชนะ Boston Dynamics’ Atlas ครับ ส่วนราคาขาย Tesla Bot อย่างไม่เป็นทางการนั้น(อีลอนบอกมาว่า) $20,000 หรือ 760,000 บาทหรือถูกกว่า Honda Asimo ประมาณ 100 เท่าครับ
ปล. นี่เป็นราคาคาดการณ์ในปี 2021 ที่ยังไม่ได้เปิดขายจริงนะครับ เวลาขายจริงอาจจะพุ่งไปตัวละ 1 ล้านบาทก็เป็นได้ครับ
ส่วนรุ่นที่ 2 นั้นมี DoF ทั้งหมดมากกว่า 51 DoF (คร่าวๆ จากข้อมูลของ Tesla 2023) ดังนั้นการควบคุมมือนั้นจะทำได้ดีขึ้นกว่ารุ่นเดิมอย่างมาก อย่างภาพถ่ายจากวิดีโอด้านล่างนี้จะเห็นว่า Tesla ใส่ฟังชั่นการสัมผัสวัตถุเข้ามาเพิ่มว่า กดทับไปด้วยน้ำหนักเท่าไหร่และใช้ heatmap ในการโชว์พื้นที่ในการกดทับว่ามีน้ำหนักกระจายไปมากน้อยเท่าไหร่
ส่วนวัสดุที่นำมาใช้ในการทดสอบคือไข่ไก่ซึ่งเป็นของที่ละเอียดอ่อนคือ ถ้าหุ่นยนต์ใส่แรงน้อยไปก็จะหยิบไข่ไม่ขึ้น แต่ถ้าหุ่นยนต์ใส่แรงมากเกินไปไข่ก็จะแตกครับ
ส่วนการทำงานทั้งหมดนั้นใช้ training set ของ Tesla ทั้งหมด ไม่ได้มีการเขียนโปรแกรมเฉพาะว่าต้องจับแบบไหนนะครับ เรียกได้ว่า training data ให้หุ่นยนต์ไปลองผิดลองถูกเองทั้งหมดครับ
There’s a new bot in town 🤖
— Tesla Optimus (@Tesla_Optimus) December 13, 2023
Check this out (until the very end)!https://t.co/duFdhwNe3K pic.twitter.com/8pbhwW0WNc
BLINK DRIVE TAKE
มีสิ่งนึงที่ผมอยากให้สังเกตุกันนะครับว่านี่คือบริษัท startup เพียง 2-3 ปีเท่านั้นที่หันมาทำหุ่นยนต์ให้สามารถเดินได้แบบนี้ ยังไงก็ต้องให้ทุกคนเป็นกำลังใจให้กับ Tesla ทำหุ่นยนต์เวอร์ชั่นใหม่ๆ ออกมาให้ดีกว่านี้อีกด้วยแหละครับ
ปล. ตอนนี้ผมทำโปรเจคบางตัวที่ต้องเอาข้อมูลของมนุษย์มาสร้างใหม่เป็นภาพสามมิติเลยเข้าใจการเขียนข้อมูลโปรแกรมเหล่านี้มากขึ้นว่า เค้าจะต้องทำการ tune หลายส่วนมากๆ กว่าจะสามารถทำให้หุ่นยนต์สัมผัสพื้นได้ถูกต้อง(มีหลายเคสที่ผมจำลองวิดีโอสามมิติออกมาแล้วเท้าของ subject ไม่แตะพื้นเลย ต้องมานั่งเขียน code เพื่อใส่น้ำหนักเท้าและถ้าใส่เยอะไปเท้าก็ทะลุพื้นอีก ฮ่าๆ)หรือการบีบไข่ได้เพราะสิ่งที่หุ่นยนต์เห็นนั้นจะเป็น 3D Pointcloud ทั้งหมดครับ ดังนั้นหุ่นยนต์จะต้องปรับรูปแบบในการ interact (ประติสัมพันธ์) กับสิ่งของหรือพื้นผิวตามสิ่งแวดล้อมใหม่ๆ ที่เจอให้ได้ครับ
บอกเลยว่า หลังบ้าน Tesla โปรเจคนี้ ทำงานกันเหนื่อยมากๆครับ
