ผู้เขียน	นวลศรี โชตินันทน์
เผยแพร่	วันเสาร์ที่ 17 มีนาคม พ.ศ.2561

โดรน (Drone) หรืออากาศยานไร้คนขับ เป็นหุ่นยนต์ชนิดหนึ่งที่สามารถบินได้ ได้มีผู้นำโดรนไปใช้ในกิจกรรมหลายอย่าง เช่น ในวงการข่าว ภาพยนตร์ และโทรทัศน์ ที่ต้องการถ่ายภาพในมุมสูง ใช้ในกิจกรรมสำรวจป่าและทรัพยากรป่าไม้ สำรวจต้นน้ำลำธาร ซึ่งเป็นความยากลำบากในการที่จะเดินเข้าไปในป่าลึก โดรนจะช่วยในการสำรวจและบันทึกภาพได้เป็นอย่างดี

โดรน (Drone) เพื่อเกษตรอินทรีย์

ปัญหาสารเคมีตกค้างในผลผลิตการเกษตร และในสิ่งแวดล้อม นอกจากจะทำให้ผู้บริโภคเกิดความไม่ปลอดภัยในการบริโภคแล้ว ยังรวมไปถึงความไม่ปลอดภัยในตัวเกษตรกรผู้ใช้สารเคมีอีกด้วย โดยเฉพาะการผสมสารเคมีอย่างไม่ถูกต้อง การพ่นสารเคมีโดยไม่ป้องกันความปลอดภัยในการพ่นสาร ทำให้เกษตรกรได้รับสารเข้าไปทั้งทางระบบหายใจและทางผิวหนัง เป็นเหตุให้สารซึมซับเข้าสู่กระแสเลือด เมื่อนานวันเข้าสารจะสะสมในร่างกายซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งในการทำให้เกิดโรคร้าย เช่น มะเร็ง เป็นต้น

จากรายงานของสำนักควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร กรมวิชาการเกษตร ระหว่าง ปี 2553-2558 ประเทศไทยนำสารเคมีเข้ามาใช้ในการทำการเกษตรอย่างต่อเนื่อง ในปี 2558 นำเข้าถึง 119,971 ตัน คิดเป็นมูลค่า 19,326 ล้านบาท และในปี 2559 พบว่าประเทศไทยนำเข้าสารเคมีเกษตร คิดเป็นมูลค่ากว่า 2 หมื่นล้านบาท

กระแสการใช้สารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์เพื่อการเกษตรกำลังตื่นตัว เนื่องจากเป็นความต้องการของผู้บริโภคทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ ประกอบกับรัฐบาลได้กำหนดแนวทางในการพัฒนาประเทศตามยุทธศาสตร์ไทยแลนด์ 4.0 ซึ่งตามภารกิจของกรมวิชาการเกษตรในด้านการพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรนั้น มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในด้านการพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตร โดยมีสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมเป็นผู้รับผิดชอบในการประดิษฐ์คิดค้น และพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตร เช่น เครื่องเกี่ยวนวดข้าว เครื่องหยอดปุ๋ย เครื่องดำนา เป็นต้น เครื่องจักรกลเกษตรที่สถาบันฯ วิจัยและพัฒนาขึ้นมา นอกจากราคาถูกแล้วยังช่วยประหยัดแรงงาน ทำงานได้รวดเร็ว และลดความเหนื่อยยากให้แก่เกษตรกรด้วย

กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ได้รับนโยบายจากนายกรัฐมนตรี ให้พัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรให้เป็นระบบอัตโนมัติ หรือการใช้หุ่นยนต์เข้ามาช่วยในการทำการเกษตรในระบบเขตกรรม ซึ่งสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร ได้รับนโยบายและเริ่มดำเนินการศึกษาและประดิษฐ์หุ่นยนต์พ่นสารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์ เพื่อให้ผลผลิตที่ได้เป็นเกษตรอินทรีย์โดยเฉพาะ

สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ได้มอบหมายให้ คุณวิชัย โอภานุกุล วิศวกรการเกษตรชำนาญการพิเศษ ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยผลิตพืช สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ดำเนินการศึกษาวิจัยและประดิษฐ์อากาศยานไร้คนขับ หรือ Drone เพื่อการเกษตรอินทรีย์

คุณวิชัย โอภานุกุล หัวหน้าคณะทำงานศึกษาวิจัยอากาศยานไร้คนขับ หรือเรียกว่า Drone กล่าวว่า โดยทั่วไปการเกษตรของประเทศไทยจะใช้แรงงานคนเป็นส่วนใหญ่ เริ่มตั้งแต่ ไถ หว่าน ใส่ปุ๋ย ตลอดจนพ่นสารเคมี ถ้าใช้เครื่องจักรกลเกษตรก็ใช้งานภาคพื้นดิน ในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา จีน ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย เริ่มพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อใช้ในการเกษตร ถ้าประเทศไทยพัฒนาหุ่นยนต์ที่เป็นอากาศยาน หรือ Drone เพื่อใช้พ่นสารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์โดยเฉพาะ และหาวิธีพ่นที่สะดวกรวดเร็ว ก็จะช่วยประหยัดเวลาในการทำงานและช่วยลดความเหนื่อยยากของเกษตรกร

 

อากาศยานไร้คนขับ สำหรับพ่นสารอินทรีย์

โดรน (Drone) คือ หุ่นยนต์ที่สามารถบินได้โดยไร้คนขับ มีหลักการทำงานโดยวิทยุบังคับหรือรีโมทจากผู้ควบคุมที่อยู่บนสถานีภาคพื้นดินให้ทำงานตามภารกิจที่ต้องการ ถือเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ เพื่อรองรับยุทธศาสตร์ THAILAND 4.0 สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมได้วิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์บินได้ สำหรับพ่นสารอินทรีย์หรือสารชีวภัณฑ์เหนือแปลงพืช ร่วมกับสำนักวิจัยและพัฒนาการอารักขาพืช เพื่อที่จะให้ผลผลิตที่ได้เป็นเกษตรอินทรีย์ โดยเฉพาะในแปลงผักคะน้า หอม ผักชี นาข้าว และไร่อ้อย ซึ่งใช้สารเคมีกันมาก วัตถุประสงค์ที่สร้างหุ่นยนต์ที่บินได้ มีเป้าหมายให้พืชดังกล่าวซึ่งเป็นพืชอาหารหลักของคนไทยให้เป็นพืชเกษตรอินทรีย์ ซึ่งจะปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค เพราะโดรนดังกล่าวมีการทำงานที่มีความแม่นยำสูง

“เครื่องที่เราพัฒนาขึ้นมานี้สามารถทำงานได้สองแบบ ใช้รีโมทบังคับก็ได้ หรือจะให้บินโดยอัตโนมัติตั้งโปรแกรมโดยคอมพิวเตอร์ ให้เครื่องร่อนได้โดยไม่ต้องใช้คนบังคับ” คุณวิชัย บอก

ความสามารถในการทำงานของโดรน (Drone) ถ้าใช้คนบังคับจะสามารถทำงานได้ครั้งละ 4 ไร่ ซึ่งจะทำงานได้สะดวก ถ้าเป็นพืชแปลงใหญ่ก็แบ่งการทำงานเป็นแปลงเล็กๆ จนครบพื้นที่ที่กำหนด และแนะนำให้เครื่องทำงานในระยะแรกเริ่มครั้งละ 1 ไร่ก่อน เพื่อเราจะได้มองเห็นตัวเครื่องอยู่ในสายตาว่าเครื่องจะบินไปทางไหน หลังจากที่ชำนาญแล้ว เราจะบังคับให้เครื่องทำงานพ่นสารครั้งละ 4 ไร่ ต่อไป

คุณวิชัย กล่าวว่า ครั้งแรกเราจะให้เครื่องร่อน หรือ Drone ถูกบังคับด้วยมือก่อน เมื่อชำนาญแล้วค่อยตั้งโปรแกรมให้บินโดยอัตโนมัติ การทำงานต้องดูทิศทางลมด้วย ถ้าลมแรงเครื่องอาจจะออกไปนอกแปลงพืชเป้าหมาย จะเป็นการพ่นที่เปลืองสารหรือน้ำยาไปเปล่าๆ วิธีใช้งานจะบังคับโดรน (Drone) ให้ลอยอยู่สูงจากแปลงพืช ระยะ 3 เมตร ซึ่งอยู่ในสายตาเราอยู่แล้ว

 

ต้นแบบพัฒนามาจากเครื่องเล่นเด็ก

คุณวิชัย เล่าว่า เราพัฒนาโดยต่อยอดมาจากโดรน (Drone) ขนาดเล็ก ที่เป็นของเล่นของเด็ก ไปซื้อมาศึกษาส่วนประกอบ อุปกรณ์ กลไกต่างๆ ตลอดจนใบพัด และระบบควบคุมการบินซึ่งใช้วิทยุบังคับความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ทซ์ และใช้แบตเตอรี่ขนาด 3,000 มิลลิแอมป์ บินได้ 7 นาที ต่อครั้ง

ออกแบบโดรนเป็น 4 ใบพัด

คุณวิชัย เล่าต่อไปว่า จากนั้นก็มีแนวคิดออกแบบโดรนเป็น 4 ใบพัด และให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ควบคุมการทำงานด้วยวิทยุจากภาคพื้นดิน มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ

1. ต้นกำลัง + ใบพัด
2. กล่องควบคุมการบิน ภายในมีระบบคอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์ต่างๆ เพื่อให้โดรนทำงานได้ตามวัตถุประสงค์
3. โครงเครื่อง ทำหน้าที่รับน้ำหนักและยึดส่วนประกอบทั้งหมด

โดรน (Drone) สร้างขึ้นมาตัวแรก ได้นำไปทดสอบการบินด้วยการใช้รีโมทบังคับ และนำไปติดตั้งระบบพ่นสารถังบรรทุกสารครั้งแรกบรรจุได้เพียง 1 กิโลกรัม ต่อมาค่อยพัฒนาไปจนบรรจุได้ 5 กิโลกรัม หรือ 5 ลิตร ซึ่งจะพ่นสารลงบนแปลงพืชได้ถึง 4 ไร่

“เราได้ทดลองสร้างต้นแบบถึง 5 โมเดล โมเดลที่ 5 จึงสามารถใช้งานได้ โดยเริ่มต้นงานวิจัยและพัฒนาตั้งแต่ ปี 2559 และเสร็จสิ้นในวันที่ 30 กันยายน 2559 พอบินได้ก็เริ่มทดลองพ่นสารอินทรีย์ในแปลงพืชของเกษตรกร” ผู้วิจัยบอก

โดรน (Drone) ของกรมวิชาการเกษตร มีลักษณะทางเทคนิค ดังนี้

1. เป็นโดรน (Drone) แบบมัลติโรเตอร์ 4 ใบพัด
2. บินได้ทั้งแบบ Auto และ Mannual
3. บรรจุสารได้ 4-5 ลิตร
4. หน้ากว้างการพ่น 1.5-3.0 เมตร
5. ความสูงที่เหมาะสมจากพื้นที่เป้าหมาย 2.5-3.0 เมตร
6. น้ำหนักเฉพาะตัวเครื่อง 5.5 กิโลกรัม

จากการนำไปทดสอบพ่นสารอินทรีย์ในแปลงผักคะน้า นาข้าว และไร่อ้อย มีความสามารถในการทำงาน 3-5 นาที ต่อไร่ หรือ ประมาณ 50 ไร่ ต่อวัน ซึ่งมีความรวดเร็วกว่าการใช้แรงงานคนที่ใช้เครื่องพ่นสะพายหลัง 5-8 เท่า รวมทั้งมีละอองสารติดที่ใต้ใบมากกว่า เนื่องจากมีแรงลมจากใบพัดช่วยเพิ่มความแรงของสารที่พ่น

 

กรมวิชาการเกษตร ผลิต Drone เพิ่ม ช่วยเกษตรกร

หลังจากต้นแบบสามารถทำงานได้ เกษตรกรได้ขอให้ไปสาธิตการทำงานให้ดู และมีความต้องการให้ไปช่วยพ่นสาร แต่เนื่องจากกรมวิชาการเกษตร มีเพียงเครื่องเดียว ดร. สุวิทย์ ชัยเกียรติยศ อธิบดีกรมวิชาการเกษตร จึงได้อนุมัติงบประมาณให้สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมผลิตเพิ่มอีก 4 เครื่อง ขนาดบรรจุสาร 5 ลิตร จำนวน 3 เครื่อง ทำงานได้ 50 ไร่ต่อวัน และขนาดบรรจุสาร 10 ลิตร 1 เครื่อง ทำงานได้ 100 ไร่ ต่อวัน งบประมาณที่ผลิต เครื่องละ 200,000 บาท

คุณวิชัย บอกว่า ขณะนี้เกษตรกรได้ยืมไปใช้พ่นสาร โดยมีข้อแม้ว่า จะใช้พ่นเฉพาะสารอินทรีย์เท่านั้น และการยืมไปใช้จะต้องมีนักวิชาการของกรมวิชาการเกษตรไปควบคุมดูแลและแนะนำการทำงานตลอดเวลาที่เกษตรกรยืมไป

งบประมาณ 200,000 บาท (2 แสนบาท) คุ้มค่ากับการลงทุนหรือไม่ คุณวิชัย อธิบายว่า ถ้าเกษตรกรลงทุน 200,000 บาท (2 แสนบาท) ไปรับจ้างพ่นสารไร่ละ 150-200 บาท วันหนึ่งสามารถทำงานได้ 50 ไร่ เกษตรกรจะมีรายได้วันละไม่ต่ำกว่า 5,000 บาท ยังไม่รวมค่าสารอินทรีย์ที่บรรจุในเครื่องสำหรับพ่น

เมื่อ ปี 2558 ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน ได้ผลิตโดรน (Drone) 8 ใบพัด บรรทุกน้ำหนักได้ 10 กิโลกรัม บินได้นาน 20 นาที ต่อครั้ง ใช้ต้นกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้า 8 ตัว ร่วมกับแบตเตอรี่ไฟฟ้า นำมาฉีดพ่นปุ๋ยน้ำและฮอร์โมนพืช ราคาจำหน่ายในจีนและเกาหลี ประมาณ 500,000 บาท (5 แสนบาท)

คุณวิชัย บอกว่า โดรนที่พัฒนาโดยกรมวิชาการเกษตร มีข้อดีตรงที่เราทำได้เอง ถ้ามีปัญหาเกิดขึ้นเราจะดูแลแก้ไขได้ง่าย เรามีข้อมูลทางวิชาการมากกว่า การใช้ในแปลงพืชแต่ละชนิด เช่น แปลงผักคะน้า นาข้าว ไร่อ้อย หรือในสวนมะพร้าว การใช้งานแต่ละพืชจะต้องมีการปรับใช้งานให้เหมาะสม

คุณวิชัย กล่าวอีกด้วยว่า ผลการทดสอบการบินของโดรน (Drone) ของกรมวิชาการเกษตร สามารถบินได้สูงถึง 30 เมตร มีกล้อง วิดีโอ ส่งสัญญาณภาพมาที่ภาครับบนพื้นดิน แสดงผลด้วยจอ 6 นิ้ว ควบคุมการทำงานด้วยรีโมท ความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ทซ์ จากผู้ควบคุมภาคพื้นดินหรือจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ผ่านระบบ จีพีเอส จากนั้นได้นำไปทดสอบผลการฉีดพ่นสารชีวภัณฑ์ในแปลงนาข้าวทดลอง ที่มีสภาพแวดล้อมมีความเร็วลม 2.16-2.88 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง อุณหภูมิ 35 องศาเซลซียส ที่ความสูงจากยอดต้นข้าว 2.5 เมตร หน้ากว้างการพ่น 2.5 เมตร มีความสามารถในการทำงาน 4 นาที ต่อไร่

สำหรับการทดสอบพ่นสาร บีที ในแปลงผักคะน้า หอม ผักชี นาข้าว และไร่อ้อย มีความสามารถในการทำงาน 4-5 นาทีต่อไร่ ซึ่งเร็วกว่าการใช้แรงงานคน 5-8 เท่า ทดสอบในสวนชมพู่ ความสูง 3 เมตร ใช้เวลา 10 นาที ต่อไร่ พ่นสารในสวนมะพร้าวน้ำหอม ความสูงเฉลี่ย 11 เมตร ใช้เวลาประมาณ 15 นาที ต่อไร่

 

ได้รับรางวัลชนะเลิศ การแข่งขัน ในงาน UAV

สำนักงานคณะกรรมการสภาวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้จัดงานประกวดการแข่งขันอากาศยานไร้คนขับ (UAV) ประจำปี 2517 ในงาน UAV 2017 กรมวิชาการเกษตร ได้รับเชิญให้ส่งโดรนเข้าร่วมแข่งขันในการบิน มีหน่วยงานราชการและมหาวิทยาลัยในประเทศไทยทั่วประเทศที่ได้ทำการศึกษาวิจัยและประดิษฐ์ขึ้นมา รวมทั้งต่างประเทศก็ได้ส่งมาประกวดด้วย

โดรน (Drone) ใช้ในการเกษตรมีส่งเข้าแข่งขั้นด้านการเกษตร ทั้งหมด 12 ทีม ด้วยกัน คุณวิชัย เล่า และในรอบสุดท้ายแข่งขันในเรื่องของการใช้งานจริง ผลปรากฏว่า โดรนเพื่อเกษตรอินทรีย์ของกรมวิชาการเกษตร ได้รับรางวัลชนะเลิศ

“เรามีเครื่องฉีดพ่นสารอินทรีย์หรือสารชีวภัณฑ์ที่ลอยได้ ซึ่งจะช่วยให้งานเกษตรอินทรีย์ของประเทศไทยบรรลุเป้าหมายตามวัตถุประสงค์ของรัฐบาล เครื่องฉีดพ่นที่ลอยไปมาได้ สามารถทำงานได้รวดเร็ว ลดความเหนื่อยยากของเกษตรกร ประหยัดเวลาและแรงงาน เกษตรกรจะได้มีเวลาไปทำงานอื่นได้อีกมาก” คุณวิชัย บอก

ขณะนี้ กรมวิชาการเกษตร ได้พัฒนาโดรนให้สามารถทำงานได้ 100 ไร่ ต่อวัน และบินได้สูง 30 เมตร สำหรับนำไปใช้งานเกษตรแปลงใหญ่ โดยเกษตรกรจะต้องรวมกลุ่มกันรวมพื้นที่ก็จะได้ประโยชน์จากการใช้โดรนเพื่อประโยชน์ของเกษตรกรเอง

สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ กลุ่มวิจัยวิศวกรรมผลิตพืช สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร โทรศัพท์ (02) 579-2757 และ (02) 940-5583 ทุกวันในเวลาราชการ