| เผยแพร่ |
|---|
โดรน (Drone) หรืออากาศยานไร้คนขับ เป็นหุ่นยนต์ชนิดหนึ่งที่สามารถบินได้ ได้มีผู้นำโดรนไปใช้ในกิจกรรมหลายอย่าง เช่น ในวงการข่าว ภาพยนตร์และโทรทัศน์ ที่ต้องการถ่ายภาพในมุมสูง ใช้ในกิจกรรมสำรวจป่าและทรัพยากรป่าไม้ สำรวจต้นน้ำลำธาร ซึ่งเป็นความยากลำบากในการที่จะเดินเข้าไปในป่าลึก โดรนจะช่วยในการสำรวจและบันทึกภาพได้เป็นอย่างดี
โดรน (Drone) เพื่อเกษตรอินทรีย์
ปัญหาสารเคมีตกค้างในผลผลิตการเกษตร และในสิ่งแวดล้อม นอกจากจะทำให้ผู้บริโภคเกิดความไม่ปลอดภัยในการบริโภคแล้ว ยังรวมไปถึงความไม่ปลอดภัยในตัวเกษตรกรผู้ใช้สารเคมีอีกด้วย โดยเฉพาะการผสมสารเคมีอย่างไม่ถูกต้อง การพ่นสารเคมีโดยไม่ป้องกันความปลอดภัยในการพ่นสาร ทำให้เกษตรกรได้รับสารเข้าไปทั้งทางระบบหายใจและทางผิวหนัง เป็นเหตุให้สารซึมซับเข้าสู่กระแสเลือด เมื่อนานวันเข้าสารจะสะสมในร่างกายซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งในการทำให้เกิดโรคร้าย เช่นมะเร็ง เป็นต้น
จากรายงานของสำนักควบคุมพืชและวัสดุการเกษตร กรมวิชาการเกษตร ระหว่างปี 2553-2558 ประเทศไทยนำสารเคมีเข้ามาใช้ในการทำการเกษตรอย่างต่อเนื่อง ในปี 2558 นำเข้าถึง 119,971 ตัน คิดเป็นมูลค่า 19,326 ล้านบาท และในปี 2559 พบว่าประเทศไทยนำเข้าสารเคมีเกษตรคิดเป็นมูลค่ากว่า 2 หมื่นล้านบาท
กระแสการใช้สารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์เพื่อการเกษตรกำลังตื่นตัว เนื่องจากเป็นความต้องการของผู้บริโภคทั้งภายในประเทศและต่างประเทศ ประกอบกับรัฐบาลได้กำหนดแนวทางในการพัฒนาประเทศตามยุทธศาสตร์ไทยแลนด์ 4.0 ซึ่งตามภารกิจของกรมวิชาการเกษตรในด้านการพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรนั้น มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในด้านการพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตร โดยมีสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมเป็นผู้รับผิดชอบในการประดิษฐ์คิดค้น และพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตร เช่น เครื่องเกี่ยวนวดข้าว เครื่องหยอดปุ๋ย เครื่องดำนา เป็นต้น เครื่องจักรกลเกษตรที่สถาบันฯ วิจัยและพัฒนาขึ้นมา นอกจากราคาถูกแล้วยังช่วยประหยัดแรงงาน ทำงานได้รวดเร็ว และลดความเหนื่อยยากให้แก่เกษตรกรด้วย
กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ได้รับนโยบายจากนายกรัฐมนตรี ให้พัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรให้เป็นระบบอัตโนมัติ หรือการใช้หุ่นยนต์เข้ามาช่วยในการทำการเกษตรในระบบเขตกรรม ซึ่งสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร ได้รับนโยบยและเริ่มดำเนินการศึกษาและประดิษฐ์หุ่นยนต์พ่นสารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์ เพื่อให้ผลผลิตที่ได้เป็นเกษตรอินทรีย์โดยเฉพาะ
สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ได้มอบหมายให้ คุณวิชัย โอภานุกุล วิศวกรการเกษตรชำนาญการพิเศษ ผู้อำนวยการกลุ่มวิจัยผลิตพืช สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ดำเนินการศึกษาวิจัยและประดิษฐ์อากาศยานไร้คนขับหรือ Drone เพื่อการเกษตรอินทรีย์
คุณวิชัย โอภานุกุล หัวหน้าคณะทำงานศึกษาวิจัยอากาศยานไร้คนขับหรือเรียกว่า Drone กล่าวว่า โดยทั่วไปการเกษตรของประเทศไทยจะใช้แรงงานคนเป็นส่วนใหญ่ เริ่มตั้งแต่ ไถ หว่าน ใส่ปุ๋ย ตลอดจนพ่นสารเคมี ถ้าใช้เครื่องจักรกลเกษตรก็ใช้งานภาคพื้นดิน ในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐ จีน ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย เริ่มพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อใช้ในการเกษตร ถ้าประเทศไทยพัฒนาหุ่นยนต์ที่เป็นอากาศยาน หรือ Drone เพื่อใช้พ่นสารชีวภัณฑ์หรือสารอินทรีย์โดยเฉพาะ และหาวิธีพ่นที่สะดวกรวดเร็ว ก็จะช่วยประหยัดเวลาในการทำงานและช่วยลดความเหนื่อยยากของเกษตรกร
อากาศยานไร้คนขับสำหรับพ่นสารอินทรีย์
โดรน (Drone) คือหุ่นยนต์ที่สามารถบินได้โดยไร้คนขับ มีหลักการทำงานโดยวิทยุบังคับหรือรีโมทจากผู้ควบคุมที่อยู่บนสถานีภาคพื้นดินให้ทำงานตามภารกิจที่ต้องการ ถือเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ เพื่อรองรับยุทธศาสตร์ THAILAND 4.0
สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมได้วิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์บินได้ สำหรับพ่นสารอินทรีย์หรือสารชีวภัณฑ์เหนือแปลงพืช ร่วมกับสำนักวิจัยและพัฒนาการอารักขาพืช เพื่อที่จะให้ผลผลิตที่ได้เป็นเกษตรอินทรีย์ โดยเฉพาะในแปลงผักคะน้า หอม ผักชี นาข้าว และไร่อ้อย ซึ่งใช้สารเคมีกันมาก
วัตถุประสงค์ที่สร้างหุ่นยนต์ที่บินได้ มีเป้าหมายให้พืชดังกล่าวซึ่งเป็นพืชอาหารหลักของคนไทยให้เป็นพืชเกษตรอินทรีย์ ซึ่งจะปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค เพราะ Drone ดังกล่าวมีการทำงานที่มีความแม่นยำสูง
“เครื่องที่เราพัฒนาขึ้นมานี้สามารถทำงานได้สองแบบ ใช้รีโมทบังคับก็ได้ หรือจะให้บินโดยอัตโนมัติตั้งโปรแกรมโดยคอมพิวเตอร์ ให้เครื่องร่อนได้โดยไม่ต้องใช้คนบังคับ”
ความสามารถในการทำงานของ Drone ถ้าใช้คนบังคับจะสามารถทำงานได้ครั้งละ 4 ไร่ ซึ่งจะทำงานได้สะดวก ถ้าเป็นพืชแปลงใหญ่ก็แบ่งการทำงานเป็นแปลงเล็ก ๆ จนครบพื้นที่ที่กำหนดและแนะนำให้เครื่องทำงานในระยะแรกเริ่มครั้งละ 1 ไร่ก่อน เพื่อเราจะได้มองเห็นตัวเครื่องอยู่ในสายตาว่าเครื่องจะบินไปทางไหน หลังจากที่ชำนาญแล้ว เราจะบังคับให้เครื่องทำงานพ่นสารครั้งละ 4 ไร่ต่อไป
คุณวิชัย กล่าวว่า ครั้งแรกเราจะให้เครื่องร่อนหรือ Drone ถูกบังคับด้วยมือก่อน เมื่อชำนาญแล้วค่อยตั้งโปรแกรมให้บินโดยอัตโนมัติ การทำงานต้องดูทิศทางลมด้วย ถ้าลมแรงเครื่องอาจจะออกไปนอกแปลงพืชเป้าหมาย จะเป็นการพ่นที่เปลืองสารหรือน้ำยาไปเปล่า ๆ วิธีใช้งานจะบังคับ Drone ให้ลอยอยู่สูงจากแปลงพืชระยะ 3 เมตร ซึ่งอยู่ในสายตาเราอยู่แล้ว
ต้นแบบพัฒนามาจากเครื่องเล่นเด็ก
คุณวิชัย เล่าว่า เราพัฒนาโดยต่อยอดมาจาก Drone ขนาดเล็กที่เป็นของเล่นของเด็ก ไปซื้อมาศึกษาส่วนประกอบ อุปกรณ์ กลไกต่าง ๆ ตลอดจนใบพัด และระบบควบคุมการบินซึ่งใช้วิทยุบังคับความถี่ 2.4 กิกะเฮิรทซ์ และใช้แบตเตอรี่ขนาด 3,000 มิลลิแอมป์ บินได้ 7 นาทีต่อครั้ง
ออกแบบโดรนเป็น 4 ใบพัด
คุณวิชัย เล่าต่อไปว่า จากนั้นก็มีแนวคิดออกแบบโดรนเป็น 4 ใบพัดและให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ควบคุมการทำงานด้วยวิทยุจากภาคพื้นดิน มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ
- ต้นกำลัง + ใบพัด
- กล่องควบคุมการบิน ภายในมีระบบคอมพิวเตอร์และเซนเซอร์ต่าง ๆ เพื่อให้โดรนทำงานได้ตามวัตถุประสงค์
- โครงเครื่อง ทำหน้าที่รับน้ำหนักและยึดส่วนประกอบทั้งหมด
Drone สร้างขึ้นมาตัวแรก ได้นำไปทดสอบการบินด้วยการใช้รีโมทบังคับ และนำไปติดตั้งระบบพ่นสารถังบรรทุกสารครั้งแรกบรรจุได้เพียง 1 กก. ต่อมาค่อยพัฒนาไปจนบรรจุได้ 5 กก. หรือ 5 ลิตร ซึ่งจะพ่นสารลงบนแปลงพืชได้ถึง 4 ไร่
“เราได้ทดลองสร้างต้นแบบถึง 5 โมเดล โมเดลที่ 5 จึงสามารถใช้งานได้ โดยเริ่มต้นงานวิจัยและพัฒนาตั้งแต่ปี 2559 และเสร็จสิ้นในวันที่ 30 กันยายน 2559 พอบินได้ก็เริ่มทดลองพ่นสารอินทรีย์ในแปลงพืชของเกษตรกร”
Drone ของกรมวิชาการเกษตรมีลักษณะทางเทคนิค ดังนี้ 1. เป็น 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 กก.
จากการนำไปทดสอบพ่นสารอินทรีย์ในแปลงผักคะน้า นาข้าว และไร่อ้อย มีความสามารถในการทำงาน 3-5 นาที/ไร่ หรือ ประมาณ 50 ไร่/วัน ซึ่งมีความรวดเร็วกว่าการใช้แรงงานคนที่ใช้เครื่องพ่นสะพายหลัง 5-8 เท่า รวมทั้งมีละอองสารติดที่ใต้ใบมากกว่า เนื่องจากมีแรงลมจากใบพัดช่วยเพิ่มความแรงของสารที่พ่น
กรมวิชาการเกษตรผลิตโดรน เพิ่มช่วยเกษตรกร
หลังจากต้นแบบสามารถทำงานได้ เกษตรกรได้ขอให้ไปสาธิตการทำงานให้ดู และมีความต้องการให้ไปช่วยพ่นสาร แต่เนื่องจากกรมวิชาการเกษตรมีเพียงเครื่องเดียว
ดร.สุวิทย์ ชัยเกียรติยศ อธิบดีกรมวิชาการเกษตร จึงได้อนุมัติงบประมาณให้สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมผลิตเพิ่มอีก 4 เครื่อง ขนาดบรรจุสาร 5 ลิตร จำนวน 3 เครื่อง ทำงานได้ 50 ไร่ต่อวัน และขนาดบรรจุสาร 10 ลิตร 1 เครื่อง ทำงานได้ 100 ไร่ต่อวัน งบประมาณที่ผลิตเครื่องละ 2 แสนบาท
คุณวิชัย บอกว่า ขณะนี้เกษตรกรได้ยืมไปใช้พ่นสาร โดยมีข้อแม้ว่า จะใช่พ่นเฉพาะสารอินทรีย์เท่านั้น และการยืมไปใช้จะต้องมีนักวิชาการของกรมวิชาการเกษตรไปควบคุมดูแลและแนะนำการทำงานตลอดเวลาที่เกษตรกรยืมไป
งบประมาณ 2 แสนบาทคุ้มค่ากับการลงทุนหรือไม่ คุณวิชัยอธิบายว่า ถ้าเกษตรกรลงทุน 2 แสนบาท ไปรับจ้างพ่นสารไร่ละ 150-200 บาท วันหนึ่งสามารถทำงานได้ 50 ไร่ เกษตรกรจะมีรายได้วันละไม่ต่ำกว่า 5,000 บาท ยังไม่รวมค่าสารอินทรีย์ที่บรรจุในเครื่องสำหรับพ่น
เมื่อปี 2558 ปรเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน ได้ผลิต Drone 8 ใบพัด บรรทุกน้ำหนักได้ 10 กก. บินได้นาน 20 นาที/ครั้ง ใช้ต้นกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้า 8 ตัวร่วมกับแบตเตอรี่ไฟฟ้า นำมาฉีดพ่นปุ๋ยน้ำและฮอร์โมนพืช ราคาจำหน่ายในจีนและเกาหลี ประมาณ 5 แสนบาท
คุณวิชัย บอกว่า โดรนที่พัฒนาโดยกรมวิชาการเกษตร มีข้อดีตรงที่เราทำได้เอง ถ้ามีปัญหาเกิดขึ้นเราจะดูแลแก้ไขได้ง่าย เรามีข้อมูลทางวิชาการมากกว่า การใช้ในแปลงพืชแต่ละชนิด เช่น แปลงผักคะน้า นาข้าว ไร่อ้อย หรือในสวนมะพร้าว การใช้งานแต่ละพืชจะต้องมีการปรับใช้งานให้เหมาะสม
ผลการทดสอบการบิน Drone ของกรมวิชาการเกษตร สามารถบินได้สูงถึง 30 เมตร มีกล้องวีดีโอส่งสัญญานภาพมาที่ภาครับบนพื้นดิน แสดงผลด้วยจอ 6 นิ้ว ควบคุมการทำงานด้วยรีโมท ความถี่ 2.4 กิกะเฮิร์ทซ์ จากผู้ควบคุมภาคพื้นดินหรือจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ผ่านระบบจีพีเอส
จากนั้นได้นำไปทดสอบผลการฉีดพ่นสารชีวภัณท์ในแปลงนาข้าวทดลอง ที่มีสภาพแวดล้อมมีความเร็วลม 2.16-2.88 กิโลเมตร/ชั่วโมง อุณหภูมิ 35 องศาเซลซียสที่ความสูงจากยอดต้นข้าว 2.5 เมตร หน้ากว้างการพ่น 2.5 เมตร มีความสามารถในการทำงาน 4 นาทีต่อไร่
สำหรับการทดสอบพ่นสารบีทีในแปลงผักคะน้า หอม ผักชี นาข้าวและไร่อ้อย มีความสามารถในการทำงาน 4-5 นาทีต่อไร่ ซึ่งเร็วกว่าการใช้แรงงานคน 5-8 เท่า ทดสอบในสวนชมพู่ความสูง 3 เมตร ใช้เวลา 10 นาทีต่อไร่ พ่นสารในสวนมะพร้าวน้ำหอมความสูงเฉลี่ย 11 เมตร ใช้เวลาประมาณ 15 นาทีต่อไร่
ได้รับรางวัลชนะเลิศการแข่งขันในงาน UAV
สำนักงานคณะกรรมการสภาวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้จัดงานประกวดการแข่งขันอากาศยานไร้คนขับ (UAV) ประจำปี 2517 ในงาน UAV 2017 กรมวิชาการเกษตรได้รับเชิญให้ส่งโดรนเข้าร่วมแข่งขันในการบิน มีหน่วยงานราชการและมหาวิทยาลัยในประเทศไทยทั่วประเทศที่ได้ทำการศึกษาวิจัยและประดิษฐ์ขึ้นมา รวมทั้งต่างประเทศก็ได้ส่งมาประกวดด้วย
Drone ใช้ในการเกษตรมีส่งเข้าแข่งขั้นด้านการเกษตรมีทั้งหมด 12 ทีมด้วยกัน คุณวิชัย เล่า และในรอบสุดท้ายแข่งขันในเรื่องของการใช้งานจริง ผลปรากฏว่า โดรนเพื่อเกษตรอินทรีย์ของกรมวิชาการเกษตร ได้รับรางวัลชนะเลิศ
“เรามีเครื่องฉีดพ่นสารอินทรีย์หรือสารชีวภัณฑ์ที่ลอยได้ ซึ่งจะช่วยให้งานเกษตรอินทรีย์ของประเทศไทยบรรลุเป้าหมายตามวัตถุประสงค์ของรัฐบาล เครื่องฉีดพ่นที่ลอยไปมาได้ สามารถทำงานได้รวดเร็ว ลดความเหนื่อยยากของเกษตรกร ประหยัดเวลาและแรงงาน เกษตรกรจะได้มีเวลาไปทำงานอื่นได้อีกมาก”
ขณะนี้กรมวิชาการเกษตรได้พัฒนาโดรนให้สามารถทำงานได้ 100 ไร่/วัน และบินได้สูง 30 เมตร สำหรับนำไปใช้งานเกษตรแปลงใหญ่ โดยเกษตรกรจะต้องรวมกลุ่มกันรวมพื้นที่ก็จะได้ประโยชน์จากการใช้โดรนเพื่อประโยชน์ของเกษตรกรเอง
สนใจสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ กลุ่มวิจัยวิศวกรรมผลิตพืช สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม กรมวิชาการเกษตร โทรศัพท์ 0-2579-2757 และ 0-2940-5583 ทุกวันในเวลาราชการ
