หุ่นยนต์เพื่อผู้พิการและผู้สูงอายุ

โดย : ดร.ชิต เหล่าวัฒนา

ฟีโบ้: สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) ได้กำหนดวิสัยทัศน์ในการใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์เพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตของคนพิการและผู้สูงอายุ ให้มีความสามารถพึ่งตนเองได้โดยอาศัยเทคโนโลยีดังกล่าว ฟีโบ้ได้เริ่มสร้างกลุ่มนักวิจัยที่มีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับระบบช่วยเหลือ ระบบกายภาพบำบัด และระบบอำนวยความสะดวกของกลุ่มคนเป้าหมาย

ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีประชากรจำนวนหนึ่งซึ่งมีข้อจำกัดในการพึ่งตนเองในการใช้ชีวิตประจำวัน จากผลการศึกษาขององค์การอนามัยโลกระบุว่า มีคนพิการร้อยละ 10 ของประชากรของประเทศ นั่นหมายถึงว่า ในประเทศไทยมีคนพิการไม่น้อยกว่า 6.6 ล้านคน ทั้งนี้มีคนพิการที่จดทะเบียนไว้ที่สำนักส่งเสริมและพิทักษ์คนพิการ 528,766 คน แต่ก็ยังมีคนพิการอีกจำนวนมากที่ยังไม่ได้ลงทะเบียน นอกจากนี้จากการสำรวจโดยสำนักงานสถิติแห่งชาติในปี พ.ศ. 2546 ยังพบว่ามีจำนวนผู้สูงอายุในประเทศไทยจำนวน 6.3 ล้านคน จากจำนวนประชากรทั่วราชอาณาจักร 63.6 ล้านคน นับเป็นร้อยละ 9.2 ซึ่งในปี พ.ศ. 2550 ประมาณการผู้สูงอายุจะพุ่งสูงถึง 7 ล้านคน จากการศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า จะมีประชากรจำนวนมากกว่าร้อยละ 10 ของประเทศ ที่มีข้อจำกัดในการพึ่งตนเองในการใช้ชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ การทำภารกิจพื้นฐานต่างๆ เช่น การรับประทานอาหาร เป็นต้น หากประชากรกลุ่มนี้ต้องอาศัยบุคคลอื่นในการดูแลช่วยเหลือตลอดเวลา (เพื่อดำเนินชีวิตประจำวัน) ก็จะต้องอาศัยประชากรในวัยทำงานเป็นจำนวนมากเพื่อดำเนินภารกิจนี้ ดังนั้น การใช้เทคโนโลยีต่างๆ เข้ามาช่วยแบ่งเบาภาระ และเสริมสร้างคุณภาพชีวิตให้กับผู้พิการและผู้สูงอายุ จึงเป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในปัจจุบัน

“เทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวก” หมายถึง เทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาขึ้นหรือดัดแปลงจากที่มีอยู่เดิม นำมาผลิตเป็นอุปกรณ์หรือผลิตภัณฑ์ใหม่ เพื่อนำมาใช้ในการเพิ่มขีดความสามารถของผู้พิการให้สามารถทำงานหรือกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวันได้แบบพึ่งพิงตัวเอง (Independent living) หรือพึ่งพิงผู้อื่นน้อยที่สุด และมีส่วนร่วมในสังคมได้อย่างเต็มที่ ทั้งนี้ครอบคลุมไปถึงการให้บริการ การประยุกต์ใช้ และการนำไปปฏิบัติเพื่อลดอุปสรรคในการทำกิจกรรมของผู้พิการ [http://astec.nectec.or.th]

ประเทศที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่ ไม่ว่าจะเป็นญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และประเทศในยุโรป ได้เห็นความสำคัญในเรื่องของเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวก และมีการสนับสนุนงานวิจัยในสาขานี้อย่างกว้างขวาง

การนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์มาพัฒนาสำหรับเทคโนโลยีสิ่งอำนวยความสะดวกนับเป็นแนวทางหนึ่งที่ได้รับการสนับสนุนอย่างแพร่หลาย แม้ว่าในอดีตการวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านหุ่นยนต์นั้นมุ่งเน้นไปในทาง Fixed Robots ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการผลิต แต่ปัจจุบันสถาบันการศึกษาชั้นนำหลายแห่งของโลกได้หันมาวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านหุ่นยนต์เพื่อนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันและการช่วยมนุษย์ในภารกิจต่างๆ มากขึ้น ทางสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ได้มีการวิจัยและพัฒนาหุ่นยนต์ต้นแบบสองขามาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2543 โดยใช้วิธีขยายผลการวิเคราะห์เชิงพลศาสตร์ของ Thomas R. Kane, ZMP, Gravity Reaction Force, Conservation of Energy, นอกจากนี้ยังได้มีการนำความรู้ทางด้านระบบการมองเห็น (Vision System) กระบวนการคำนวณภาพ (Image Processing) และปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence) มาช่วยให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างชาญฉลาดมากขึ้น

จากงานวิจัยที่ผ่านมาของสถาบัน ได้มีการศึกษาทฤษฎีทางด้านพลศาสตร์การเดิน และพัฒนาสมการการเคลื่อนที่เชิงพลศาสตร์ขึ้น ซึ่งมีประโยชน์ต่อการวิเคราะห์ออกแบบตัวหุ่นยนต์และสถาปัตยกรรม เพื่อใช้ควบคุมเสถียรภาพในการเดินของหุ่นยนต์ อีกทั้งได้ทำการศึกษาศาสตร์ด้านการนำทางด้วยภาพ โดยได้จัดสร้าง Algorithm พื้นฐานในการประมวลผลด้วยภาพ นอกจากนั้น ยังได้ทำการศึกษาเบื้องต้นและพัฒนาส่วนพื้นฐานที่จะนำมาประกอบกันเป็นลำตัวหุ่นยนต์ อันประกอบไปด้วยส่วนของมือที่มีลักษณะคล้ายมือของมนุษย์ และแขนหุ่นยนต์ เป็นต้น

ดังนั้นสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนามจึงเห็นว่า การพัฒนาต่อยอดงานวิจัยทางด้านหุ่นยนต์ที่ผ่านมาของสถาบันเพื่อนำมาประยุกต์ในการสร้างเทคโนโลยีเพื่อช่วยอำนวยความสะดวก สร้างระบบช่วยเหลือ และระบบกายภาพบำบัดสำหรับผู้พิการหรือผู้สูงอายุนี้ เป็นแนวทางที่ชัดเจนในการสร้างประโยชน์โดยตรงให้กับประเทศ ซึ่งจะเป็นการยกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชนไทยซึ่งด้อยโอกาสให้เป็นผู้ได้รับโอกาส และสามารถใช้ชีวิตประจำวันได้อย่างมีศักยภาพสูงสุด

ผลงานที่คาดว่าจะได้รับ
1. แขนหุ่นยนต์ป้อนอาหารซึ่งควบคุมโดยสัญญาณชีวภาพ
2. แขนเทียมและขาเทียมซึ่งควบคุมโดยสัญญาณชีวภาพ
3. หุ่นยนต์เคลื่อนที่ภายในบ้านสำหรับเฝ้าระวังและช่วยเหลือผู้สูงอายุ

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th