หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายแบบใช้พลังงานต่ำผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาหุ่นยนต์สวมใส่ช่วยเดินแบบใช้พลังงานต่ำ โดยผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเข้ากับกลไกช่วยการเคลื่อนไหวของขา ซึ่งแตกต่างจากหุ่นยนต์ช่วยเดินแบบเดิมๆ ที่มักเน้นการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ที่ซับซ้อนและใช้พลังงานสูง จุดเด่นสำคัญของงานวิจัยนี้คือการใช้ระบบขับเคลื่อนแบบยืดหยุ่น ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของระบบควบคุม เพิ่มความปลอดภัยให้ผู้ใช้งาน และประหยัดพลังงาน การออกแบบให้สามารถปรับเปลี่ยนโหมดการใช้งานระหว่างการเดินบนพื้นราบ ขึ้นลงบันได และการเคลื่อนที่บนพื้นผิวขรุขระ แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับหุ่นยนต์ช่วยเดินที่ใช้งานได้จริง
การศึกษาการทำงานของกล้ามเนื้อและรูปแบบการเคลื่อนไหวของมนุษย์ เป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบกลไกการช่วยเหลือการเดิน ทำให้หุ่นยนต์สามารถช่วยเหลือการเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติ และลดโอกาสที่จะเกิดความรู้สึกไม่สบายตัวหรือบาดเจ็บในผู้ใช้งาน การใช้การกำหนดค่าความหนืดของมอเตอร์และการแปรผันค่าความเร็วอ้างอิง เพื่อควบคุมระดับการช่วยเหลือตามความต้องการของผู้ใช้งาน แสดงถึงความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับความสามารถของแต่ละบุคคล เช่นเดียวกับการควบคุมค่าความแข็งเกร็งของมอเตอร์ในการนั่งลงจากท่ายืน ที่เน้นความปลอดภัยและการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น โดยการคำนึงถึงตำแหน่งสมดุลของผู้ใช้งานเพื่อป้องกันการพลัดหงายหลัง
การสร้างต้นแบบหุ่นยนต์จำนวน 5 ตัวเพื่อทดสอบกับผู้ใช้งานจริงในโรงพยาบาลของรัฐ เป็นขั้นตอนสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพและความพึงพอใจของผู้ใช้งาน การเก็บข้อมูลปฏิกิริยาของผู้ใช้ รวมถึงปัญหาต่างๆ ที่พบ จะนำไปสู่การปรับปรุงและพัฒนาหุ่นยนต์ให้ดียิ่งขึ้น การประเมินแรงบิดของมอเตอร์ขณะช่วยเหลือการลุกขึ้นยืนและนั่งลง ร่วมกับการศึกษาสัญญาณไฟฟ้าในกล้ามเนื้อขาของอาสาสมัคร แสดงถึงความละเอียดรอบคอบในการวิเคราะห์ข้อมูลและการออกแบบหุ่นยนต์ให้เหมาะสมกับสรีระและความต้องการของผู้ใช้งาน การใช้มอเตอร์ขนาดเล็กที่ประหยัดพลังงาน โดยอาศัยระบบขับเคลื่อนแบบยืดหยุ่น เป็นการแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการคำนึงถึงความคุ้มค่า ทั้งในแง่ของต้นทุนและการใช้งานจริง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ และอุตสาหกรรมผู้สูงอายุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
อุตสาหกรรมการแพทย์: หุ่นยนต์สวมใส่ช่วยเดินนี้สามารถช่วยเหลือผู้ป่วยที่มีปัญหาการเคลื่อนไหว เช่น ผู้สูงอายุ ผู้ป่วยหลังผ่าตัด หรือผู้ป่วยที่มีโรคเกี่ยวกับระบบประสาท ส่งผลให้ลดภาระของบุคลากรทางการแพทย์ และช่วยให้ผู้ป่วยสามารถฟื้นฟูสภาพร่างกายได้ดีขึ้น สามารถนำไปใช้ในโรงพยาบาล ศูนย์ฟื้นฟูสมรรถภาพ และสถานดูแลผู้สูงอายุ
-
อุตสาหกรรมหุ่นยนต์: งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการออกแบบกลไก ระบบควบคุม และระบบขับเคลื่อน ที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการพัฒนาหุ่นยนต์ชนิดอื่นๆ ได้ ความรู้และเทคโนโลยีที่ได้จากงานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาหุ่นยนต์ช่วยเหลือด้านอื่นๆ เช่น หุ่นยนต์ช่วยยกของ หรือหุ่นยนต์ช่วยงานในโรงงานอุตสาหกรรม
-
อุตสาหกรรมผู้สูงอายุ: จำนวนประชากรผู้สูงอายุที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความต้องการผลิตภัณฑ์และบริการที่ช่วยดูแลผู้สูงอายุเพิ่มสูงขึ้น หุ่นยนต์ช่วยเดินนี้สามารถช่วยเหลือผู้สูงอายุให้สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างสะดวกและปลอดภัย ช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตและความเป็นอิสระของผู้สูงอายุ
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับบุคลากรทางการแพทย์หลายสาขา วิศวกรหุ่นยนต์ และนักกายภาพบำบัด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
นักกายภาพบำบัด: หุ่นยนต์ช่วยเดินสามารถใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการบำบัด โดยนักกายภาพบำบัดสามารถใช้หุ่นยนต์ช่วยเหลือผู้ป่วยในการฝึกเดิน เพื่อฟื้นฟูสมรรถภาพ และประเมินความก้าวหน้าในการบำบัด
-
วิศวกรหุ่นยนต์: งานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาและปรับปรุงหุ่นยนต์ช่วยเดิน รวมถึงการออกแบบ การผลิต และการบำรุงรักษา วิศวกรหุ่นยนต์สามารถนำความรู้และประสบการณ์จากงานวิจัยนี้ไปใช้ในการสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ และพัฒนาหุ่นยนต์ที่ดียิ่งขึ้น
-
แพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู: สามารถนำหุ่นยนต์นี้มาใช้ในการวางแผนและติดตามการฟื้นฟูสมรรถภาพของผู้ป่วย โดยการวิเคราะห์ข้อมูลการใช้งานและปรับเปลี่ยนโปรแกรมการบำบัดให้เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย
-
พยาบาลและผู้ดูแลผู้สูงอายุ: หุ่นยนต์ช่วยแบ่งเบาภาระในการดูแลผู้ป่วยหรือผู้สูงอายุที่ต้องการความช่วยเหลือในการเคลื่อนไหว ลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บทั้งของผู้ป่วยและผู้ดูแล
| รหัสโครงการ : | 109442 |
| หัวหน้าโครงการ : | อาจารย์ ดร. รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์ |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | แผนงาน หรือชุดโครงการ |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | ออกแบบและสร้างต้นแบบหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์ ประยุกต์ใช้แนวคิดตัวขับเคลื่อนแบบยืดหยุ่นเพื่อพัฒนาระดับความปลอดภัยของผู้ใช้งานและลดปริมาณการใช้พลังงานของหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อ ศึกษาการทำงานของกล้ามเนื้อและรูปแบบการเคลื่อนไหวเพื่อประเมินศักยภาพในการผ่อนแรงของหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อในขณะเดินบนพื้นราบ ขึ้นและลงบันได พัฒนาปฏิสัมพันธ์เชิงกายภาพระหว่างผู้ใช้งานและหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อ ส่งมอบต้นแบบของหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อ จำนวน 5 ตัว ให้กับโรงพยาบาลของรัฐ แล้วติดตามผลประเมินความพึงพอใจของผู้ใช้งานและศึกษาปัญหาที่พบเพื่อการพัฒนาต่อยอด |
อาจารย์ ดร. รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์. (2564). หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายแบบใช้พลังงานต่ำผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. กรุงเทพมหานคร.
อาจารย์ ดร. รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์. 2564. "หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายแบบใช้พลังงานต่ำผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. กรุงเทพมหานคร.
อาจารย์ ดร. รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์. "หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายแบบใช้พลังงานต่ำผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2564. กรุงเทพมหานคร.
อาจารย์ ดร. รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์. หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายแบบใช้พลังงานต่ำผสานการขับเคลื่อนด้วยล้อเพื่อช่วยเหลือการเดินของมนุษย์. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2564. กรุงเทพมหานคร.