ฟีโบ้ ใช้เทคโนโลยี AIพัฒนาการทำงานข้อเข่าเทียมเพื่อคนพิการ
“ชุดระบบหุ่นยนต์ “มดบริรักษ์” ช่วยบุคลากรทางการแพทย์ในช่วงสถานการณ์โควิด-19 เป็นแรงบันดาลใจที่ทำให้หันมาสนใจเรื่องทางการแพทย์ ทำให้เปลี่ยนความคิดจากเดิมที่ไม่คิดว่านักเทคโนโลยีจะช่วยทางการแพทย์ได้ แต่หลังจากที่เป็นส่วนหนึ่งในทีมพัฒนาหุ่นยนต์มดบริรักษ์ มองว่านักเทคโนโลยีก็สามารถนำองค์ความรู้มาพัฒนาเทคโนโลยีหรือหุ่นยนต์ไปช่วยแพทย์เป็นส่วนหนึ่งในการช่วยสังคมได้”
นายวุฒิชัย วิศาลคุณา รักษาการรองผู้อำนวยการฝ่ายอุตสาหกรรม สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) กล่าวว่า ตนเองและทีมวิจัยพัฒนาฝ่ายอุตสาหกรรม ร่วมกับนักศึกษาสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) มีเป้าหมายที่วางไว้ในระยะยาวในการพัฒนางานวิจัยโดยใช้เทคโนโลยีมาช่วยทางการแพทย์ โดยมีโครงการสำคัญโครงการหนึ่ง คือการพัฒนาข้อเข่าเทียมเพื่อช่วยคนพิการขาขาด 1 ข้าง ซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่ฟีโบ้ศึกษาและพัฒนามาระยะหนึ่ง จึงนำมาพัฒนาต่อยอดให้ได้ข้อเข่าเทียมที่มีประสิทธิภาพและใช้งานได้เป็นธรรมชาติสำหรับคนพิการให้ดียิ่งขึ้น ที่สำคัญเป็นเทคโนโลยีจากฝีมือคนไทย มีราคาเหมาะสมและราคาถูกกว่านำเข้าจากต่างประเทศ คนพิการสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น และลดการนำเข้าจากต่างประเทศลงได้
โครงการข้อเข่าเทียมที่ปรับตัวแปรการทำงานด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) เป็นโครงการที่ได้พัฒนาต่อยอดมาจากโครงการเดิม ที่ข้อเข่าเทียมเดิมนั้นยังเป็นลักษณะกึ่งอัตโนมัติ คือ การปรับความหน่วงการเดินยังคงใช้ปุ่มปรับ ทำให้การเดินต้องอาศัยทักษะของผู้ใช้ค่อนข้างมาก ในโครงการต่อยอดนี้จึงต้องการปรับปรุงและพัฒนาข้อเข่าเทียมโดยนำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI มาประยุกต์ใช้ในการประมวลค่าความหน่วงของข้อเข่าเทียม รวมถึงออกแบบให้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และจะต้องได้รับการรับรองตามมาตรฐาน เพื่อให้สามารถนำไปใช้จริงได้ต่อไป
นายวุฒิชัย กล่าวว่า โครงการนี้นักศึกษาเข้ามามีส่วนร่วมในการออกแบบข้อเข่าเทียม โดยมีโจทย์ว่า ต้องมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ไม่เทอะทะ มีกลไกการปรับความหน่วงแบบสำเร็จรูปมาใช้ร่วมกับระบบไฟฟ้า เพื่อให้การปรับความหน่วงของข้อเข่าเทียมรวดเร็วขึ้น และนำมาทดสอบในโปรแกรมจำลองวิธีการทำงาน หรือ โปรแกรม Simulation จนกระทั่งผ่านเกณฑ์มาตรฐานสากลของข้อเข่าเทียม ซึ่งขณะนี้ได้ออกแบบเสร็จเรียบร้อยแล้ว
เนื่องจากจังหวะการเดินระหว่างก้าวเท้าของคนพิการขาขาด 1 ข้าง เมื่อมีการก้าวเดินขาที่อยู่ด้านหลังจะขยับตาม ขณะขยับก้าวเท้ามีค่าความหน่วงต่างกันในแต่ละรอบ การนำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ เข้ามาเพื่อช่วยในการเรียนรู้พฤติกรรมการเดินของคนพิการ โดยใช้วิธีการจับสัญญาณกล้ามเนื้อของขาข้างที่ยังใช้งานได้ปกติ เช่น คนพิการขาขาดข้างขวา ลักษณะการจับสัญญาณ คือ ถ้าเคลื่อนขาซ้ายไปข้างหน้า จังหวะขาขวาก็กำลังเตรียมขยับต่อ การทำงานของ AI จะได้รับข้อมูลโดยการติดเซ็นเซอร์จับสัญญาณกล้ามเนื้อไว้ที่ขาซ้ายที่เป็นปกติ ข้อมูลนี้เป็นข้อมูลแบบ input จากนั้น AI ก็จะประมวลผลว่ากล้ามเนื้อขาข้างซ้ายกำลังเดินแล้ว output ของ AI ก็จะไปปรับความหน่วงในแต่ละจังหวะของการเดินของขาขวาที่สวมข้อเท้าเทียมให้ตรงกับข้อมูลการเดินที่พัฒนาไว้ ซึ่งผลงานวิจัยนี้มีความร่วมมือกับแพทย์ผู้เชี่ยวชาญทางด้านกายอุปกรณ์ โรงพยาบาลตำรวจ
ขณะนี้อยู่ระหว่างผลิตต้นแบบเพื่อนำมาทดสอบการเดินบนลู่วิ่ง โดยวัสดุที่ใช้ในการทำข้อเข่าเทียมจะเป็นโลหะ ที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักไม่มาก สามารถใช้งานในชีวิตประจำวันแล้วมั่นใจ สวมกางเกงทับและอำพรางได้ไม่เป็นจุดสังเกต และเดินได้อย่างเป็นธรรมชาติ โดยคาดว่าจะเริ่มทำการทดสอบกับระบบซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมจำลองได้ปลายเดือนกุมภาพันธ์ 2564 นี้ ส่วนการนำไปใช้จริงนั้นต้องผ่านการทดสอบอีกหลายขั้นตอนจนมั่นใจ คาดว่าใช้ระยะเวลาเป็นปี
อาจารย์วุฒิชัย กล่าวทิ้งท้ายว่า “เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI เข้ามาอยู่ในชีวิตประจำวันของคนเรามากขึ้น ทุกวันนี้ AI เข้ามาอยู่ในทุกแวดวงโดยที่เราอาจจะไม่รู้ตัว AI เป็นสิ่งที่ช่วยให้เราใช้ชีวิตง่ายขึ้นและดีขึ้น เช่น เครื่องซักผ้าที่สามารถเลือกโปรแกรมซักผ้าที่ดีที่สุดเมื่อเรากดปุ่มทำงาน หรือ Google Maps AI ก็จะเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดมาให้ผู้ใช้ ซึ่งจะเห็นได้ชัดว่า Google Maps ได้เปลี่ยนวัฒนธรรมการเดินทางของคนทั้งโลก และรถยนต์ขับเคลื่อนได้เอง เป็นต้น
