โครงการหุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะเพื่อผู้สูงอายุและผู้พิการแบบขับเคลื่อนขึ้นลงยบันไดและใช้ในชีวิตประจำวัน

โครงการหุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะเพื่อผู้สูงอายุและผู้พิการแบบขับเคลื่อนขึ้นลงยบันไดและใช้ในชีวิตประจำวัน

Intelligent Robotic Wheelchair for Elderly and Disable Persons to Use in Daily Life and Stair Climbing Project

บทคัดย่อ

การลดลงหรือสูญเสียความสามารถด้านการเคลื่อนไหวในผู้ป่วยอัมพาตครึ่งล่าง (Paraplegia) ทาให้ความสามารถในการดารงชีวิตเป็นไปได้อย่างยากลาบากขึ้น ต้องอยู่ในตาแหน่งเดิมๆ เป็นเวลานานกว่าปกติ จาเป็นต้องใช้รถเข็นในการเคลื่อนที่และมีผู้ดูแลอย่างใกล้ชิด ส่งผลให้มีปัญหาทางด้านสภาพจิตใจของผู้ป่วย และเกิดปัญหาเรื่องการเข้าสังคมเกิดขึ้น นอกจากนี้การเป็นอัมพาตคครึ่งล่างเป็นเวลานาน อาจส่งผลให้เกินโรคแทรกซ้อนได้ เช่น แผลกดทับ (อาการที่มีแรงกดทับอยู่บริเวณเดิมเป็นเวลานาน ซึ่งทาให้การไหลเวียนของเลือดบริเวณนั้นลดลง ทาให้เนื้อเยื่อบริเวณนั้นถูกทาลาย) ข้อยึดติด (อาการที่เนื้อเยื่อบริเวณข้อต่อแข็งตัว ลดความสามารถในการเคลื่อนที่ของข้อต่อ) กล้ามเนื้อลีบหรืออ่อนแรง เส้นเลือดดาอุดตัน กระดูกเสื่อม เป็นต้น
การพัฒนาหุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะเพื่อผู้สูงอายุแลผู้พิการแบบขับเคลื่อนขึ้นลงบันไดและใช้ในชีวิตประจาวันนี้ จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการเดินทางและใช้ชีวิตประจาวันให้แก่ผู้พิการ ตลอดจนผู้สูงอายุได้มากขึ้น โดยหุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะฯ นอกจากจะมีความสามารถในการเคลื่อนที่บนพื้นราบได้เป็นอย่างดีแล้ว ยังสามารถขึ้นลงบันไดและทางต่างระดับได้ดี โดยคานึงถึงความปลอดภัยอันเป็นสาคัญ ทั้งนี้คณะผู้วิจัยมีความมุ่งหวังที่จะพัฒนาบริภัณฑ์นี้ให้ผ่านการทดสอบมาตรฐานและความปลอดภัย เพื่อความมั่นใจแก่ผู้ใช้งานและผู้คนรอบข้าง ซึ่งได้วางแผนที่จะรดาเนินโครงการต่อเนื่องในปีที่ 2 เพื่อต่อยอดพัฒนาให้ผ่านการทดสอบมาตรฐานสากลที่จาเป็น และถ่ายทอดองค์ความรู้รวมถึงเทคโนโลยีในการพัฒนาแก่ผู้ที่สนใจหรือหน่วยงานที่พร้อมผลิตเพื่อการกุศล
งานวิจัยนี้ได้มีการวิจัยและพัฒนาโดยอาศัยหลักการด้านต่างๆ ได้แก่ ลักษณะอาคารและสิ่งปลูกสร้างมาตรฐาน การยศาสตร์ของเก้าอี้รถเข็นสาหรับคนป่วยหรือคนพิการ มาตรฐานสาหรับบริภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์ และมาตรฐานสากลในการทดสอบหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตอบสนองฉุกเฉินจาก National Institute of Standards and Technology (NIST), USA เป็นต้น รวมถึงการคานึงถึงปัจจัยด้านเทคโนโลยีและด้านเศรษฐศาสตร์
หุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะฯ ส่วนประกอบหลักเป็นโครงสร้างของเก้าอี้ที่มีความแข็งแรง และถูกขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า เพื่อความสะดวกในการใช้งานในชีวิตประจาวัน โดยภายในโครงสร้างของหุ่นยนต์รถเข็นอัจฉริยะฯ จะมีระบบตรวจวัดและชุดอุปกรณ์ควบคุมในการเคลื่อนที่ของชุดขับเคลื่อนล้อสาหรับขึ้นทางต่างระดับหรือบันไดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อมีการใช้งานในพื้นที่ที่ต่างระดับหรือลาดเอียง ส่วนฐานจะปรับระดับของเก้าอี้ให้อยู่ในระดับพื้นราบตลอดการเคลื่อนที่ เพื่อลดความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุจากการตกจากเก้าอี้ และเพิ่มความมั่นคงในการเคลื่อนที่ในพื้นที่ต่างระดับ รวมถึงการควบคุมความเร็วและการเคลื่อนที่ให้เหมาะสมแก่การใช้งาน

Abstract

The deficiency of mobility in patient with paraplegia causes the inconvenience in living. The use of wheelchair and personal assistance are required to comfort the patient; however, this obstacle may affect the patient’ mind results in social isolation. Moreover, the long-term paraplegia may lead to the complications such as decubitus ulcer, ankyloses, muscle atrophy, thrombosis and degenerative bone.
The development of intelligent robotic wheelchair to use in daily life and stair climbing will escalate the elder and disabled’s capability in traveling and doing daily activities. The intelligent robotic wheelchair can generally move on the plane and safely climb up the stairs/slope. The researchers aim to develop this product toward the approval of standardization and safety in order to provide the user’s confidence. This approach will be continued to standardize the prototype of intelligent robotic wheelchair in the second year. And the knowledge and technology will be transferred to any nonprofit organization to produce for charity.
The intelligent robotic wheelchair is designed based on building standard, ergonomics of wheelchair, IEC 60601 Medical electrical equipment standard series and standard test methods for response robots by National Institute of Standards and Technology (NIST), USA. The development also concerns about the relevant technology and economical value. The main structure of the intelligent robotic wheelchair is the powered platform connecting to the seat. The sensors, electronic components and controllers are installed inside of the platform. When the user needs to climb up the stairs/slope, the platform will automatically adjust the level of the seat to align with plane along the movement. The speed control will be applied to the intelligent robotic wheelchair to prevent the falling and increase the stability.