หุ่นยนต์ช่วยคนพิการ

เป็นที่รู้กันดีว่า ญี่ปุ่นคือประเทศผู้นำด้านการผลิตหุ่นยนต์มานานนับศตวรรษ และในเดือนตุลาคมที่จะ ถึงนี้ Cyberdyne Inc. บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์ในญี่ปุ่นก็จะกลายเป็นผู้ผลิตหุ่นยนต์รายแรกในโลกที่สามารถผลิตหุ่นยนต์ได้คราวละมากๆ เพื่อนำไปจำหน่ายได้อย่างกว้างขวางในวงการอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลอัจฉริยะ โดยหุ่นยนต์ที่ทางบริษัทจะเดินเครื่องผลิตกันขนานใหญ่ก็คือ "ชุดหุ่นยนต์ HAL (Hybrid Assistive Limb) TM" ที่คิดค้นโดย ศาสตราจารย์ ซานไก ผู้บริหารของบริษัท Cyberdyne Inc.

การผลิตหุ่นยนต์ในปัจจุบันสามารถแบ่งออกได้เป็น ๒ ประเภท คือ การผลิตหุ่นยนต์ที่เป็นเครื่องจักรกลทั่วไป และการผลิตหุ่นยนต์เสมือนมนุษย์หรือแอนดรอยด์ แต่สำหรับชุดหุ่นยนต์ HAL นี้จะจัดอยู่ในจำพวกเครื่องกลที่สามารถนำมาสวมใส่บนร่างกายมนุษย์ได้ โดยจะส่งผลให้ผู้สวมใส่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้อย่างทรงพลังและเปี่ยมประสิทธิภาพ ยิ่งขึ้นจากการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าทั้ง ๘ จุด ที่ติดตั้งอยู่ตรงบริเวณหัวไหล่ ข้อศอก หัวเข่า และข้อมือ

โดยทั่วไปชุดหุ่นยนต์ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการ ช่วยเหลือการเคลื่อนไหวของมนุษย์ มักใช้ระบบเซ็นเซอร์ในการตรวจจับการเคลื่อนไหวของผู้สวมใส่ จากนั้นจึงไปกระตุ้นการทำงานของเครื่องจักรกล จึงทำให้เกิดข้อจำกัดในเรื่องความเหลื่อมล้ำของระยะเวลาจากการเคลื่อนไหวร่างกายของมนุษย์และเวลาที่หุ่นยนต์จับการเคลื่อนไหวได้และตอบสนอง นอกจากนี้ ชุดหุ่นยนต์ที่ใช้ระบบเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวยังไม่สามารถใช้กับผู้สวมใส่ที่เป็นคนพิการ หรือไม่สามารถขยับเขยื้อนร่างกายได้อีกด้วย จึงส่งผล ให้การผลิตและจำหน่ายชุดหุ่นยนต์ที่มีอยู่ในปัจจุบันไม่แพร่หลายหรือได้รับความนิยมมากเท่าที่ควร

อย่างไรก็ดีชุดหุ่นยนต์ HAL ได้เอาชนะข้อจำกัดทั้งหลายเหล่านี้ด้วยการพัฒนากลไกที่สามารถจับสัญญาณความรู้สึกทางชีวภาพ (Bioelectric Signals) ซึ่งส่งตรงมาจากสมองได้อย่างอัจฉริยะ จึง ทำให้ผู้ที่ไม่สามารถขยับเขยื้อนร่างกายได้เลยสามารถใช้งานชุดหุ่นยนต์ HAL ได้ เพียงแค่มีความคิดอยากจะขยับเขยื้อนร่างกายเท่านั้น

โดยปกติเมื่อเราต้องการเคลื่อนไหวร่างกาย สมองจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังกล้ามเนื้อส่วนต่างๆ เพื่อสั่งการให้ร่างกายเคลื่อนไหวได้ตามต้องการ โดยสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้จะเดินทางไปยังกล้ามเนื้อผ่านทางเส้นประสาทกล้ามเนื้อ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ บนผิวหนัง หรือที่เรียกว่า Bioelectric Signals ซึ่งชุดหุ่นยนต์ HAL นี้จะสามารถจับสัญญาณดังกล่าวได้โดยการใช้ระบบเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งอยู่รอบๆ ร่างกายของ ผู้สวมใส่ และเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นบนผิวหนัง ระบบประมวลผลภายในชุดหุ่นยนต์ก็จะวิเคราะห์และสั่งการให้มอเตอร์ตรงจุดนั้นๆ ทำงานเพื่อสนับสนุนการเคลื่อนไหวในทันที ดังนั้นการเคลื่อนไหวของชุดหุ่นยนต์ HAL จึงทำได้เสมือนการเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อตามธรรมชาติ ทำให้ผู้ที่สวมใส่สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวได้อย่างใจ แม้ว่าจะเป็นผู้ที่ไม่สามารถขยับเขยื้อนร่างกายได้เลยก็ตาม

คุณสมบัติพิเศษอื่นๆ นอกเหนือจากที่ได้กล่าวไปแล้วก็คือ มันสามารถช่วยให้ผู้ที่สวมใส่สามารถยกของที่หนักถึง ๔๐ กิโลกรัมได้โดยรู้สึกเหมือนว่ากำลังยกของที่หนักเพียงไม่กี่กิโลกรัมเท่านั้น เนื่องจากการพัฒนาให้กลไกของชุดสามารถรองรับการยกวัตถุที่มีน้ำหนักมากๆ ได้ ดังนั้นชุดหุ่นยนต์ HAL จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ ทั้งการช่วยให้ผู้พิการเคลื่อนไหวร่างกายได้เหมือนคนปกติ หรือนำไปใช้ในงานที่ต้องใช้พละกำลังในการยกหรือ เคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักมากๆ ได้ โดยศาสตราจารย์ซานไกได้ตั้งเป้าการผลิตชุดหุ่นยนต์ HAL นี้ให้ได้มากถึง ๕๐๐ ชุดต่อปี และเมื่อถึงวันที่ชุดหุ่นยนต์นี้แพร่หลายก็จะนับได้ว่า นี่คือวิวัฒนาการอีกขั้นในการเอาชนะข้อจำกัดตามธรรมชาติของมนุษย์

* * * * * * * * * * * * *

พันตรีศิริชัย  ทรัพย์ศิริ

สมาคมคนพิการทางการเคลื่อนไหวสากล

www.waddeeja.com

Tel. 02-990-0331

2909511524