วีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะควบคุมด้วยสายตา คว้ารางวัลจากเวทีประกวดนานาชาติ

ผลงานนวัตกรรมวีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะควบคุมด้วยสายตา (Smart Wheelchair Based on Eye Tracking) โดยทีมนักศึกษาและอาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) สร้างชื่อเสียงให้ประเทศไทยโดยคว้ารางวัล Silver Award จากเวทีแข่งขันนวัตกรรมระดับโลก International Contest of Innovation 2017 หรือ iCAN ที่เมืองปักกิ่ง ประเทศจีน ซึ่งมีผู้เข้าประกวดนวัตกรรมจำนวนกว่า 5,000 คน จาก 20 ประเทศ

รศ.ดร.ชูชาติ ปิณฑวิรุจน์ ทีมวิจัย ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวลาดกระบัง กล่าวว่า “แรงบันดาลใจให้เราคิดค้นวิจัยนวัตกรรมนี้ขึ้นมา เนื่องจากประเทศไทยกำลังก้าวสู่สังคมสูงวัย และ มีผู้พิการเพิ่มมากขึ้น เฉพาะที่ลงทะเบียนมีจำนวนรวม 2.5 ล้านคน ในจำนวนนี้มี 3 – 5 % ต้องทุกข์ทรมานจากอัมพฤกษ์อัมพาต โดยคาดว่าในประเทศไทยมีผู้ป่วยใหม่ที่เป็นอัมพาตปีละกว่า 150,000 ราย วีลแชร์จึงเป็นอุปกรณ์สำคัญในการดำรงชีวิตประจำวันของผู้ป่วยเหล่านี้ รวมทั้งผู้สูงวัยและผู้พิการอื่นๆด้วย วีลแชร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่มีในท้องตลาดมักจะควบคุมการใช้งานด้วยจอยสติ๊ก

อย่างไรก็ตามในบางสถานการณ์ผู้ป่วยอัมพาตชนิด ALS หรือ พาร์กินสัน จะใช้วีลแชร์ที่มีอยู่ทั่วไปได้อย่างยากลำบาก จึงมีนักวิจัยได้ออกแบบสร้างวีลแชร์ไฟฟ้าที่บังคับด้วยเสียง (Voiced-control system), วีลแชร์ที่บังคับด้วยสมอง (Brain-control system), แต่วีลแชร์ 2 ชนิดนี้มักจะเกิดปัญหาด้านประสิทธิภาพใช้งานเมื่อมีสภาพแวดล้อมเสียงดังรบกวน  ทีมคณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. จึงได้วิจัยพัฒนาวีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะควบคุมด้วยสายตา (Smart Wheelchair based on Eye Tracking) ที่ปฎิบัติการควบคุมการเคลื่อนไหวของวีลแชร์ด้วยเทคโนโลยี Eye tracking เพียงสายตาจ้องไปยังทิศทางที่ต้องการจะไป วีลแชร์นี้ก็จะเคลื่อนตัวมุ่งไปยังทิศทางนั้นทันที ระบบนี้ยังมีจุดเด่นน้ำหนักเบาและมีวิธีการใช้งานที่ง่ายดาย ”

ดร.วิบูลย์ ปิยวัฒนเมธา หนึ่งในทีมนักวิจัย ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวลาดกระบัง  บอกถึงส่วนประกอบสำคัญและการทำงานของวีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะควบคุมด้วยสายตา มี 4 ส่วนหลัก คือ 1.Image Processing Module 2.Wheelchair-Controlled Module 3.Appliances- Controlled Module 4.SMS Manager Module

“เมื่อ Image Processing Module ซึ่งมีกล้อง Webcam และ C++customized image processing จับภาพเคลื่อนไหวของดวงตา และส่งสัญญาณไปยัง Rasberry Pi โมโครคอนโทรลเลอร์ เชื่อมต่อประสานกับลูกตา ซึ่งจะทำหน้าที่เหมือนเป็น Cursor control ตัวจอของ Rasberry Pi ในการควบคุมระบบ นอกจากความเคลื่อนไหวของสายตาแล้ว การกระพริบตาก็ยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับระบบนี้ได้เพื่อสั่งการเหมือนกับการกดแป้น “Enter” บนคีย์บอร์ดนั่นเอง

ส่วน Wheelchair-Controlled Module เป็นที่รวมของเซอร์โว 2 ชุด ที่สามารถขับเคลื่อนไหวได้ 2 มิติ และปรับให้เข้ากับจอยสติ๊กได้ด้วย ระบบวีลแชร์นี้ยังสามารถควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระยะไกล และสื่อสารติดต่อกับแพทย์ผู้ดูแลสุขภาพผ่านการแจ้งข้อความในสมาร์ทโฟนได้ด้วย

ภาพ A. วีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะ เวอร์ชั่นแรก Smart Eye-Tracking System กล้องอยู่บนแว่น

ผลงานในเวอร์ชั่น ครั้งแรก วีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะควบคุมด้วยสายตา (Smart Wheelchair based on Eye Tracking) แม้จะสามารถทำงานควบคุมอุปกรณ์ต่างๆได้ แต่ตำแหน่งกล้องที่ติดตั้งอยู่บนกรอบแว่นตาของผู้ใช้ นั้นยังมีขนาดใหญ่ ตามภาพ A ซึ่งอาจจะรบกวนการมองเห็นของผู้ใช้วีลแชร์นี้ ทีมนักวิจัยจึงได้พัฒนาโดยการย้ายติดกล้องใต้จอมอนิเตอร์ ทำให้เกิดความสะดวกสบายยิ่งขึ้น ดังในภาพ B นี้ครับ”

ภาพฺ B : การต่อยอดพัฒนา วีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะ เวอร์ชั่นที่ 2 Smart-Eye Tracking System

อนิวัฒน์ จูห้อง หนุ่มนักศึกษาปริญญาโท วิศวกรรมชีวการแพทย์ หนึ่งในทีมนักวิจัย กล่าวว่า “วิธีการใช้งาน วีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะบังคับด้วยสายตา (Smart Wheelchair based on Eye Tracking) ภายในวีลแชร์อัจฉริยะนี้จะมีเครื่องมือตรวจจับความเคลื่อนไหวของดวงตา ที่จะคอยตรวจจับการเคลื่อนไหวของดวงตาผู้ที่ใช้งาน ซึ่งติดตั้งอยู่กับจอแสดงผลโดยจะมีคำสั่งต่าง ๆ ที่สามารถมองได้อย่างชัดเจน

โดยบนจอแสดงผลของวีลแชร์ไฟฟ้าอัจฉริยะนี้จะมีสัญลักษณ์คำสั่งต่าง ๆ ที่จะให้ผู้ใช้งานได้เลือกใช้ ด้วยการมองไปยังสัญลักษณ์นั้น เพื่อสั่งงานตามความต้องการ โดยมีคำสั่งพื้นฐานซึ่งจะประกอบไปด้วยการสั่งให้วีลแชร์นี้สามารถเลี้ยวซ้าย – เลี้ยวขวา หรือเคลื่อนไปข้างหน้า  เพียงแค่ผู้ใช้งานมองไปยังสัญลักษณ์นั้น ระบบระบบก็จะมีการประมวลผล พร้อมทั้งสั่งงาน เหมือนกับการคลิกเมาส์ ในระบบคอมพิวเตอร์ทั่วไป ก็จะสั่งงานให้ วีลแชร์เคลื่อนที่ไปตามตำแหน่งที่สั่งงานของผู้ใช้งานได้ทันที ซึ่งจะสะดวกต่อผู้ป่วยที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้ด้วยตัวเอง

ทั้งนี้ผู้ใช้ยังสามารถลิงค์เข้ากับระบบบ้านอยู่อาศัยแบบ Smart Home ได้อีกด้วย โดยจะมีคำสั่งบนหน้าจอที่เป็นสัญลักษณ์ต่างๆ เพิ่มขึ้นมา ที่จะสามารถควบคุมระบบไฟ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าระบบอิเล็กทรอนิกส์ ต่างๆ ภายในบ้าน เช่น เปิด-ปิดประตูบ้าน  โคมไฟฟ้า  เครื่องปรับอากาศ เครื่องรับโทรทัศน์ ได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังสามารถ สื่อสารระหว่างผู้ป่วยกับผู้ดูแลผู้ป่วย ผ่านการส่งข้อความไปยังสมาร์ทโฟนของผู้ดูแลผู้ป่วยว่าผู้ป่วยต้องการความช่วยเหลือ หรือเกิดเหตุฉุกเฉินอะไรขึ้น ”

Comments

comments

Shares