2 ก.ค. 2022 เวลา 01:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ความหวังของผู้พิการ - อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์
อุปกรณ์สวมใส่ที่ช่วยเสริมสร้างความแข็งแรงให้กับร่างกายของมนุษย์ ปรากฏในภาพยนตร์หลายต่อหลายเรื่อง เช่น หุ่นยนต์แบบมีคนขับที่สู้กับชาวพื้นเมืองในภาพยนตร์เรื่อง Avatar, ชุดสูทของทอม ครูซ ในภาพยนตร์เรื่อง The edge of tomorrow, หรือ แมตต์ เดมอน หาทางหนีทีไล่ โดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างหุ่นยนต์บนร่างกายของเขาในภาพยนตร์เรื่อง Elypsium เป็นต้น
หุ่นยนต์จากภาพยนตร์เรื่อง Avatar
ภาพยนตร์ดังกล่าว ได้นำเสนอแนวคิดในการเพิ่มขีดความสามารถของร่างกายมนุษย์ ผ่านการใช้อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์โดยนำมาเชื่อมต่อกับร่างกายของมนุษย์เพื่อแทนที่พละกำลังของกล้ามเนื้อ โดยส่วนมากอุปกรณ์ดังกล่าวจะมีการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ในกระเป๋า เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน
อุปกรณ์ดังกล่าวถูกนำมาใช้สนับสนุนการทำงานของอวัยวะต่างๆ เช่น หลัง, ไหล่, เอว, และต้นขา รวมถึงรับรู้ท่าทางการเคลื่อนไหวของผู้สวมใส่ และช่วยลดอาการปวดหลัง เมื่อต้องยกหรือถือสิ่งของหนักๆ
ในโลกแห่งความเป็นจริง นับตั้งแต่ต้นแบบเวอร์ชันแรกๆของอุปกรณ์สวมใส่ที่ทำออกมาได้ไม่ค่อยเป็นมิตรกับผู้ใช้งาน แต่ก็มีการพัฒนามาเรื่อยๆ และชิ้นส่วนต่างๆก็มีน้ำหนักลดลงเรื่อยๆ จนกระทั่งในปัจจุบัน สามารถสั่งการอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยสมองได้แล้ว
ถึงแม้ว่าจะดูเหมือนสร้างขึ้นมาได้อย่างง่ายดาย แต่ว่าเบื้องหลังนั้น วิศวกรและนักประดิษฐ์ได้พบเจอกับปัญหามากมายในระหว่างทาง เช่น ต้องใช้วิธีไหนถึงจะให้พลังงานกับอุปกรณ์ได้อย่างเพียงพอ, เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่า ส่วนข้อต่อนั้นมีความยืดหยุ่นที่เหมาะสม, เราจะตรวจจับและควบคุมรูปแบบการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติได้อย่างไร, จะต้องใช้วิธีไหนในการลดน้ำหนักของอุปกรณ์เพื่อให้ผู้สวมใส่สามารถใช้งานได้ในระยะยาว, จะทำให้อุปกรณ์เหมาะสมกับผู้สวมใส่แต่ละคนได้อย่างไร,
และท้ายที่สุด จะต้องออกแบบอย่างไรให้ผู้สวมใส่สามารถใช้งานได้อย่างง่ายที่สุด เนื่องจากในปัจจุบัน ผู้ใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ต้องเข้ารับการอบรมกว่า 20-70 บทเรียน จึงจะสามารถใช้อุปกรณ์ได้
แม้ว่าจะยังมีปัญหาให้ต้องแก้ไขอีกมากมาย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์ ก็ถูกมองว่าจะกลายมาเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ในโลกแห่งอนาคต โดยมีรูปแบบการใช้งานมากมาย ดังต่อไปนี้
1. การช่วยเหลือผู้พิการ
บริษัท Ekso Bionics จากประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทำการสร้างอุปกรณ์นี้ให้กับผู้พิการ โดยมีการเคลมว่า ผู้พิการสามารถกลับมาเดินได้กว่า 115 ล้านก้าว ซึ่งอุปกรณ์ดังกล่าวได้ถูกนำมาใช้กับผู้พิการที่มีอาการรุนแรงหลากหลายระดับ โดยเฉพาะ ผู้พิการจากอาการบาดเจ็บทางกระดูกสันหลัง นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์จากบริษัทดังกล่าว ได้รับการรับรองจากองค์การอาหารและยาของประเทศสหรัฐอเมริกา (FDA) ตั้งแต่ปี 2015
โดยหัวหน้าฝ่ายเทคโนโลยีของทางบริษัท คุณ Russ Angold ได้กล่าวว่า เรามีฐานข้อมูลผู้พิการมากกว่า 3,000 คนในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นมาก ผลิตภัณฑ์ของเราจะช่วยผู้คนได้อีกมากมาย ทั้งผู้ที่ไม่สามารถรักษาด้วยวิธีอื่นได้ หรือผู้ที่ต้องใช้เวลาในการรักษาที่ยาวนาน ซึ่งงานของเราคือการนำเทคโนโลยีมาช่วยเหลือผู้ป่วยเหล่านี้ ให้กลับมามีสุขภาพแข็งแรงและดำเนินชีวิตได้ต่อไป
ทางคุณ Angold ได้ชี้ถึงข้อจำกัดในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ซึ่งอาจจะส่งผลต่อจิตใจของผู้พิการ โดยจะระมัดระวังในเรื่องของการบอกถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์สวมใส่ ว่าทำอะไรได้บ้าง อีกทั้งยังทำงานร่วมกับบุคลากรทางการแพทย์และผู้ป่วยเพื่อให้สามารถใช้งานผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด
อีกหนึ่งกรณีศึกษาที่น่าสนใจ มาจากบริษัท Israel’s Rewalk Robotics ซึ่งก่อตั้งในปี 2001 โดย Dr. Amit Goffer เนื่องจากเขาได้ประสบอุบัติเหตุจนกลายเป็นผู้พิการทางแขนและขา เขาจึงสร้างอุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์ เพื่อทำให้ผู้พิการทางขาสามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง โดยอุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาประมาณ 69,500 ดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 2 ล้านกว่าบาท
แม้ว่า อุปกรณ์ดังกล่าวจะไม่สามารถทำให้เขากลับมาเดินได้อีกครั้ง เนื่องจากความรุนแรงของอาการบาดเจ็บ อย่างไรก็ตามสิ่งที่เขาคิดค้นขึ้นมาได้ช่วยเหลือผู้พิการกว่า 1,000 คนทั่วโลกให้สามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง ส่งผลให้ FDA ได้รับรองผลิตภัณฑ์จากบริษัทดังกล่าวในปี 2014
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีบริษัทสตาร์ทอัพที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์เกิดขึ้นมากมาย ตัวอย่างเช่น
บริษัท Perceptual Robotics Laboratory ได้พัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว สำหรับใช้ในการยกของ โดยสามารถยกของที่มีน้ำหนักมากถึง 50 กิโลกรัม โดยใช้มือเพียงข้างเดียว, บริษัท Wandercraft ได้พัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่ช่วยให้ผู้ใช้งานเดินได้แบบไม่ต้องใช้มือช่วย, และบริษัท Marsi Bionics ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ช่วยให้เด็กที่ป่วยเป็นโรคเกี่ยวกับระบบประสาทและกล้ามเนื้อให้สามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง
นักวิจัยได้มีการคาดการณ์ว่า ตลาดของอุปกรณ์ชนิดนี้มีมูลค่าประมาณ 125.6 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีการสร้างรายได้มากกว่า 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐในแต่ละปี รวมถึงภายในปี 2025 มูลค่าตลาดของอุปกรณ์ดังกล่าว อาจเพิ่มขึ้นเป็น 1,900 ล้านดอลลาร์สหรัฐเลยทีเดียว
2. การช่วยเหลือทางการแพทย์
นอกเหนือจากการใช้อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์เพื่อช่วยเหลือผู้พิการแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวยังสามารถนำมาใช้งานเพื่อช่วยเหลือทางการแพทย์ได้เช่นกัน
ลองคิดดูว่า จะดีแค่ไหน หากหน่วยกู้ภัยมีเครื่องมือที่ช่วยยกซากตึกถล่มขนาดใหญ่ที่ทับร่างของผู้ประสบภัยออก แล้วช่วยเหลือผู้ประสบภัยได้ทันเวลา, พยาบาลใช้เครื่องมือดังกล่าวเพื่อช่วยยกผู้ป่วยที่มีน้ำหนักมากได้อย่างง่ายดาย, หรือแม้กระทั่งหมอผ่าตัด ที่มีอุปกรณ์ในการช่วยผ่าตัดที่ยาวนาน ซึ่งลดอาการเมื่อยล้าของร่างกาย
ในเดือนมีนาคม ปี 2019 หมอผ่าตัดในโรงพยาบาลที่ประเทศรัสเซีย ได้ใช้อุปกรณ์ดังกล่าวมาช่วยในการผ่าตัด โดยมีรูปแบบคล้ายเก้าอี้ซึ่งถูกออกแบบมาให้ช่วยหนุนขาและกระดูกเชิงกราน เพื่อลดอาการเมื่อยล้า และเพิ่มประสิทธิภาพของแพทย์ ซึ่งอุปกรณ์นี้ได้ถูกนำมาใช้งานในการผ่าตัดทางด้านระบบปัสสาวะ เป็นเวลากว่า 12 ชั่วโมง
นอกจากนี้ อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์ ก็ได้มีการนำมาใช้งานกับงานทางด้านการพยาบาลเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น ทีมวิจัยจาก Kanagawa Institute of Technology ในประเทศญี่ปุ่น ได้สร้างชุดสูทสำหรับพยาบาลและนักกายภาพบำบัดขึ้นมา โดยสามารถสวมใส่ได้ในรูปแบบคล้ายๆกับเสื้อ ซึ่งช่วยให้พยาบาลสามารถยกผู้ป่วยที่มีน้ำหนักมากๆได้ และลดความเมื่อยล้าของไหล่รวมถึงหลังได้อีกด้วย
จากการทดสอบพบว่า ผู้ใช้งานที่มีน้ำหนัก 64 กิโลกรัม เมื่อได้สวมใส่ชุดดังกล่าว จะสามารถยกผู้ป่วยที่มีน้ำหนักกว่า 70 กิโลกรัมได้ ซึ่งจะช่วยลดปัญหาทางสุขภาพของเจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ได้ โดยเฉพาะ อาการปวดหลัง จากสถิติพบว่า ที่ประเทศอังกฤษ มีพยาบาลกว่า 3,600 คนที่ต้องลางานเนื่องจากอาการปวดหลังจากการทำงานในทุกๆปี
ในปี 2019, จากการสัมภาษณ์เจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ ที่ใช้งานเครื่องมือดังกล่าวเพื่อยกคนไข้ พบว่า ประสบการณ์จากการใช้งานอุปกรณ์นี้ก็มีทั้งดีและไม่ดี ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงต้องทำการพัฒนาอุปกรณ์นี้ให้มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นต่อไป รวมถึงการใช้งานที่ต้องใช้งานและสวมใส่ได้ง่าย รวมถึงมีน้ำหนักที่เบาลง
3. การใช้งานด้านอุตสาหกรรม
นอกเหนือจากการใช้งานในด้านการแพทย์แล้ว อุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์ ก็อาจถูกนำมาใช้งานกับหลากหลายอุตสาหกรรม ในรูปแบบของการยกของหนัก เช่น การผลิตและซ่อมบำรุงยานพาหนะขนาดใหญ่, การขนส่ง เป็นต้น
ในประเทศฝรั่งเศส ได้มีการออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าว เพื่อนำไปช่วยคนงานซ่อมแซมรถไฟ โดยอุปกรณ์นี้จะช่วยรักษาและสนับสนุนรูปแบบการเคลื่อนไหวของคนงานใน 3 รูปแบบ คือ การเคลื่อนที่ของคอ เมื่อต้องเงยหน้า, การเคลื่อนที่ของแขนในอากาศ, และ การโน้มตัวไปข้างหน้า
อย่างไรก็ตาม ด้วยประสิทธิภาพของอุปกรณ์สวมใส่ที่มีโครงร่างเป็นหุ่นยนต์ที่เพิ่มขึ้น และราคาที่ลดลงในทุกๆปี ก็เป็นที่น่าจับตามองว่า อุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถกลายมาเป็นสิ่งสำคัญในชีวิตประจำวันได้หรือไม่
เหล่าผู้ก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพในด้านนี้ ต่างกล่าวเป็นเสียงเดียวกันว่า ในอีก 10 ปีข้างหน้า อุปกรณ์สวมใส่เหล่านี้ จะเป็นสิ่งของทั่วๆไปที่ผู้คนใช้งานกัน และในอีก 25 ปีต่อมา เทคโนโลยีทางด้านอุปกรณ์สวมใส่จะพัฒนาขึ้นอีกมาก ส่งผลให้ วัสดุใหม่ๆ, เซนเซอร์, ตัวขับเคลื่อน อาจจะรวมอยู่ในร่างกายของมนุษย์ได้เลยทีเดียว
นอกจากนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีประโยชน์อย่างมากต่อสังคมผู้สูงอายุ และช่วยยืดอายุการทำงานของผู้คนได้นานขึ้น รวมถึงอาจเป็นสัญญาณที่บอกได้ว่า เรากำลังเข้าสู่โลกยุคไซบอร์กแล้ว
References:

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา