โครงการความร่วมมือกับคณะแพทยศาสตร์: CMU Aiyara Robot หุ่นยนต์ขนส่งในตึกผู้ป่วย

รศ.ดร.จักรพงศ์ : สวัสดีครับวันนี้เราได้มีโอกาสมาสัมภาษณ์ รศ.ดร.ธีระพงษ์ ว่องรัตนะไพศาล อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ซึ่งมีโอกาสร่วมงานกับ คณะแพทยศาสตร์ ในช่วงที่มีการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรน่า (COVID-19) โดยจัดทำโปรเจคหุ่นยนต์ที่ลำเลียงสิ่งของใน Ward ผู้ป่วย ก่อนอื่นขออาจารย์แนะนำตัว พร้อมเล่าให้ฟังเกี่ยวกับทีมงานที่ร่วมกันทำงานนี้ครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : สวัสดีครับ ผม รศ.ดร.ธีระพงษ์ ว่องรัตนะไพศาล จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ผมทำงานอยู่ในแลบการเคลื่อนที่และควบคุม (Motion and Control) ทีมงานที่ช่วยทำหุ่นยนต์นี้ขึ้นมามีทั้งนักศึกษาปริญญาโท ปริญญาเอก รวมถึงเจ้าหน้าที่ประจำแลบ ของภาควิชาฯ ซึ่งตอนนี้ก็ทำกันมาประมาณ 2 สัปดาห์กว่าแล้วครับ

รศ.ดร.จักรพงศ์ : ก็จะได้เห็นว่าเป็นงานที่มีการร่วมด้วยช่วยกันทั้งอาจารย์และนักศึกษาในแลบนะครับ ขอถาม อ. ถึงรายละเอียดหุ่นยนต์ที่ลำเลียงสิ่งของตัวนี้ เข้าใจว่าคณะแพทย์ฯ และวิศวฯ ตั้งชื่อร่วมกันว่า #CMUAiyara นะครับ อาจารย์พอจะบอกโจทย์ว่าของที่ต้องมีการลำเลียงเป็นอะไร และลักษณะหน้างานเป็นอย่างไร ลักษณะสภาพแวดล้อมเป็นอย่างไรบ้าง

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : ตอนที่ได้เข้าไปคุยกับพี่ ๆ พยาบาล ทำให้ได้ทราบว่าสิ่งที่ต้องการ คือ ในหน้างาน หรือใน Ward มีคนที่เป็น PUI (Patient under investigation) ซึ่งยังไม่ทราบแน่ชัดว่าติดเชื้อไวรัสจริง ๆ หรือเปล่า เพราะฉะนั้นความยากของการทำงานนี้ คือ เราต้องสมมติว่าคนที่เข้ามาอยู่ในห้องต่างๆ ใน Ward นั้นอาจจะติดเชื้อแล้ว และอาจมีบางคนทีไม่ได้ติดเชื้อ พอเข้าแต่ละห้องแล้วจะต้องออกมาทำความสะอาด เพราะหากไม่ทำ เมื่อเข้าไปอีกห้องคนที่ยังไม่ติดเชื้อจะมีโอกาสติดเชื้อได้ ฉะนั้นมองว่าปัญหาเรื่องการเข้าไปเปลี่ยนชุดอะไรต่าง ๆ หากมีหลายห้อง หลายคน ผู้ดูแลอาจรับไม่ไหว เลยหันมาใช้เทคโนโลยีด้านหุ่นยนต์แทน

ซึ่งภารกิจที่หุ่นยนต์ตัวนี้ต้องทำโดยหลัก ก็คือ ส่งน้ำ ส่งอาหาร ส่งยา เสื้อผ้า และในช่วงที่เข้าไปส่งควรได้เห็นสภาพผู้ป่วย เพื่อดูว่าผู้ป่วยยังมีสภาพที่แข็งแรง สามารถลุกออกจากเตียงได้ แต่ขณะเดียวกันก็อยากเห็นว่าผู้ป่วยมีสภาพอย่างไรในแต่ละวัน ต้องได้เห็นหน้าเห็นตากันสองฝั่ง ทั้งผู้ป่วย รวมถึงพยาบาล และแพทย์ผ่านระบบที่สื่อสารทางไกลด้วย หลังจากนั้น ภารกิจอีกอย่างของหุ่นยนต์ คือ ไปนำของเสีย ทั้งขยะ และเสื้อผ้าที่ใช้แล้วกลับออกมา

รศ.ดร.จักรพงศ์ : แสดงว่าหุ่นยนต์ก็คงต้องมีการพูดคุยกันอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับเป้าหมายที่เราอยากให้ตกตะกอนกันระหว่างทีมงานทางการแพทย์ ให้มีความปลอดภัยและทำงานได้อย่างเหมาะสมนะครับ อยากให้อาจารย์เล่าให้ฟังว่าในเชิงวิศวกรรม มีหลักการออกแบบหุ่นยนต์ ทั้งด้านการเคลื่อนที่ การบังคับ หรือโครงสร้าง หรือมีหลักการอย่างไรบ้างครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : หุ่นยนต์ทั่วๆ ไป เวลาออกแบบ ก็สามารถออกแบบได้ทั้งใช้เทคโนลยีที่เป็นพื้นฐานต่ำที่สุดไปจนถึงการใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด ซึ่งจากโจทย์ที่ทางพยาบาลให้มา พบว่า ในช่วงสถานการณ์แบบนี้ อาจจะทำให้จัดทำ Specification ที่ชัดเจนได้ยาก ทั้งสถานที่ ภารกิจ อาจมีการปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลาตามสถานการณ์ภายนอกที่เปลี่ยนไป

ฉะนั้นเมื่อตีโจทย์นี้ออกมาเราจึงไม่สามารถนำหุ่นยนต์อัตโนมัติ 100% เข้าไปใช้ในลักษณะนั้นได้ หมายถึงว่าหากจะให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปด้วยตัวเองใช้ระบบ Self Navigation ผ่านระบบ Vision ตามห้องต่าง ๆ ไปเก็บของแล้วกลับมา ก็เป็นระบบที่ทุ่นแรงได้ดีมาก แต่เมื่อพิจารณาทางด้านวิศวกรรมแล้วอาจจะยากมาก เพราะต้องเขียนโปรแกรม ออกแบบระบบ AI และต้องมีการปรับเปลี่ยนโปรแกรมตลอดเวลาจนกว่าจะลงตัวในแต่ละสถานการณ์ ซึ่งพิจารณาแล้ว หุ่นยนต์อัตโนมัติน่าจะไม่เหมาะสมกับสภาวะการณ์นี้

จึงเลือกออกแบบหุ่นยนต์ที่เป็นระบบบังคับโดยคน (Manual Control) จะดีกว่า เพราะสามารถบังคับขับเคลื่อนโดยทีมพยายาล ซึ่งเราจะช่วยฝึกพยาบาลในการบังคับเพียงแค่นิดหน่อยน่าจะเพียงพอต่อการทำงานจริง

โดยหุ่นยนต์ก็จะมีกล้องนำทางติดไปด้วย เมื่อเคลื่อนที่เราก็เห็นสภาพรอบข้าง เสมือนกับว่าเราเคลื่อนที่ไปเอง นอกจากนั้นจะมีกล้องอีกหนึ่งตัวเพื่อใช้พูดคุยกับผู้ป่วยตามวัตถุประสงค์ที่วางไว้

รศ.ดร.จักรพงศ์ : ดูจากในรูปแล้วมันอาจไม่เหมือนหุ่นยนต์ในหนังที่ดูทันสมัย แต่อาจารย์ออกแบบเพื่อวัตถุประสงค์การใช้งานเป็นหลัก วิธีออกแบบนี้เป็นอย่างไร มีแนวคิดการออกแบบโครงสร้างให้สามารถบรรจุสิ่งของเป็นชั้น ๆ อย่างไรบ้างครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : อันนี้มาจากผู้ใช้งานกำหนดโจทย์มาว่าหุ่นยนต์ตัวนี้น่าจะไปได้ตามห้องต่าง ๆ ประมาณ 4-5 ห้องอย่างต่ำ ไม่ใช่ทีละห้องซึ่งจะทำให้เสียเวลามาก จึงทำเป็นลักษณะเหมือนชั้นวางของ และมีเบอร์ห้องกำกับเอาไว้ เมื่อวิ่งไปหนึ่งครั้งทางพยาบาลจะเรียกผู้ป่วยผ่านอินเตอร์คอม ให้ผู้ป่วยมารับของด้านนอก โดยไม่สัมผัสกับหุ่นยนต์ จากนั้นก็จะไปทำงานต่อยังห้องอื่น นี่คือการออกแบบการทำงานเบื้องต้น

รศ.ดร.จักรพงศ์ : โครงสร้างดูเหมือนเป็นอลูมิเนียมโปรไฟล์ อันนี้ตอบโจทย์หน้างานอย่างไรครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : เมื่อเราใช้อลูมิเนียมโปรไฟล์ทำให้เราปรับเปลี่ยนอะไรได้ง่าย มันเป็นสิ่งที่เขาทำกันในการสร้าง Prototype อยู่แล้ว ซึ่งอาจจะราคาแพงสำหรับตัวต้นแบบ แต่หลังจากทุกอย่างลงตัวเราก็อาจจะปรับเป็นรูปแบบอื่น ไม่จำเป็นต้องใช้โครงลักษณะนี้ เราสามารถปรับเพื่อลดน้ำหนัก รวมไปถึงการออกแบบเพื่อลดงบประมาณต่าง ๆ ในการสร้างหุ่นยนต์ตัวต่อไปได้ดียิ่งขึ้น

รศ.ดร.จักรพงศ์ : หลังจากนำไปทดลองมาแล้ว ยังมีจุดไหนที่อาจารย์คิดว่าต้องไปปรับปรุงเพิ่มเติมให้เริ่มใช้งานได้จริงในอนาคตอันใกล้บ้างครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : ที่จริงระยะเวลาสองสัปดาห์นี้ที่ผ่านมานี่ถือว่าเป็นเวลาค่อนข้างสั้นนะครับ ถ้าเริ่มจากศูนย์ไม่มีทางทำได้ เพราะแค่การสั่งของ อุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้สร้างต้นแบบ ระยะเวลาที่ใช้ก็น่าจะมากกว่านี้แล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงสถานการณ์ที่ธุรกิจต่าง ๆ ปิดตัว เราจึงเลยใช้วัสดุที่ต่าง ๆ ที่เราสามารถหาซื้อได้ง่ายเพื่อเอามาทดลอง ทดสอบอะไรหลายอย่าง อย่างอลูมิเนียมโปรไฟล์ก็จัดหาผ่านภาควิชา รวมถึงชั้นวางที่เราใช้อะคริลิค เพราะหาซื้อได้อยู่แล้ว ส่วนการเลือกใช้วัสดุต่าง ๆ เราพยายามใช้ของที่เรามองว่าจะไม่สร้างปัญหาให้อนาคต หมายถึงว่า ไม่ใช่ทำไปซ่อมไป นอกจากนั้นหุ่นยนต์ตัวนี้เราสร้างขึ้นเพื่อไม่อยากให้บุคลากรทางการแพทย์เข้าไปสัมผัสกับผู้ป่วยมากเกินไป หากใช้ของคุณภาพด้อย แล้วไปมีปัญหาเสียอยู่กลาง Ward ก็จะเพิ่มความเสี่ยงโดยไม่จำเป็น ก็เลยทำให้ต้นแบบตัวนี้มีราคาแพงนิดหน่อย เพราะเราใช้ของมีคุณภาพที่เรามั่นใจได้

รศ.ดร.จักรพงศ์ : คิดว่าจะใช้เวลาอีกนานแค่ไหน จึงจะได้ฤกษ์ใช้งานจริง

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : ตอนนี้ระบบทั้งหมด 90% ทำงานเรียบร้อยแล้ว ทั้งระบบขับเคลื่อน ซึ่งวันนี้(8 เมษายน 2563) ได้ไปทดลองใช้กับทีมพยาบาลจริง ๆ เขาก็ได้ลองควบคุม ซึ่งก็ค่อนข้างพอใจ เพราะสามารถควบคุมได้ง่าย และมีความนุ่มนวลมากพอ ส่วนที่ยังต้องปรับปรุง คือ การสื่อสารจากภาพของกล้องผู้ป่วย กับแพทย์พยาบาลที่ติดขัดเรื่องสัญญาณ Wifi เพราะในโรงพยาบาล มีความหนาแน่นของ Channel มาก ซึ่งได้หารือกับทีมคณาจารย์ และวิศวกรที่มีความรู้ด้านการสื่อสาร น่าจะมีวิธีแก้ไขได้ในเร็ว ๆ นี้ (จากการสอบถามเพิ่มเติม ภายในช่วงสงกรานต์จะมีการทดสอบครั้งสุดท้ายและเริ่มใช้งานทันที)

รศ.ดร.จักรพงศ์ : งานที่เราทำเป็นการทำร่วมกับโรงพยาบาลในสังกัดมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ผมเชื่อว่าจะมีความต้องการจากผู้อื่นที่สนใจ อยากได้หุ่นยนต์ตัวนี้ไปใช้งานในโรงพยาบาลอื่น ๆ หากผมเป็นนักประดิษฐ์ เป็นผู้สนใจ หรือเป็นนักศึกษาคณะวิศวฯ เป็นนักเรียนมัธยมปลายที่มีความรู้พื้นฐานบ้าง อยากทำโครงการลักษณะเดียวกัน ต้องมีองค์ความรู้อะไรบ้าง

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : สิ่งที่เราทำตอนนี้ก็ถือว่าไม่ยากมาก จริงแล้วคนที่เล่นอุปกรณ์ต่าง ๆ เกี่ยวกับหุ่นยนต์ต่าง ๆ มาบ้าง (เช่น มีองค์ความรู้ทางด้านวิศวกรรมเครื่องกล อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ สื่อสาร มีทักษะทางช่าง) น่าจะทำได้โดยไม่ยาก อาจปรับปรุงดัดแปลงนิดหน่อย ไม่จำเป็นต้องเป็นระบบที่เบ็ดเสร็จในตัวเหมือนลักษณะนี้ คิดว่าน่าจะทำเป็นระบบที่ราคาถูกกว่านี้ได้ อาจออกแบบโครงสร้างใหม่ อาจไม่ต้องใช้อลูมิเนียมโปรไฟล์ แล้วมองระบบที่ต้องหาซื้อได้เร็วซึ่งนี่คือประเด็นสำคัญ ที่คิดไว้น่าจะปรับให้ทำได้ในราคาประมาณสองหมื่นบาท ส่วนการสื่อสารหรือระบบกล้อง อาจไม่จำเป็นต้องใช้ระบบเดียวกันนี้ โดยประยุกต์ใช้โทรศัพท์มือถือที่ทุกคนมีอยู่ จะลดต้นทุนเรื่องระบบได้มาก ส่งการขนส่งของแต่ละโรงพยาบาลก็อาจดัดแปลงใช้ชั้นวางของโรงพยาบาลที่มีอยู่แล้ว มาวางบนหุ่นยนต์ หรือเปลี่ยนชั้นวางเป็นรูปแบบอื่นได้ด้วย (โดย อ.สามารถให้คำปรึกษาได้ และจะจัดทำแบบทางวิศวกรรมหลังจากที่ต้นแบบของคณะฯ แล้วเสร็จ เพื่อเผยแพร่ต่อไป)

รศ.ดร.จักรพงศ์ : อยากฝากอะไรถึงทางทีมแพทย์-พยาบาลบ้างครับ

รศ.ดร.ธีระพงษ์ : อยากให้กำลังใจบุคลากรการแพทย์ ทุกครั้งที่เราเข้าไปโรงพยาบาลเห็นได้ว่าพวกเขาเป็นกลุ่มคนที่มีความเสี่ยงมาก ๆ ทุกวันนี้ถือเป็นผู้เสียสละอย่างมาก และช่วงนี้ก็ยังต้องทำงานจำนวนชั่วโมงเยอะขึ้น และ”ใครที่สามารถช่วยเหลือทั้งเรื่องการประดิษฐ์อุปกรณ์เข้าไปช่วย หรืออะไรก็ตาม อยากให้สอบถามความต้องการจากแพทย์ และผู้จะใช้งานจริงให้ชัดเจนด้วย บางทีเราคิดกันไปเอง เมื่อนำไปมอบให้ แต่ไม่ได้ใช้งานก็จะเป็นการสูญเปล่าครับ” และสุดท้ายอยากให้ทุกคนเชื่อฟังคำแนะนำของแพทย์ คือ แนะนำให้อยู่บ้าน พยายามปฏิบัติตามวิธี Social Distancing อย่างเคร่งครัดในช่วงนี้ด้วยครับ

Number of View :840

Comments

comments