ระบบวิเคราะห์การเดินด้วยวีรีโมต

ระบบวิเคราะห์การเดินด้วยวีรีโมต

ทีม G3F จากสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์สนาม (ฟีโบ้) ชนะเลิศโครงการประกวดแผนธุรกิจซอฟท์แวร์ ดีเด่นแห่งชาตินวัตกรรมวาณิชย์ ครั้งที่ 3 เมื่อวันที่ 19 ธันวาคม 2553 จากผลงานการนำเสนอแผนธุรกิจในนามบริษัท G3F เป็นการรวมตัวของ 4 วิศวกรหนุ่มไฟแรง ผู้มีความฝันและแรงบันดาลใจที่จะประยุกต์งานวิจัยที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการให้ออกสู่ท้องตลาด ร่วมกันพัฒนาซอฟแวร์ระบบช่วยวิเคราะห์การเดิน (Gait Monitoring System) ที่วัดสัญญาณแบบไร้สาย มีขนาดกระทัดรัด สามารถติดตั้งและใช้งานได้สะดวก ผลิตได้ตามความต้องการของลูกค้าโดยที่ราคาไม่แพง ซอฟแวร์ใช้งานง่าย และเป็นดั่งหัวใจสำคัญสำหรับการวิเคราะห์การเดินในอนาคต“การได้เข้าร่วมโครงการนวัตกรรมวาณิชย์ครั้งนี้ ก่อให้เกิดแรงบันดาลใจที่จะขับเคลื่อนความรู้และวิทยาการทางด้านเทคโนโลยีขั้นสูงไปสู่ภาคการตลาด อันจะเป็นการขับดันให้อุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ของไทยสามารถแข่งขันในระดับนานาชาติได้อย่างแข็งแรง” สมาชิกทีม G3F กล่าว4 นักศึกษาในทีม ประกอบด้วย นายจิตติ นิ่มนุช นักศึกษาสาขาการพัฒนาความสามารถทางการแข่งขันเชิงอุตสาหกรรม นายจิรพงศ์ มานิตย์ นายสาธิต เทพประทานกิจ และนายสุวลิต ชูปรีดา นักศึกษาสาขาวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ โดยมี ดร.วรพจน์ อังกสิทธิ์ ดร.ปราการเกียรติ ยังคง และคณาจารย์ของสถาบันฯ ร่วมเป็นที่ปรึกษาโครงการ

การวิเคราะห์การเดินในปัจจุบันนั้น ต้องใช้อุปกรณ์สำหรับวัดการเดินโดยเฉพาะ ซึ่งความแม่นยำและประสิทธิภาพจะแปรผันตรงกับราคาของอุปกรณ์ หากต้องการผลที่แม่นยำก็ต้องย่อมใช้เครื่องมือที่ราคาสูง และอุปกรณ์ส่วนใหญ่คนทั่วไปหาซื้อได้ยาก สำหรับการวัดการเดินสำหรับทางการแพทย์ที่จะให้ผลที่มีความแม่นยำสูงนั้นโดยส่วนใหญ่จะใช้ระบบตรวจจับการเคลื่อนไหวของร่างกายมาประยุกต์ใช้จับการเคลื่อนไหวบริเวณส่วนร่างกายท่อนล่าง ซึ่งระบบลักษณะนี้มีราคาที่สูงมาก และมีเพียงไม่กี่แห่งในประเทศไทย นอกจากนี้อุปกรณ์ต่างๆนั้นจำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญในการดำเนินการ ซึ่งผู้เชี่ยวชาญอาจมีไม่เพียงพอ จากที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นได้ว่าการวิเคราะห์การเดินเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก

การนำอุปกรณ์วีรีโมตมาใช้ช่วยในการวิเคราะห์การเดินเบื้องต้นนั้นมีข้อดีประการสำคัญคือ วีรีโมตเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาถูก สามารถหาซื้อได้ง่ายตามท้องตลาด และเนื่องจากเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกับเครื่องเล่นเกม วี ทำให้คนทั่วไปที่มีเครื่องเล่นเกม วี อยู่ย่อมมีวีรีโมตอยู่ด้วย นอกจากนี้ในวีรีโมตยังมีอุปกรณ์รับรู้ความเฉื่อยที่มีประสิทธิภาพสูง ใช้พลังงานต่ำรวมอยู่ด้วย ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ตรวจวัดค่าในการวิเคราะห์การเดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้การวิเคราะห์การเดินโดยวีรีโมตนั้นเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับแพทย์ และ ผู้ใช้งานทั่วไป เพราะมีราคาถูกและเข้าถึงได้ง่าย

ระบบวิเคราะห์การเดินด้วยวีรีโมต เป็นระบบที่เน้นการใช้งานได้ง่าย และสะดวกเป็นหลัก โดยใช้หลักการการติดวีรีโมตคล้ายกับการติดมาร์คเกอร์ของระบบจับการเคลื่อนไหว

จากภาพรวมของระบบนั้น วีรีโมตจะถูกติดตั้งอยู่บริเวณขาทั้งสองข้างของผู้ใช้ (ตำแหน่งที่ติดในภาพเป็นการประมาณจากตำแหน่งติดจริง) แล้วทำการส่งค่าที่วัดได้จาก มาตรความเร่ง และ ไจโรสโคบ ไปยังคอมพิวเตอร์ ซึ่งในส่วนของคอมพิวเตอร์จะมีการแสดงผลให้ผู้ใช้หรือแพทย์ทำการติดตามผลได้ โดยจะมีลักษณะเป็นกราฟข้อมูลที่สำคัญในการวิเคราะห์การเดิน เช่น มุมของข้อเข่าในขณะการเดิน ระยะระหว่างก้าวที่เดิน ความเร็วในการเดินเป็นต้นการทำงานของระบบสามารถอธิบายได้ด้วยแผนผังการไหลของข้อมูลดังต่อไปนี้

รูปแสดงแผนผังการไหลของข้อมูล

ส่วนประกอบทางฮาร์ดแวร์จะประกอบไปด้วยวีรีโมตพร้อมอุปกรณ์เสริม วีโมชั่นพลัส จำนวน 4 ชุด (ขาแต่ละข้างใช้ 2 ชุด) สำหรับส่งค่าความเร่งเชิงเส้น และค่าความเร็วเชิงมุม ของท่อนขา และคอมพิวเตอร์พร้อมระบบการเชื่อมต่อไร้สายแบบบลูทูธ เพื่อทำการรับสัญญาณมาประมวล และแสดงผลมาทางจอภาพ ส่วนประกอบทางซอฟต์แวร์ประกอบไปด้วย ส่วนประมวลผลสัญญาณ ซึ่งประกอบไปด้วยอัลกอริทึมกรองสัญญาณ อัลกอริทึมแปลงค่าสัญญาณมาเป็นข้อมูลในการวิเคราะห์การเดิน ส่วนแสดงผลทางจอภาพ โดยใช้ Library แสดงผลทางด้าน กราฟฟิก เช่น OpenGL Library Matlab เป็นต้น และส่วนติดต่อกับ วิ รีโมต ผ่าน wiiuse Library ซึ่งเป็น Library ที่พัฒนาบนภาษา C++

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th

http://th.wikipedia.org/wiki/ชิต_เหล่าวัฒนา