ปฏิเสธไม่ได้ว่าวิถีชีวิตยุคใหม่ เปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางสังคม จากครอบครัวขนาดใหญ่ กลายเป็นครอบครัวขนาดเล็ก และหลายคนนิยมใช้ชีวิตแบบโสด ไม่มีทายาท ท่ามกลางการพัฒนาทางการแพทย์ช่วยยืดชีวิตคนยุคใหม่ให้ยืนยาวขึ้น จนเกิดคำถามว่า เมื่อสูงวัย ร่างกายไม่แข็งแรงเหมือนเดิม จะมีใครมาดูแล นำมาสู่กระบวนการพัฒนา “หุ่นยนต์” โดย ฝีมือคนไทย 100%
ดร.รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์ อาจารย์ประจำสำนักบริหารหลักสูตรวิศวกรรมนานาชาติ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย คิดค้นสร้างหุ่นยนต์ 2 รูปแบบ คือ หุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกาย หรือ Wheelchair Exoskeleton ที่สามารถช่วยให้ผู้สูงอายุและผู้ที่มีปัญหาด้านการเคลื่อนไหว สามารถลุกจากวีลแชร์และเดินได้ เนื่องจากหุ่นยนต์ตัวนี้ ได้รับการออกแบบให้เป็นทั้งวีลแชร์และสามารถแปลงเป็นหุ่นยนต์ที่ช่วยในการเดินได้ และ หุ่นยนต์สันทนาการต้นทุนต่ำ ช่วยในการทำกายภาพบำบัด โดยหุ่นยนต์ทั้ง 2 รูปแบบได้รับทุนสนับสนุนงานวิจัยจาก หน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.)
หุ่นยนต์วีลแชร์ตัวเดียวในโลก
ดร.รณพีร์ เล่าถึงแนวคิดการสร้างหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายว่า หรือ Wheelchair Exoskeleton ว่า เป็นการออกแบบชิ้นส่วนด้วยโปรแกรมสามมิติบนคอมพิวเตอร์ วัสดุที่ใช้คือคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีน้ำหนักเบาและผลิตโดยเครื่องพิมพ์สามมิติ มีลักษณะเป็นหุ่นยนต์ไฮบริดแบบใหม่ ผสมผสานรถเข็นและ Exoskeleton เข้าด้วยกัน ขาช่วงล่างสามารถเปลี่ยนโหมดการใช้งานได้ระหว่างนั่งและเดิน โดยใช้มอเตอร์ช่วยในการเคลื่อนไหวของข้อต่อสะโพกและหัวเข่า ส่วนข้อต่อข้อเท้าเป็นข้อต่ออิสระ ไม่มีการขับเคลื่อน ล้อซ้ายและขวาสามารถเก็บเข้าไปในส่วนขาช่วงล่าง เพื่อเปลี่ยนเป็นท่าเดินหรือข้ามสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์นี้เป็นการผสานความรู้ทั้งทางด้านวิศวกรรมศาสตร์การประดิษฐ์หุ่นยนต์และสรีรศาสตร์ของมนุษย์เข้าด้วยกัน โดยคำนึงถึงอวัยวะของผู้สวมใส่และหุ่นให้ไปด้วยกันได้ สวมแล้วไม่ยืดหรือไม่หด นอกจากนี้ยังนำความรู้เรื่อง Biomechanic หรือชีวกลศาสตร์ มาใช้ในการสร้างหุ่นยนต์ที่เหมาะสมกับสรีระของคนอีกด้วย
หุ่นยนต์ตัวนี้ถูกออกแบบให้สอดคล้องกับสรีระของผู้สวมใส่ ด้วยหลักการ Kinematics Compatibility หรือความเข้ากันได้เชิงจลศาสตร์ ทำให้ทุกการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์เป็นไปตามธรรมชาติของร่างกาย ถ้าผู้สวมใส่งอหัวเข่า หุ่นยนต์ต้องงอไปพร้อมกัน ถ้าก้าวขา หุ่นยนต์ต้องก้าวตาม ด้วยการออกแบบข้อต่อหัวเข่าแบบ Four-bar Linkage เพื่อให้จุดหมุนเปลี่ยนไปตามข้อต่อจริง และใช้ Biomechanics คำนวณแรงบิดที่เหมาะสมสำหรับแต่ละข้อต่อ โดยให้ความสำคัญกับความปลอดภัยสูงสุด
ดร.รณพีร์ กล่าวว่า ความแปลกใหม่ของหุ่นยนต์ Wheelchair Exoskeleton คือการปรับจากท่ายืนแปลงร่างเป็นรถเข็นวีลแชร์เมื่อผู้สวมใส่นั่งลง โดยยื่นจดสิทธิบัตรกับกรมทรัพย์สินทางปัญญาแล้ว อันนี้คือความแปลกใหม่ ถ้าเป็น Exoskeleton แบบสวมขาอย่างเดียวไม่ใหม่ เพราะเคยมีการจดสิทธิบัตรไว้แล้วในต่างประเทศ
“ต้นแบบ Wheelchair Exoskeleton ตัวแรก เราทำเสร็จประมาณสองถึงสามปีแล้ว แต่มีปัญหาคือการทดสอบลุกนั่งยังเสี่ยงต่อการหงายหลัง พอเราเจอปัญหาการหงายหลัง ก็นำงานวิจัยมาแก้ไขปัญหา สร้างต้นแบบตัวที่สอง ซึ่งไม่หงายหลังแล้ว พอยืนขึ้นมาทุกอย่างจะพับเก็บไว้บนหลังได้ คือเดินอิสระด้วยขาสองข้าง ตอนนั่งก็จะมีกลไกกางรองเป็นลิฟต์กลายเป็นท่าวีลแชร์” ดร.รณพีร์ เล่ากระบวนการทำงาน
หุ่นยนต์สันทนาการช่วยกายภาพบำบัด
หุ่นยนต์อีกหนึ่งตัวคือ หุ่นยนต์สันทนาการต้นทุนต่ำ เป็นหุ่นกายภาพบำบัด สำหรับผู้ป่วยที่ต้องฟื้นฟูหลังการผ่าตัด เช่นผู้ป่วยที่เป็นโรคหลอดเลือดสมอง ผู้ป่วยกลุ่มนี้หลังผ่าตัดกลับมา สิ่งที่เกิดขึ้นคือสูญเสียความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวร่างกาย เหมือนเด็กที่ต้องมาคอยฝึกการขยับอีกครั้ง แต่สิ่งที่แตกต่างคือการฝึกการเคลื่อนไหวของเด็กจะมีเส้นทางสื่อประสาทจากสมองสั่งไปที่อวัยวะให้ขยับ แต่ผู้ป่วยหลอดเลือดสมองเส้นทางเดิมโดนตัดขาดหายไป ต้องมาเรียนรู้การขยับใหม่ โดยการสร้างเส้นทางใหม่ ซึ่งกุญแจสำคัญของการสร้างเส้นทางสื่อประสาทใหม่คือต้องทำซ้ำๆ เช่น การจับเมาท์คอมพิวเตอร์ขยับขึ้นลงตามจังหวะควบคุมของหุ่นยนต์
“เมื่อก่อนเวลาเราพูดถึงการกายภาพบำบัด จะพูดถึงการไปโรงพยาบาล ไปพบนักกายภาพบำบัด อาทิตย์ละครั้งถึงสองครั้ง แต่ถ้าการเดินทางลำบาก เริ่มเป็นปัญหา หุ่นยนต์กายภาพบำบัดจะเข้ามามีบทบาทตรงนี้ ลดการเดินทางของคนที่ต้องไปโรงพยาบาล ตื่นมาตอนเช้าสามารถฝึกได้ที่บ้าน ช่วยลดภาระนักกายภาพบำบัด ลดความแออัดในโรงพยาบาล ข้อดีของหุ่นยนต์ชนิดนี้คือ ทุกครั้งที่เราขยับ หุ่นยนต์จะรู้ว่าเราออกแรงได้เท่าไหร่ วันแรกออกแรงได้เท่านี้ ผ่านไปสองสัปดาห์ออกแรงได้มากขึ้นเท่าไหร่ หุ่นยนต์วัดค่าได้ ทำให้การกายภาพบำบัดมีประสิทธิภาพมากขึ้น”
ดร.รณพีร์ ให้เหตุผลถึงการใช้คำว่า “หุ่นยนต์สันทนาการต้นทุนต่ำ” แทนคำว่า “หุ่นยนต์กายภาพบำบัดต้นทุนต่ำ” เนื่องจากยังเป็นหุ่นยนต์ต้นแบบในระดับทีอาร์แอล 4 คืนผ่านกระบวนการวิจัยจากห้องแลป สร้างเป็นหุ่นยนต์ต้นแบบ แต่ยังไม่ผ่านกระบวนการทางคลินิกกับคนไข้จริง ซึ่งกระบวนการนี้จะเริ่มดำเนินการในทีอาร์แอลระดับสูง อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ต้นแบบที่ทำออกมา ก็สามารถทำกายภาพบำบัดได้ เพราะคุณสมบัติหรือหลักการของหุ่นยนต์แบบนี้ ได้รับการพิสูจน์มาประมาณยี่สิบกว่าปีว่าการช่วยให้คนขยับ สุดท้ายจะส่งผลดีต่อการรักษา
ตอบโจทย์อุตสาหกรรมเวลเนส
ข้อดีของหุ่นยนต์สันทนาการต้นทุนต่ำ นอกจากจะช่วยผู้ป่วยในด้านกายภาพบำบัดแล้ว ยังส่งเสริมการท่องเที่ยวเชิงสุขภาพ หรือ Wellness Tourism ยกระดับความสามารถในการแข่งขันด้านการท่องเที่ยวของเมืองไทย
“เรามองว่าเมืองไทยมีธรรมชาติที่สวยงาม ทำอย่างไรเทคโนโลยีหุ่นยนต์จะมาช่วยกระตุ้นการท่องเที่ยวได้อีกทาง สิ่งที่เรานำเสนอกับ บพข. คือถ้าหุ่นยนต์กายภาพบำบัดราคาไม่แพง นำไปให้บริการตามสถานที่ท่องเที่ยวต่างๆ ตั้งอยู่ในห้องพัก จะช่วยดึงดูดนักท่องเที่ยวเข้าไปใช้บริการ โดยเฉพาะนักท่องเที่ยวที่มีโปรแกรมกายภาพบำบัด ซึ่งเขาไม่ได้มาแค่วันสองวัน หรืออาทิตย์สองอาทิตย์ แต่มาเป็นเดือน สมมุติสองเดือน มาพักตรงนี้ ตื่นเช้ามาก็ขยับแขนขาหรือเล่นเกมกับหุ่นยนต์ได้ หน้าจอคอมพิวเตอร์นอกจากจะมีคอนเทนต์ให้ผู้ป่วยเลือกเล่นแล้ว ยังสามารถคุยวิดีโอคอลกับนักกายภาพบำบัดหรือคนในครอบครัวได้ เล่นเกมกับคนในครอบครัวหรือเพื่อนสูงวัยได้ด้วย ช่วยให้จังหวัดที่อาจจะไม่ใช่จังหวัดท่องเที่ยว แต่เป็นเมืองรองที่เงียบ สงบ สร้างรายได้เพิ่มจากนักท่องที่ยวกลุ่มนี้”
จากหุ่นยนต์ต้นแบบเตรียมพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์
ดร.รณพีร์ เล่าต่อว่า ตอนที่เสนอโครงการหุ่นยนต์ทั้ง 2 รูปแบบเข้าไปให้ บพข. พิจารณา งานวิจัยอยู่ในระดับทีอาร์แอล 4 คือผ่านการพัฒนาจากห้องแลปจนได้หุ่นยนต์ต้นแบบ โดยมีเป้าหมายว่าจะสร้างหุ่นยนต์เพื่ออะไร ทำงานยังไง แต่ข้อจำกัดของหุ่นยนต์ทีอาร์แอล 4 คือยังเป็นเพียงหุ่นยนต์ต้นแบบ ทดสอบได้กับอาสาสมัครที่ยังมีร่างกายปกติ เป็นคนปกติทั่วไปที่ลองใช้งานในห้องแลป แต่ยังไม่สามารถทดสอบกับผู้ป่วยจริงได้ ซึ่งสิ่งที่เราต้องการทุนวิจัยสนับสนุนจาก บพข. คือการผลักดันไปสู่ทีอาร์แอลระดับ 5-6-7 สามารถนำไปทดสอบกับผู้ป่วยจริงๆ ยกไปตั้งในโรงพยาบาล ให้คนป่วยมาใช้บริการ มีนักกายภาพบำบัดมาคอยดูว่าเหมาะสมไหม แรงเยอะไป น้อยไป ถ้าเป็นหุ่นสวมบนร่างกาย ก็จะยกไปตั้งในชั้นคลินิกที่เปิดให้บริการจริงๆ นอกจากนี้ เราอยากให้หุ่นยนต์ทั้ง 2 รูปแบบ ได้ไปอยู่ตามบ้านคน หรือสถานีอนามัย ความหมายก็คือเราต้องการสร้างหุ่นยนต์ในราคาจับต้องได้ สอดคล้องกับสังคมสูงวัย ตามหมุดหมายของ บพข. ที่ต้องการให้งานวิจัยผลิตได้ในเชิงพาณิชย์สำหรับทุกค
ดร.รณพีร์ เล่าอีกว่า โครงการสนับสนุนทุนวิจัยจาก บพข. เริ่มต้นโครงการตั้งแต่วันที่ 1 สิงหาคม 2568 ระยะเวลา 1 ปี โดยมีบริษัทเอกชนที่เข้ามาร่วมสนับสนุนโครงการด้วยคือ บริษัท ทรอนอมอส จำกัด ซึ่งเป็นบริษัทสปินออฟของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งก่อนหน้านี้ดูแลเรื่องการสร้างต้นแบบ อุปกรณ์ เพื่อสนับสนุนงานวิจัย รวมถึงนำเข้าอุปกรณ์ที่เป็นส่วนประกอบมาออกแบบและสร้างต้นแบบ
“เราอยากสร้างนวัตกรรมชิ้นนี้กับแลปสปินออฟของเราก่อน ยังไม่ได้เปิดให้เอกชนรายใหญ่เข้ามา ด้วยเหตุผลว่าเทคโนโลยีที่เรากำลังทำ ยังอยู่ในกระบวนการพัฒนา แม้เราจะมั่นใจในเรื่องคุณสมบัติ ความปลอดภัย การตอบโจทย์อุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรมท่องเที่ยว หรือ อุตสาหกรรมสุขภาพ แต่ในช่วงการพัฒนาเราก็ไม่อยากดึงเอกชนข้างนอกมาร่วมแบกความเสี่ยงในระหว่างการพัฒนา อยากให้ผ่านกระบวนการทางคลินิกชัดเจนกว่านี้ ถึงจะเปิดให้รายใหญ่เข้ามาร่วมมทุนในการผลิตเชิงพาณิชย์ ซึ่งเมื่อถึงกระบวนการผลิตเชิงพาณิชย์ อาจต้องประยุกต์ให้เข้ากับบริบทของสังคม ยกตัวอย่างหุ่นยนต์ Wheelchair Exoskeleton ถ้าจะทำเป็นหุ่นยนต์ขายจริงก็ต้องมาดูว่าจะบีบต้นทุนยังไง เพื่อให้ราคาจับต้องได้ เพราะเราต้องการให้หุ่นยนต์ตัวนี้เข้าถึงทุกคน ไม่ใช่เฉพาะคนมีกำลังซื้อ เวอร์ชั่นแรกอาจเป็นแค่แบบนำมาสวมให้คนลุกขึ้นมายืนกับเดินได้ เมื่อกระบวนการยอดขายทำให้ต้นทุนถูกลง เราก็พัฒนาเวอร์ชั่นที่สอง แปลงร่างเป็นวีลแชร์ โดยที่เราสามารถบริหารจัดการต้นทุนได้”
พัฒนาสู่อุตสาหกรรมเกี่ยวข้อง
ดร.รณพีร์ กล่าวอีกว่า การพัฒนาหุ่นยนต์หนึ่งตัว ยังสามารถเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจสู่อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก เช่น การใช้วัสดุเชื่อมต่อช่วงสะโพก หัวเข่า แขน ขา จะต้องมีก้านตัวเชื่อม ปัจจุบันใช้ท่อคาร์บอนไฟเบอร์ กับตัวงานพิมพ์สามมิติ ถ้าคนไทยผลิตเส้นใยราคาถูกกว่าไฟเบอร์ได้ก็น่าจะเป็นโอกาส อีกจุดที่น่าสนใจคืองานเย็บปักถักร้อย หุ่นยนต์สวมบนตัวคนไม่เหมือนหุ่นยนต์ทั่วไป ตรงที่ต้องสวมติดกับร่างกาย ช่างทำหนัง ช่างทำฟองน้ำ ช่างทำสายรัด ล้วนมีส่วนเกี่ยวข้อง หรือถ้าจะลงไปหาวิสาหกิจชุมชน เล่นกับกลุ่มชาวบ้านที่ทำงานถักทอ อาจเป็นหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายรายเดียวบนโลกที่มีลายผ้าไหม
กระจายตลาดสู่ประเทศเพื่อนบ้าน
ดร.รณพีร์ เล่าถึงกระแสการตอบรับว่า ภายหลังมีการนำเสนอการพัฒนาหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายออกสู่สาธารณะ กลายเป็นการเผยแพร่ไปตามประเทศรอบๆ เราด้วย เคยมีกลุ่มลูกค้าอินเดียอีเมล์มาถามว่าหุ่นยนต์ตัวนี้มีขายหรือยัง ทำให้มองเห็นโอกาสทางธุรกิจว่าต่อให้ตอนนี้เทคโนโลยีหุ่นยนต์จะถูกพัฒนากันมาก โดยเฉพาะในยุโรปหรืออเมริกา แต่ราคาค่อนข้างแพง ขณะที่การพัฒนาของไทย ราคาจับต้องได้ จึงจุดประกายความหวังให้กับประเทศข้างเคียง เพราะฉะนั้นถ้าเราทำหุ่นยนต์สวมใส่บนร่างกายสำเร็จ ไม่ได้จบแค่ในไทย แต่อีกหลายประเทศก็ได้ประโยชน์ด้วย
สร้างงาน สร้างคน สร้างอนาคต
ดร.รณพีร์ ยังพูดถึงการทำงานร่วมกับ บพข.ว่า นอกจากการสนับสนุนทุนวิจัยเพื่อสร้างงานในเชิงพาณิชย์แล้ว สิ่งที่ได้มากกว่านั้นคือการสร้างคน บ่มเพาะคนเก่งๆ ให้กลายเป็นนักพัฒนาที่จะสร้างประโยชน์ให้กับประเทศชาติได้อย่างมากมายมหาศาลในอนาคต
“สมัยก่อนโฟกัสของเราก่อนคือการวิจัยและเขียนบทความวิชาการ แต่ตอนนี้ บพข. ให้โอกาสสร้างทีมงานมืออาชีพ เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ในเชิงพาณิชย์ ที่สามารถนำออกมาให้บริการได้จริง เมื่อก่อนเราทุ่มเทให้กับการเป็นอาจารย์ เราภูมิใจในตัวลูกศิษย์ แต่ภาพที่เราไม่อยากเห็นคือเด็กเรียนจบแล้วก็ออกไป ไปอยู่ในตลาดงานที่ไม่รองรับทักษะแบบนี้ อยากได้คนไปนั่งทำงานที่ไม่ต้องคิดกมาก ทำออกมาตามรูปแบบของบริษัท เราเสียดายเด็กที่เราทุ่มเทสร้างขึ้นมา สุดท้ายไม่สามารถเก็บเด็กให้อยู่ทำอะไรร่วมกันต่อไปได้ ต้องไหลไปในตลาดงานปกติ เมื่อเราเลี้ยงเขามาให้ดีแล้วก็อยากดึงพลังของเขาออกมาสร้างอะไรให้ยิ่งใหญ่กว่านั้น ไม่ใช่แค่สอนสี่ปีออกไปทำงานบริษัทแล้วลืมทุกอย่างที่เราเคยสอนมา แต่วันนี้เราสอนเขาแล้วมีงานรองรับด้วย เป็นงานที่มีทิศทางเติบโต จากกลุ่มเด็กหัวกะทิที่เราบ่มเพาะมาอย่างดี เรารู้สึกว่าต่อเนื่อง สร้างคนได้ยาว ไม่ใช่เรียนมหาวิทยาลัยจบแล้วต่างคนต่างไป บพข. บังคับให้เราคิดมากขึ้น เข้าใจว่าโมเดลธุรกิจคืออะไร กลุ่มเป้าหมายคือใคร เกี่ยวเนื่องกับซัพพลายเชนอย่างไร ทำให้เราเห็นภาพชัดขึ้น ตั้งแต่ก่อนเริ่มงาน ระหว่างการทำงาน และจุดหมายปลายทางที่ต้องการก้าวไป”
นั่นคือความเด่นชัดของงานวิจัยไทยวันนี้ที่ไม่ได้วางค้างอยู่บนหิ้งอีกต่อไป
สำหรับผู้ที่สนใจอยากรู้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ “หุ่นยนต์ช่วยเหลือผู้สูงอายุ” สามารถเข้าร่วมฟังเสวนาจากวิทยากรผู้ทรงคุณวุฒิในหัวข้อ “PMUC Innovation Showcase : หุ่นยนต์สนับสนุนการเคลื่อนไหวร่างกายต้นทุนต่ำ รองรับสังคมสูงวัย” โดยงานเสวนานี้จัดขึ้น ณ งาน อว.แฟร์ ในวันที่ 10 สิงหาคม 2568 เวลา 15.00 – 17.00 น. Mini stage (zone D) ศูนย์การประชุมแห่งชาติสิริกิติ์…ไปร่วมให้กำลังใจและร่วมภาคภูมิใจไปกับผลงานของนักวิจัยไทยที่เจ๋งไม่แพ้ชาติใดในโลก
