1. หน้าแรก
  2. หุ่นยนต์
  3. บทความอาจารย์ ดร.ชิต
editor

ผู้เขียน : editor

อัพเดท: 18 ส.ค. 2008 15.24 น. บทความนี้มีผู้ชม: 661635 ครั้ง

บทความเรื่องหุ่นยนต์จาก อาจารย์ ดร.ชิต เหล่าวัฒนา ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO)

หุ่นยนต์บำบัดเด็กออทิสติก

อาการที่ปรากฏชัดของเด็กออทิสติกส์คือ การที่พวกเขาขาดความสามารถปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น เช่น หลีกเลี่ยงหรือมีการสบตาน้อย ขาดความเข้าใจในท่าทางและการแสดงออกทางหน้าตา การใช้คำพูดตะกุกตะกัก ประสบความยากลำบากในการรับรู้เจตนาและความรู้สึกของผู้ใกล้ชิด ท่านที่มีบุตรหลานที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติจึงน่าเห็นใจอย่างยิ่ง ในปัจจุบันนี้การตรวจอาการดังกล่าวใช้เพียงการสังเกตเชิงพฤติกรรมเท่านั้น ยังไม่มีการตรวจเลือดหรือตรวจสอบทางยีนแม้ว่าจะมีหลักฐานทางแพทย์ว่ามีส่วนสัมพันธ์กับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) ได้ร่วมกับศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ในการวิจัยนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์มาช่วยบำบัดผู้ป่วยเด็กเหล่านี้ เราได้นำหุ่นยนต์ PARO จากประเทศญี่ปุ่นพัฒนาขึ้นโดย ดร.ทากาโนริ ชิบาตะ มาเป็นเครื่องมือในการวิจัยในครั้งนี้ ซึ่งทางเนคเทคได้กำหนดรูปแบบการศึกษาในเด็กออทิสติก จำนวน 34 คนใช้เวลาในการทดลอง 10 สัปดาห์ ซึ่งแบ่งเป็น 3 ช่วง ดังนี้ ช่วงที่ 1 เป็นการศึกษาแบบเดี่ยว โดยให้เด็กเล่นกับหุ่นยนต์สัตว์เลี้ยงแบบ 1 ต่อ 1 เพื่อให้เด็กได้ทำความรู้จักกับหุ่นยนต์สัตว์เลี้ยงใช้เวลาในการศึกษา 4 สัปดาห์ ช่วงที่ 2 เป็นการศึกษาแบบกลุ่ม โดยให้เด็กเล่นกับหุ่นยนต์สัตว์เลี้ยงแบบ 1 ต่อ 1 กลุ่มละ 3-5 คน เวลาในการศึกษา 4 สัปดาห์ และช่วงที่ 3 ทำการศึกษาเชิงบูรณาการโดยใช้หุ่นยนต์สัตว์เลี้ยงร่วมกิจกรรมบำบัดฟื้นฟูในชีวิตประจำวันเวลาในการศึกษา 2 สัปดาห์ ทำการเก็บรวบรวมข้อมูลโดยการบันทึกภาพด้วยกล้องวงจรปิดบันทึกพฤติกรรมของเด็กระหว่างทำกิจกรรม รวมทั้งบันทึกข้อมูลพฤติกรรมของเด็กก่อนและหลังการทดลอง เพื่อนำข้อมูลมาเปรียบเทียบผลการบำบัดเด็กออทิสติกด้วยหุ่นยนต์สัตว์เลี้ยง

หุ่นยนต์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ดึงดูดและกระตุ้นความสนใจจากเด็กๆทั่วไปรวมทั้งกลุ่มเด็กออทิสติกหลายหน่วยงานวิจัยในต่างประเทศจึงริเริ่มทดลองนำหุ่นยนต์มาเป็นตัวสื่อปฏิสัมพันธ์กับเด็กที่มีอาการผิดปกติเหล่านี้ หลายคนเชื่อว่าหุ่นยนต์ของเล่นให้ความเป็นกันเองและความ “อุ่นใจ” ต่อเด็กๆมากกว่าผู้ใหญ่รอบข้างเสียอีก ผมเคยสังเกตเด็กป่วยที่ต้องไปหาคุณหมอบ่อยๆในวัยเด็กจะเกิดความระแวงเมื่อเห็นผู้ใหญ่เล่นด้วยและยิ้มให้ คงเป็นเพราะคุณหมอเหล่านั้นต้องหลอกล่อเล่นกับเด็กจนเพลินเสียก่อนแล้วจึงทิ่มเข็มฉีดยา เด็กบางคนถึงกลับวิ่งอ้อมไปดูด้านหลังผู้ใหญ่ที่ยืนยิ้มเอามือไพล่หลังอยู่เพราะกลัวว่าในมือจะมีเข็มฉีดยาอยู่ การเลียนแบบถือเป็นลักษณะการสื่อสารประเภทหนึ่งที่บ่งบอกถึงความสนใจและการเข้าหาผู้อื่นจนไปกึงการมีปฏิสัมพันธ์ (Nadel, 1999)

เราได้ใช้กล้องวงจรปิดจำนวน 3 ตัวสำหรับบันทึกภาพ ซึ่งกล้องจะถูกติดตั้งไว้บนเพดานภายในห้องสังเกตุพฤติกรรม ทำมุมต่อกัน 120 องศาเพื่อทำการบันทึกภาพที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำวิจัย โดยนำภาพที่ได้ไปทำการวิเคราะห์ข้อมูลอัตรา การจ้องมอง การสัมผัสวัตถุ และช่วงความสนใจของเด็กออทิสติก

โปรแกรมจับการสัมผัสและการมองของเด็กกับหุ่นยนต์เป็นโปรแกรมอย่างง่ายๆช่วยตรวจจับการสัมผัสและการมองของเด็กกับหุ่นยนต์เพื่อช่วยในการวิเคราะห์ผล แต่ผลทางเทคนิคที่ออกมาไม่ดีเท่าที่ควร

    แบบบันทึกและสังเกตพฤติกรรม
  1. แบบสอบถามพฤติกรรมของเด็กออทิสติกเป็นแบบสอบถามข้อมูลทั่วไปของผู้ดูแลข้อมูลของเด็กออทิสติกส์ และพฤติกรรมที่เด็กออทิสติกแสดงออกมาโดยทำการบันทึกทั้งก่อนและหลังการทดลอง
  2. แบบบันทึก Burn Out Scale เป็นแบบบันทึกภาวะ Burn Out ของกลุ่มผู้ดูแล เด็กออทิสติกก่อนและหลังการทดลอง
  3. แบบบันทึกข้อมูลพฤติกรรมของเด็กออทิสติกระหว่างการทดลอง ได้แก่
  4. แบบบันทึกพฤติกรรมของเด็กออทิสติกระหว่างเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำ “พาโร”และตุ๊กตาของเล่น ทำการบันทึกจำนวนครั้งและระยะเวลาที่กลุ่มตัวอย่างแต่ละรายในช่วงที่ 1และ 2 ของการทดลองโดยสังเกตพฤติกรรมการจ้องมอง การสัมผัส การเปล่งเสียง ช่วงความสนใจ และปฏิสัมพันธ์สังคมในระหว่างการเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำ หรือตุ๊กตาของเล่น จาก VDO ที่บันทึกขณะทำกิจกรรม
  5. แบบบันทึกพฤติกรรมของเด็กออทิสติกระหว่างการทำกิจกรรม ทำการบันทึกจำนวนครั้งและระยะเวลาที่กลุ่มตัวอย่างแต่ละรายในช่วงที่ 1 และ 2 ของการทดลองโดยสังเกตพฤติกรรมการจ้องมอง การสัมผัส การเปล่งเสียง ช่วงความสนใจ และปฏิสัมพันธ์สังคมในระหว่างการเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำ หรือตุ๊กตาของเล่น จาก วิดิโอที่บันทึกขณะทำกิจกรรม

ผลทดลองในเด็กออทิสติกส์จำนวน 34 คนจาก 3 โรงพยาบาลสามารถแบ่งผลการทดลองได้ดังนี้

พฤติกรรมของเด็กก่อนและหลังการทดลอง จะไม่อยู่นิ่ง(Hyperactive) ตลอดเวลาในเด็กบางคนมีภาวะหลีกหนีการสัมผัส (Tactile defensiveness) มีอัตราการจ้องมองน้อย ขาดทักษะการสื่อสาร และปฏิสัมพันธ์สังคม เช่น เด็กจะแสดงพฤติกรรมก้าวร้าว ทำร้ายตนเองและเพื่อน รวมทั้งมีการแยกตัว มีภาษาเป็นของตนเอง หลังการทดลองพบว่าเด็กมีภาวะไม่อยู่นิ่งลดลง มีการสัมผัสเพิ่มขึ้น การอัตราการจ้องมองเพิ่มขึ้น ในเด็กที่มีความสามารถสูง(High Function) พบว่า ในเด็กที่พูดได้มีการสื่อสารกับเด็กในกลุ่ม เช่น บอกเพื่อนในกลุ่มให้ทำกิจกรรม เรียกเพื่อนมาร่วมทำกิจกรรม พูดคุย กับผู้บำบัด เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการปฏิสัมพันธ์ทางสังคมกับกลุ่มเพิ่มขึ้น ช่วงที่ 1 ทำกิจกรรมแบบเดี๋ยว เป็นช่วงแรกของการทดลอง พบว่า เด็กให้ความสนใจเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำ และเป็ด แตกต่างกันเล็กน้อยโดยให้ความสนใจหุ่นยนต์แมวน้ำมากกว่าตุ๊กตาของเล่น ซึ่งจะเห็นได้ชัดในช่วง 2-4 วันแรกของการทดลอง จะมีอัตราการสัมผัสและการจ้องมอง เพิ่มขึ้น แต่ภายหลังจาก 4 วัน เด็กเริ่มสนใจเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำและตุ๊กตาของเล่นน้อยลงและคงที่ ช่วงที่ 2 ทำกิจกรรมแบบกลุ่ม เป็นช่วงที่ 2 ของการทดลอง พบว่า เด็กให้ความสนใจเล่นกับหุ่นยนต์แมวน้ำ และเป็ด แตกต่างกันเล็กน้อยโดยให้ความสนใจหุ่นยนต์แมวน้ำมากกว่าตุ๊กตาของเล่น ซึ่งจะเห็นได้ชัดในช่วง วันที่4 และ 7 ของการทดลอง จะมีอัตราการสัมผัสเพิ่มขึ้น และอัตราการจ้องมองมีค่าสูงขึ้นตั้งแต่วันแรกของการทดลองและเริ่มลดลงในวันที่ 7 จนสิ้นสุดการทดลอง ช่วงที่ 3 ทำกิจกรรมเชิงบูรณาการ เด็กจะให้ความสนใจ ทำกิจกรรม นอกจากนี้ในกลุ่มเด็กที่มีทักษะความสามารถสูง และสามารถสื่อสารได้ จะชักชวนเพื่อนเล่น และสามารถพูดคุยกับผู้บำบัดได้

ผลการศึกษาวิจัยขั้นต้นนี้ยังชี้ให้เห็นความเป็นไปได้ในการบำบัดเด็กออทิสติกส์ด้วยการใช้หุ่นยนต์สัตว์เลี้ยง คุณลักษณะที่มีความจำเป็นในการพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีความเหมาะสมกับการใช้งานในเด็กออทิสติกส์ รวมทั้งเด็กพิการด้านอื่นๆ โดยสามารถแบ่งคุณลักษณะที่จำเป็นได้ดังนี้

  1. ความน่าสนใจ หุ่นยนต์ควรมีความน่าสนใจ หรือ "เสน่ห์" ในการมีลูกเล่นหลายๆอย่างได้แก่ ระบบเสียง สี การตอบสนอง การควบคุม โดยจากการทดลองพบว่าเด็กให้ความสนใจต่อการเคลื่อนไหว สี เสียง ซึ่งจากการทดลองของ เด็กให้ความสนใจต่อพฤติกรรมของหุ่นยนต์ มากกว่ามนุษย์ ดังนั้นในการพัฒนาหุ่นยนต์บำบัดจำเป็นต้องมีเสน่ห์ดังกล่าว
  2. ความคงทนและแข็งแรง จากพฤติกรรมของเด็กออทิสติกส์ที่มีพฤติกรรมก้าวร้าว อารมณ์รุนแรง ทุบตีตนเองหรือผู้อื่น ซึ่งจากการทดลองใช้หุ่นยนต์ในการบำบัด พบว่า เด็กมีการทุบตี ขว้างปา ดึง หุ่นยนต์ จึงทำให้เกิดความเสียหายขึ้นได้ ดังนั้นหุ่นยนต์บำบัดสำหรับเด็กออทิสติกส์ ควรมีความทนทานต่อการทุบตี
  3. การตอบสนอง สามารถแบ่งได้ ดังนี้
    • การตอบสนองต่อสัมผัส การสัมผัสเป็นสิ่งสำคัญในการเล่นและการเรียนรู้ของเด็กประกอบด้วย การแตะ การลูบ การกอด การทุบตี รวมทั้งการอุ้ม ซึ่งการสัมผัสเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อเด็กเล่นกับหุ่นยนต์ ดังนั้นในการออกแบบหุ่นยนต์สัตว์เลี้ยงบำบัดควรติดตั้ง Touch Sensors ตามตัวของหุ่นยนต์ และมีระบบรู้จำลักษณะของการสัมผัส เพื่อให้หุ่นยนต์ได้แสดงการตอบสนองต่อลักษณะการสัมผัสได้อย่างถูกต้อง และเป็นธรรมชาติ
    • การตอบสนองต่อเสียง เสียงเป็นอีกปัจจัยหนึ่งในการเรียนรู้ของเด็ก เป็นสิ่งที่สื่อถึงอารมณ์ของเด็ก การติดตั้งระบบรู้จำเสียงและระบบตอบสนองต่อเสียง เพื่อให้หุ่นยนต์รู้จักตำแหน่งของเสียง ลักษณะของเสียง และแหล่งที่มาของเสียง หุ่นยนต์จะสามารถแสดงออกโดยการหันตามเสียง รวมทั้งเป็นตัวรับคำสั่งเสียงจากผู้ใช้ และแสดงพฤติกรรมตามคำสั่งของผู้ใช้ได้
    • การตอบสนองต่อแสง หุ่นยนต์ที่มีระบบการรับรู้แสงจะช่วยให้หุ่นยนต์รับรู้เวลา กลางวัน หรือกลางคืน ซึ่งจะแสดงพฤติกรรมได้สัมพันธ์กับสถานการณ์ และเวลา เพื่อให้หุ่นยนต์เป็นธรรมชาติมากที่สุด
    • การเคลื่อนไหว การเคลื่อนไหวเป็นส่วนสำคัญของหุ่นยนต์ จากการวิจัยพบว่าเด็กจะเลียนแบบพฤติกรรมของหุ่นยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลื่อนไหว ดังนั้นหุ่นยนต์บำบัดจึงควรมีระบบการเคลื่อนไหวที่ถูกต้องตามสรีระอันควร
  4. น้ำหนักและขนาด เป็นสิ่งสำคัญที่ควรนำมาพิจารณาประการหนึ่ง เนื่องจากเด็กเล่นกับหุ่นยนต์โดยการอุ้ม การกอด เป็นต้น ซึ่งหากหุ่นยนต์มีขนาดใหญ่มากจะเป็นอุปสรรคต่อการเล่นของเด็ก รวมถึงนำหนักที่มากยังส่งผลให้เด็กไม่สามารถอุ้มเล่นได้ ซึ่งหากเด็กเล่นหุ่นยนต์ได้ลำบาก จะเกิดความคับข้องใจขึ้นจนอาจส่งผลถึงช่วงความสนใจของเด็ก
  5. การควบคุม ในการใช้งานหุ่นยนต์บำบัด สำหรับเด็กออทิสติกส์ หรือเด็กพิการ ต้องมีการใช้งานง่าย โดยการติดตั้งสวิตซ์ควบคุมที่ตัวหุ่นยนต์ให้สามารถเข้าถึงง่าย หรือต่อสวิตซ์ออกมาภายนอกเป็นสวิตซ์เดี่ยว (Single Switch) เพื่อให้เด็กสามารถกดควบคุมการทำงาน โดยเฉพาะในเด็กพิการ เช่นเด็กสมองพิการ เป็นต้น นอกจากนี้ การควบคุมที่ง่ายจะส่งผลกระตุ้นให้เด็กมีช่วงความสนใจในการเล่นกับหุ่นยนต์เพิ่มขึ้น เนื่องจากผู้เล่นสามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้ตามที่ต้องการ

ความมีอัจฉริยะภาพของเด็กออทิสติกส์มีปรากฏอยู่หลายครั้งในภาพยนตร์ฮอลลีวู๊ด ซึ่งผมคิดว่ามีอยู่จริงครับ และผมก็หวังว่างานวิจัยที่ฟีโบ้ทำร่วมกับเนคเทคจะทำให้เราเข้าใจเรื่องนี้มากยิ่งขึ้นตลอดจนช่วยบำบัดน้องๆได้ ผู้อ่านที่ใจบุญอยากบริจาคทุนทรัพย์โปรดติดต่อเนคเทคโดยตรงครับ



ข้อคิดเห็น/เสนอแนะ มาที่ผู้เขียนได้ที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th


drdjitt7070.jpg

รู้จักผู้เขียน
รศ.ดร. ชิต เหล่าวัฒนา จบปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์ (เกียรตินิยม) จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี ไดัรับทุนมอนบูโช รัฐบาลญี่ปุ่นไปศึกษาและทำวิจัยด้านหุ่นยนต์ที่มหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น เข้าศึกษาต่อระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกี้เมลลอน สหรัฐอเมริกา ด้วยทุนฟุลไบรท์ และจากบริษัท AT&T ได้รับประกาศนียบัตรด้านการจัดการเทคโนโลยีจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งมลรัฐแมสซาชูเซสต์ (เอ็มไอที) สหรัฐอเมริกา

ภายหลังจบการศึกษา ดร. ชิต ได้กลับมาเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี และเป็นผู้ก่อตั้งสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม หรือที่คนทั่วไป รู้จักในนาม “ฟีโบ้ (FIBO)” เป็นหน่วยงานหนึ่งในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้า ธนบุรี เพื่อทำงานวิจัยพื้นฐาน และประยุกต์ด้าน เทคโนโลยีหุ่นยนต์ ตลอดจนให้คำปรึกษาหน่วยงานรัฐบาล เอกชน และบริษัทข้ามชาติ (Multi-national companies) ในประเทศไทยด้านการ ลงทุนทางเทคโนโลยี การใช้งานเทคโนโลยีอัตโนมัติชั้นสูง และการจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศอย่างมี ประสิทธิภาพ

บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที



WRITER © 2024 Technology Promotion Association (Thailand-Japan). All Rights Reserved.