นักวิจัยคิดค้นไม้เท้าอัจฉริยะ ช่วยผู้พิการทางสายตาหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้อย่างคล่องแคล่ว

สำหรับคนธรรมดาทั่วไป ‘ไม้เท้า’ เป็นเครื่องมือที่จะหยิบมาใช้ต่อเมื่อเราได้รับบาดเจ็บหรือเมื่อแก่ตัวลง แต่สำหรับผู้พิการทางสายตา ไม้เท้าเปรียบเสมือนอวัยวะสำคัญที่ขาดไม่ได้ในการดำเนินชีวิตประจำวันของพวกเขา

ด้วยเทคโนโลยีของรถยนต์ไร้คนขับที่กำลังแพร่หลายในโลกยุคปัจจุบัน กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ประเทศสหรัฐอเมริกา จึงทำการผนวกเทคโนโลยีดังกล่าวลงไปใน ‘ไม้เท้า’ เพื่อช่วยให้ผู้พิการทางสายตาสามารถตรวจจับ ระบุสิ่งกีดขวาง และเคลื่อนตัวหลบหลีกวัตถุกีดขว้างเหล่านั้นได้อย่างง่ายดาย รวมถึงใช้เป็นเครื่องมือนำทางภายในและนอกอาคารได้ด้วย

ไม้เท้าอัจฉริยะ (Augmented Smart Cane) ตัวนี้จะมีระบบการทำงานที่คล้ายคลึงกับรถยนต์ไร้คนขับ (Self-Driving Car) ที่ใช้เซนเซอร์ LIDAR เทคโนโลยีนำทางยอดนิยมในรถยนต์และเครื่องบินไร้คนขับที่วัดระยะห่างจากสิ่งกีดขวางในบริเวณใกล้เคียง 

นอกจากนี้ ไม้เท้าดังกล่าวยังมีเซนเซอร์เพิ่มเติมอย่าง GPS, ตัวความเร่ง, เครื่องวัดความเข้มข้นของสนามแม่เหล็ก และไจโรสโคป (Gyroscope) เช่นเดียวกับในสมาร์ตโฟน สำหรับตรวจสอบตำแหน่ง ความเร็ว ทิศทาง และอื่นๆ เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถเดินเท้าได้สะดวกสบายที่สุด

ส่วนที่ติดอยู่บริเวณปลายไม้เท้า เป็นล้อรอบทิศทางแบบใช้มอเตอร์ที่รักษาการสัมผัสของไม้เท้าให้ติดอยู่กับพื้นถนน ล้อนี้จะสามารถนำทางผู้พิการทางสายตาได้ด้วยการดึงหรือสะกิดเบาๆ ด้วย GPS ที่มีความสามารถจดจำเส้นทางบนแผนที่ หากผู้ใช้ไปจุดหมายต่างๆ เป็นประจำ

ถึงแม้ว่าไม้เท้าอัจฉริยะของกลุ่มนักวิจัยนี้จะไม่ได้เป็นเทคโนโลยีใหม่แกะกล่อง แต่ด้วยความที่ไม้เท้าอัจฉริยะที่มีอยู่ตามตลาดในมีน้ำหนักมากถึง 22-25 กิโลกรัม แถมมีราคาสูงถึง 6,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ขณะระบบเซนเซอร์เต็มไปด้วยข้อจำกัดทางเทคโนโลยี เช่น สามารถตรวจจับเฉพาะวัตถุที่อยู่ตรงหน้าผู้ใช้เพียงอย่างเดียวเท่านั้น ตรงข้ามกับเซนเซอร์รุ่นใหม่ที่มีน้ำหนักเพียง 1.2 กิโลกรัม และสามารถประกอบได้เองที่บ้านจากชิ้นส่วนที่หาซื้อได้ทั่วไป ในราคา 400 ดอลลาร์สหรัฐฯ

ในการทดสอบการใช้งานจริง ผู้ทดลองได้ให้อาสาสมัครมาจำนวนหนึ่งที่มีทั้งผู้ที่พิการทางสายตา และผู้ที่มีสายตาปกติแต่ใช้ผ้าปิดตาไว้ เดินทางไปยังที่ต่างๆ เหมือนในชีวิตประจำวันตามปกติ โดยใช้ไม้เท้าอัจฉริยะเป็นตัวช่วย ปรากฏว่าให้ผลลัพธ์ดีมาก ไม้เท้าอัจฉริยะสามารถเพิ่มความเร็วในการเดินสำหรับผู้อาสาสมัครที่เป็นผู้พิการทางสายตาประมาณ 20% เมื่อเทียบกับไม้เท้าธรรมดาทั่วไป 

สำหรับคนสายตาปกติที่ใส่ผ้าปิดตา ผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าประทับใจยิ่งขึ้น เนื่องจากมันสามารถเพิ่มความเร็วได้มากขึ้นประมาณ 33.3% และเมื่อความเร็วในการเดินมีส่วนสัมพันธ์กับระดับคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น ดังนั้นอุปกรณ์นี้อาจเป็นความหวังใหม่ในการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ใช้ได้ด้วย

“เราต้องการสร้างสิ่งที่เป็นมิตรกับผู้ใช้มากกว่าแค่ไม้เท้าที่มีเซนเซอร์เฉยๆ” แพทริก สเลด (Patrick Slade) ผู้ช่วยวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาในห้องปฏิบัติการระบบอัจฉริยะของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวในวารสาร Science Robotics โดยกลุ่มนักวิจัยยังทำการเปิดเผยข้อมูลทุกแง่มุมของโปรเจกต์นี้ ไม่ว่าจะเป็นชิ้นส่วน วิธีการประกอบ หรือโค้ดที่พวกเขาใช้ ให้ใครก็ตามที่สนใจ พร้อมกับอัพโหลดเอกสารรายละเอียดชิ้นส่วนที่สามารถดาวน์โหลดได้ รวมถึงคำแนะนำในการประกอบเองที่บ้าน

ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมวิจัย ได้แก่ การปรับแต่งต้นแบบและการพัฒนาโมเดลที่ใช้สมาร์ตโฟนเป็นหน่วยประมวลผล ปรับปรุงฟังก์ชันการทำงาน ขยายการเข้าถึงเทคโนโลยี และลดต้นทุนเพิ่มเติมเพื่อให้ผู้คนได้เข้าถึงมากขึ้นอีก โดยพวกเขาหวังว่าอุปกรณ์นี้จะเป็นตัวเลือกที่ราคาไม่แพง และมีประโยชน์สำหรับผู้พิการทางสายตาที่มีกว่า 250 ล้านคนทั่วโลก

ที่มา

–https://www.futurity.org/blindness-white-cane-smart-technology-robotics-2643062/

–https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abg6594

–https://www.youtube.com/watch?v=N8JZXI2oyqk&t=11s&ab_channel=Stanford

–https://hai.stanford.edu/news/stanford-researchers-build-400-self-navigating-smart-cane