เครื่องกายภาพบำบัดผู้พิการทางการเคลื่อนไหนแขนขาด้วย IoT

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วีระพงศ์ ญาณวารี, สิปปกร รัตนวงศ์, ณัฐชนน นิยม นิยม

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ถวิล วรรณวงศ์, เนตรนภา บัวเกษ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนศรีสะเกษวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานเครื่องกายภาพบำบัดผู้พิการทางการเคลื่อนไหวขา ด้วย IoT มีวัตถุประสงค์เพื่อประดิษฐ์และพัฒนาอุปกรณ์ที่จะช่วยบำบัดผู้พิการทางการเคลื่อนไหวขา โดยนำ Kid Bright IoT มาใช้งานในการเขียนโปรแกรมเพื่อสร้างคำสั่งในการควบคุมเครื่องบำบัดผู้พิการทางการเคลื่อนไหว โดยมีขั้นตอนการดำเนินการตามกระบวนการทางวิศวะกรรมศาสตร์ ดังนี้คือขั้นที่ 1 ระบุปัญหาเพื่อการสร้างเครื่องต้นแบบ ออกแบบเครื่องทำกายภาพบำบัดผู้พิการ ขั้นที่ 2 รวบรวมแนวคิดและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง โดยศึกษาเครื่องทำกายภาพแบบเดิมที่มีอยู่ วิเคราะห์ข้อดีข้อเสียของเครื่องแต่ละรุ่น ศึกษารูปแบบความต้องการ การทำกายภาพฟื้นฟูแบบต่าง ๆ ศึกษาหลักการและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องในการแก้ปัญหาที่ทีอยู่ในปัจจุบัน ขั้นที่ 3 ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา โดยกำหนดให้เครื่องที่มีลักษณะคล้ายการปั่นจักรยาน แต่สามารถทำงานได้อัตโนมัติโดยไม่ต้องอาศัยแรงกดจากผู้ใช้งาน ขั้นที่ 4 วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา ทำการประดิษฐ์เครื่องกายภาพแบบหมุน โดยใช้มอเตอร์ขนาด 12V 10รอบ/นาที เป็นจะออกแบบตัวขับเคลื่อนให้เป็นแบบอัตโนมัติ คือ สามารถหมุนได้เองโดยไม่ต้องออกแรงผลัก ซึ่งจะใช้โครงสร้างของจักรยานเก่าเป็นโครงสร้างหลัก ทดสอบประสิทธิภาพเบื้องต้นโดยการให้ผู้ป่วยลองใช้งาน และให้นักกายภาพเป็นผู้ประเมิน ขั้นที่ 5 ทดสอบประเมินผลและดำเนินการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน เมื่อทำการปรับปรุงเครื่องจากคำแนะนำของผู้ป่วยข้างต้นแล้ว จึงได้นำเครื่องกายภาพไปทดสอบประสิทธิภาพ และขั้นที่ 6 นำเสนอวิธีการแก้ปัญหาผลการแก้ปัญหาหรือชิ้นงาน

ผลการพัฒนาเครื่องได้ผล ดังนี้ เครื่องทำกายภาพใช้ชุดเฟืองหมุนขนาดเล็ก 2 cm และ 6 cm ใช้กำลังขับของมอเตอร์เป็น DC 12V 20 รอบ/นาที เป็นแหล่งควบคุมหลัก สั่งเปิดปิดเครื่องด้วยบอร์ด Kid Bright แล้วทดสอบประสิทธิภาพของเครื่อง พบว่า กำลังขับจริงของตัวเครื่องขณะไม่รับแรงกดเป็น 6 รอบ/นาที และเมื่อทดสอบกำลังขับเมื่อรับแรงกดจากผู้ใช้งานพบว่า เมื่อผู้ใช้งานมีน้ำหนักตัวไม่เกิน 60 กิโลกรัม เครื่องจะทำงานด้วยอัตราเร็วรอบเป็น 6 รอบ/นาที แต่เมื่อผู้ใช้งานมีน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นจะทำให้อัตราเร็วในการหมุนลดลงเล็กน้อย คือเมื่อทดสอบกับผู้ใช้งานที่มีน้ำหนักตัว 70 กิโลกรัมขึ้นไป พบว่าอัตราเร็วในการหมุนจะเป็น 5.8 รอบ/นาที ซึ่งลดลงคิดเป็นร้อยละ 3.33 และผลการสอบถามความพึงพอใจของการใช้งานกับผู้ใช้งานจริง 6 คน พบว่า มีค่าเฉลี่ยทุกด้านเท่ากับ 4.64 ซึ่งอยู่ในระดับดีมาก ส่วนด้านที่มีคะแนนประเมินสูงที่สุดคือด้านคือ อัตราเร็วในการหมุน สะดวกในการเคลื่อนย้าย ความเหมาะสมของขนาด และความรู้สึกต่อส่วนที่ทำกายภาพ มีค่าเท่ากับ 4.83 ซึ่งอยู่ในระดับดีมาก และด้านที่มีคะแนนประเมินต่ำที่สุดคือด้านความสวยงาม ใช้งานได้ง่ายและ มีคะแนนประเมินเป็น 4.33 มีระดับความพึงพอใจในระดับดี และผู้ใช้งานมีข้อเสนอแนะให้ปรับปรุงเครื่องให้มีเสียงเงียบลงจะดีมาก