กระดูกสันหลังเทียม V3

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สรสิช สิรวัฒนากุล, สริภา สุจิตต์, ปัณณวัฒน์ ศรีอุฬารพงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

นาถวดี นันทาภินัย

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (ฝ่ายมัธยม)

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ในปัจจุบันเทคโนโลยี Exoskeleton เริ่มเข้ามามีบทบาทมากในสังคมทั้งในด้านการทหาร การแพทย์ หรือแม้แต่การใช้ในชีวิตประจำวันก็ตาม [1] โดยเราจะจำแนกได้อยู่ 2 ประเภทหลักคือ การใช้ในโรงงาน หรือ Industrial Exoskeleton (เช่น Comau MATE Exoskeleton [2]) และ การใช้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน หรือ Commercial Exoskeleton (เช่น Back support (Figure 1)) ซึ่งบริเวณแผ่นหลังหรือส่วนของ Exo-spine นั้นทั้งสองแบบมีการออกแบบที่ไม่มีความยืดหยุ่น จำกันการเคลื่อนที่ และสวมใส่ไม่สบาย พวกเราจึงได้พัฒนา Xspine ขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาของอุปกรณ์ที่มีอยู่ โดยการออกแบบที่อิงแนวคิดการลอกเลียนแบบลักษณะของกระดูกสันหลังของมนุษย์ ซึ่งจะทำให้ Xspine มีความยืดหยุ่นและเคลื่อนที่ได้เป็นธรรมชาติมากขึ้น ในการออกแบบ Xspine นั้นเราได้คำนวนสัดส่วยความยาวของกระดูกสันหลังในท่อนต่าง เพื่อปรับความยาวให้สามารถเข้ากับคนทุกคนได้ และทดสอบความแข็งแรงของการออกแบบด้วย Simulation ในคอมพิวเตอร์ และเลือกใช้วัสดุที่มีน้ำหนักที่เบาประกอบกับความแข็งแรงที่มีมากพอสำหรับ Application ที่เราจะประยุกต์ไปใช้ เช่น Nylon และ Carbon Fiber Composite Nylon อีกจุดเด่นที่สำคัญของ Xspine คือระบบขับเคลื่อนที่เราออกแบบและพัฒนาขึ้นมาเป็นพิเศษคือ Antagonistic Pulley System ระบบขับเคลื่อนนี้ทำให้เราสามารถควบคุม Xspine ให้เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในทุกแกนการเคลื่อนที่ด้วย มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor) เพียงแค่ 2 ตัวเท่านั้น นอกจากนี้ยังเป็นการลดน้ำหนักของ Xspine ให้เหมาะแก่การพกพามากขึ้น การประยุกต์ใช้งาน Xspine นั้นสามารถแบ่งการทำงานออกได้เป็น 3 ประเภท คือ 1.เครื่องเสริมแรง (Assistive Device) 2.เครื่องป้องกันอาการบาดเจ็บ (Preventive Device) 3.เครื่องกายภาพบำบัดส่วนตัว (Personal Rehabilitation Device)