ดวงตาสำหรับผู้พิการทางสายตา

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สรวิศ ก่อกิจกุศล, สิรวิชญ์ พิพิธธนาบรรพ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ชาคริต สมานรักษ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การกำหนดตำแหน่งของวัตถุด้วยเสียงสะท้อน (echolocation) เป็นความสามารถที่พบได้ในสัตว์จำพวกค้างคาวและโลมา โดยใช้ปล่อยและรับคลื่นเสียงเฉพาะย่าน และเป็นที่เข้าใจโดยทั่วไปว่ามนุษย์ไม่มีความสามารถนี้ อย่างไรก็ตามได้มีรายงานว่าผู้ที่ตาบอด (Blind) สามารถใช้ทักษะนี้ได้โดยการใช้แหล่งกำเนิดเสียงจากการขยับลิ้นให้เกิดเสียงดัง และผู้ที่ฝึกจนมีประสบการณ์จะสามารถบอกตำแหน่งของวัตถุที่อยู่ห่างจากตนได้ ซึ่งการใช้เทคนิคนี้มีข้อเสียคือมนุษย์จำเป็นต้องก่อเสียงด้วยตนเอง และอาจทำให้เกิดการรบกวนแก่คนรอบข้าง และนอกจากนี้หากบริเวณนั้นมีเสียงดังจะทำให้การรับรู้เสียงสะท้อนทำได้ยาก

ในปัจจุบันได้มีสิ่งประดิษฐ์ไม้เท้าอัจฉริยะสำหรับคนพิการที่ช่วยเหลือให้สามารถหลบหลีกสิ่งกีดขวางโดยใช้หลักการของการส่งคลื่นอัลตราซาวด์ และหากมีสิ่งกีดขวาง ไม้เท้าจะแจ้งเตือนผู้พิการโดยส่งเสียงดัง ทำให้ผู้พิการรู้ว่ามีสิ่งกีดขวางและสามารถหลบได้ แต่สิ่งประดิษฐ์นี้ทำให้มีเสียงดังรบกวน ทำให้ผู้ที่อยู่ใกล้เคียงอาจเกิดความรำคาญ นอกจากนี้ไม้เท้ายังมีความยาวพอประมาณ ทำให้พกพาไม่สะดวก

ทางผู้จัดทำจึงมีแนวคิดจะสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถระบุตำแหน่งโดยใช้เซนเซอร์แบบอัลตราซาวด์ในการวัดระยะวัตถุหรือสิ่งของ โดยข้อมูลระยะทางที่ถูกวัดได้จะแปลผลเป็นระดับความดังของเสียง นอกจากนี้ผู้จัดทำจะเพิ่มความสามารถในการรับรู้ข้อมูลสีของวัตถุ โดยใช้กล้องหรือเซนเซอร์วัดสีขนาดเล็ก ข้อมูลนี้จะถูกแปลผลเป็นทำนองของความถี่ที่จำเพาะต่อสีนั้น ๆ ซึ่งสิ่งนี้จะเพิ่มมิติในการรับรู้ให้กับผู้พิการ

โดยสิ่งประดิษฐ์จะมีลักษณะเป็นอุปกรณ์คาดศีรษะรูปแบบหูฟัง โดยจะมีเซนเซอร์วัดระยะทางและเซนเซอร์วัดสีติดอยู่บริเวณตรงกลางสิ่งประดิษฐ์ ในบริเวณเดียวกันนี้จะมีหน่วยประมวลผลและแหล่งพลังงานติดตั้งอยู่ เมื่อเซนเซอร์รับสัญญาณได้แล้วจะส่งแปลผลสัญญาณโดยหน่วยประมวลผลและส่งสัญญาณไฟฟ้าไปที่ลำโพงตรงหูฟังรู เพื่อให้ผู้ใช้รับสัญญาณผ่านเสียได้ โดยเซนเซอร์ทั้งหมด, หน่วยแปรผล และแบตเตอรี่จะอยู่ในกล่องอุปกรณ์ที่สามารถยึดติดกับหูฟังได้ และกล่องอุปกรณ์นี้ขึ้นรูปจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ