หุ่นยนต์

ไปยังการนำทางไปยังการค้นหา

อาซีโม คือ android หุ่นยนต์เลียนแบบมนุษย์ของบริษัทฮอนด้า

หุ่นยนต์ คือเครื่องยนต์ชนิดหนึ่งที่มีลักษณะโครงสร้างและรูปร่างแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ หุ่นยนต์ในแต่ละประเภทจะมีหน้าที่การทำงานในด้านต่าง ๆ ตามการควบคุมโดยตรงของมนุษย์ หรืออาจมีการตั้งค่าให้หุ่นยนต์สามารถตัดสินใจได้เองในระดับใดระดับหนึ่ง การควบคุมระบบต่าง ๆ ในการสั่งงานระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ สามารถทำได้โดยทางอ้อมและอัตโนมัติ โดยทั่วไปหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสำหรับงานที่มีความยากลำบากหรืออันตรายเช่น งานสำรวจในพื้นที่บริเวณแคบ งานสำรวจในบริเวณที่เกิดภัยพิบัติ หรืองานสำรวจบนผิวของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ที่ต่างๆ ปัจจุบันเทคโนโลยีของหุ่นยนต์เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว หุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทกับชีวิตของมนุษย์ในหลากหลายด้าน เช่น ด้านอุตสาหกรรมการผลิต ด้านการแพทย์ ด้านงานสำรวจทั้งในโลกเราและงานสำรวจในอวกาศ หรือด้านการบันเทิง เช่นหุ่นยนต์ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องเล่นของมนุษย์ ปัจจุบันนี้ได้มีการพัฒนาให้หุ่นยนต์นั้นมีลักษณะที่คล้ายมนุษย์มากขึ้นเพื่อผลทางจิตวิทยาในการอาศัยอยู่ร่วมกันกับมนุษย์ในชีวิตประจำวัน

หุ่นยนต์อาจถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ 1.หุ่นยนต์ชนิดที่ติดตั้งอยู่กับที่ (fixed robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้ด้วยตัวเอง มีลักษณะเป็นแขนกล สามารถขยับและเคลื่อนไหวได้เฉพาะแต่ละข้อต่อ ภายในตัวเองเท่านั้น มักนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นโรงงานประกอบรถยนต์ 2. หุ่นยนต์ชนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile robot) หุ่นยนต์ประเภทนี้จะแตกต่างจากหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ เพราะสามารเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเอง โดยการใช้ล้อหรือการใช้ขา ซึ่งหุ่นยนต์ประเภทนี้ปัจจุบันยังเป็นงานวิจัยที่ทำการศึกษาอยู่ภายในห้องทดลอง เพื่อพัฒนาออกมาใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เช่นหุ่นยนต์สำรวจดาวอังคาร ขององค์การนาซ่า

ปัจจุบันมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีลักษณะเป็นสัตว์เลี้ยงอย่างสุนัข เพื่อให้มาเป็นเพื่อนเล่นกับมนุษย์ เช่น หุ่นยนต์ IBO ของบริษัทโซนี่ หรือแม้กระทั่งมีการพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเคลื่อนที่แบบสองขาได้อย่างมนุษย์ เพื่ออนาคตจะสามารถนำไปใช้ในงานที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายแทนมนุษย์ ในประเทศไทย สถานศึกษาในระดับอุดมศึกษาหลายแห่งหรือองค์กรของภาครัฐ และเอกชน ได้เล็งเห็นถึงประโยนช์ของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ และร่วมเป็นแรงผลักดันให้เยาว์ชนในชาติ พัฒนาองค์ความรู้ เพื่อให้ก้าวทันเทคโนโลยีของประเทศที่พัฒนาแล้ว โดยการจัดให้มีการแข่งขันหุ่นยนต์ขึ้นในประเทศไทยหลายรายการ เพื่อให้นักศึกษาได้สามารถ นำความรู้ที่เรียนมาประยุกต์ใช้งานได้ เป็นการเสริมสร้างและพัฒนาทักษะ เพื่อนำความรู้ไปพัฒนาประเทศในอนาคต

"หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด เทคโนโลยีใหม่ที่ช่วยให้แผลเล็ก บาดเจ็บน้อย และฟื้นตัวเร็ว"

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดคืออะไร?

ในปัจจุับันเทคนิคการผ่าตัดโดยวิธีการบาดเจ็บน้อย (minimal invasive) ได้รับความนิยมอย่างสูง และด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีด้านการแพทย์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เพื่อเอาชนะข้อจำกัดด้านความสามารถของมนุษย์

การพัฒนาของหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเริ่มมาจากระบบทางอุตสาหกรรมที่ใช้หุ่นยนต์ช่วยในการทำงานในที่เสี่ยงภัย เช่น บริเวณที่มีกัมมันตภาพรังสี ใต้มหาสมุทร หรือแม้กระทั่งในอวกาศ สำหรับทางการแพทย์บางครั้งศัลยแพทย์ไม่สามารถเข้าไปทำงานได้ทุกที่ เช่น บริเวณแนวหน้าของสงคราม หรือบริเวณทุรกันดารที่ต้องการศัลยแพทย์อย่างเร่งด่วน ทำให้มีการคิดค้น และริเริ่มการผ่าตัดทางไกลโดยใช้ศัลยแพทย์ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเริ่มถูกนำมาใช้ทางการแพทย์ในปี 1985 ชื่อว่า PUMA ใช้ในการเจาะชิ้นเนื้อสมอง ต่อมาปี 1988 ดร.นาธาน จากมหาวิทยาลัย อิมพิเรียล แห่งลอนดอนได้พัฒนาหุ่นยนต์ที่ชื่อว่า Probot มาช่วยในการผ่าตัดผู้ป่วยต่อมลูกหมากโต หลังจากนั้นได้มีการพัฒนาหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดมาอย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดได้นำระบบ da Vinci และระบบควบคุมการเคลื่อนไหว AESOP และ ZEUS มาใช้ทำให้การผ่าตัดด้วยกล้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น การเคลื่อนไหวของเครื่องมือในการผ่าตัดส่องกล้องธรรมดาสามารถหมุนได้สี่ทิศทาง ขณะที่การผ่าตัดโดยใช้หุ่นยนต์สามารถหมุนเครื่องมือได้ถึงเจ็ดทิศทาง ซึ่งเป็นประโยชน์ในการแก้ไขความผิดปกติได้อย่างแม่นยำ ประกอบกับเป็นกล้องที่สามารถทำให้ศัลยภาพมองเห็นภาพเป็นสามมิติได้ และมือของหุ่นยนต์ยังสามารถช่วยลดการมือสั่นจากการเมื่อยหล้าจากการผ่าตัดของศัลยแพทย์ได้

   











  เป็นที่ยอมรับว่าในปัจจุบันนี้ การผ่าตัดแบบแผลเล็กภายใต้กล้องให้ประโยชน์ต่อคนไข้ กล่าวคือ คนไข้สามารถฟื้นตัวเร็ว สามารถกลับไปทำงานและใช้ชีวิตตามปกติได้เร็วกว่าการผ่าตัดแบบเปิด แต่ในการผ่าตัดรักษาโรคที่มีความซับซ้อน โดยเฉพาะบริเวณที่คับแคบและลึก ประกอบกับภาพที่เห็นเป็นสองมิติ ขาดความลึกในการมองเห็นภาพ จึงเป็นข้อจำกัดของเครื่องมือและวิธีการผ่าตัดภายใต้กล้อง

    เพื่อลดข้อจำกัดข้างต้น และโดยวิวัฒนาการทางการแพทย์ก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น การนำหุ่นยนต์มาช่วยผ่าตัดภายใต้กล้อง ประโยชน์ที่เด่นชัดของการนำหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดมาใช้ คือ ภาพที่เห็นในขณะผ่าตัดเป็นแบบสามมิติขยายใหญ่ขึ้น 10 เท่า และแขนของหุ่นยนต์ รวมถึงการออกแบบปลายข้อเครื่องมือ เลียนแบบการหมุนของมือมนุษย์ แต่การเคลื่อนไหวและการหมุนเป็นไปได้อย่างอิสระและหักงอได้มากกว่า จึงทำให้เพิ่มขีดความสามารถในการผ่าตัด และผลสำเร็จของการผ่าตัดจึงมีมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้คุณภาพชีวิตของผู้ป่วยดีขึ้น

หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดประกอบด้วย

1.  ส่วนควบคุมการผ่าตัดโดยศัลยแพทย์  ซึ่งศัลยแพทย์จะนั่งหน้าคอนโซล เพื่อควบคุมการผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์ มีช่องมองภาพการผ่าตัดเป็นภาพ 3 มิติ สามารถมองเห็นมิติ “ความลึก” มีกำลังขยายภาพของกล้องส่องผ่าตัดถึง 10 เท่า ทำให้การผ่าตัดมีความถูกต้องและแม่นยำมากขึ้น เพิ่มความปลอดภัยในการผ่าตัด และลดการเกิดอันตรายต่อเส้นประสาทใกล้เคียง

2. ตัวหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด  ประกอบด้วย แขนหุ่นยนต์ 4 แขน เป็นแขนช่วยจับกล้องหนึ่งแขน และอีกสามแขนสำหรับการติดตั้งเครื่องมือที่ใช้สำหรับทำผ่าตัดที่ออกแบบคล้ายมือ สามารถทำงานแทนมือศัลยแพทย์ แต่มีการพัฒนาเครื่องมือที่เหนือกว่าข้อมือมนุษย์ กล่าวคือ สามารถหักงอข้อมือ และหมุนข้อมือได้อย่างอิสระได้รอบเครื่องมือ จึงสามารถเข้าไปช่วยทำผ่าตัดในบริเวณที่มีพื้นที่จำกัดได้อย่างแม่นยำและปลอดภัยมากขึ้น

ระบบควบคุมภาพ  เป็นส่วนที่ก่อให้เห็นภาพการผ่าตัดภายใต้กล้อง ในบริเวณที่ทำการผ่าตัดภายในตัวผู้ป่วย เพื่อให้แพทย์ ผู้ช่วยผ่าตัด และพยาบาล ได้มองเห็น

การผ่าตัดรักษาด้วยหุ่นยนต์ 
    จากความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด และการพัฒนาเครื่องมือหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดในปัจจุบันสามารถนำมาใช้ร่วมกับการผ่าตัดทางศัลยกรรมเกือบทุกประเภท โรคที่สามารถใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด ประกอบด้วย

1. โรคทางเดินปัสสาวะ เช่น มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งไต มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ เป็นต้น

2. โรคทางระบบทางเดินอาหาร เช่น มะเร็งลำไส้ใหญ่  มะเร็งกระเพาะอาหาร  มะเร็งหลอดอาหาร เป็นต้น

3. โรคระบบนรีเวช เช่น มะเร็งมดลูก การผ่าตัดเนื้องอกมดลูก เป็นต้น

4. โรคระบบหัวใจ เช่น โรคหัวใจขาดเลือด

5. โรคระบบหู คอ จมูก เช่น การผ่าตัดต่อมไทรอยด์ภายใต้กล้อง

ประโยชน์ของการผ่าตัดรักษาด้วยหุ่นยนต์

1. ลดภาวะแทรกซ้อนของการผ่าตัดลง โดยเฉพาะการใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดมะเร็งต่อมลูกหมาก จะช่วยให้ลดอัตราเสี่ยงการเกิดภาวะแทรกซ้อนหลังการผ่าตัดลง ที่สำคัญคือ ภาวะปัสสาวะเล็ด และภาวะบกพร่องของการแข็งตัวขององคชาตหลังการผ่าตัด ทำให้คุณภาพชีวิตหลังการผ่าตัดดีขึ้น

2. เพิ่มความปลอดภัยการผ่าตัดแบบแผลเล็กภายใต้กล้องมากขึ้น จากภาพที่เห็นจากการผ่าตัดขยายใหญ่กว่าปกติ 10 เท่า และเป็นภาพ 3 มิติ ช่วยในการผ่าตัดที่ต้องใช้ความละเอียดสูง เช่น การเลาะต่อมน้ำเหลือง และการผ่าตัดใกล้เส้นประสาท เป็นไปอย่างแม่นยำ

3. ให้ผลสำเร็จการผ่าตัดรักษาดีกว่า เนื่องจากแขนของหุ่นยนต์สามารถทำการผ่าตัดดีกว่ามือของมนุษย์ ด้วยการออกแบบเครื่องมือให้สามารถเคลื่อนไหวหมุนข้อมือได้อย่างอิสระและหักงอได้

4. ระยะเวลาในการผ่าตัดสั้นกว่า และสูญเสียเลือดระหว่างผ่าตัดน้อยลง จากความแม่นยำและความนิ่งในการบังคับแขนหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดของศัลยแพทย์

5. อาการปวดแผลหลังการผ่าตัดน้อยกว่าผ่าตัดโดยวิธีอื่น เนื่องจากลดการดึงรั้ง และการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อรอบท่อนำอุปกรณ์

6. ระยะเวลาในการนอนโรงพยาบาลสั้นกว่า ทำให้กลับไปมีกิจวัตรประจำวันได้เร็วขึ้น