นักเรียนในสหรัฐฯ ประดิษฐ์แขนเทียม ควบคุมด้วยจิตใจ

เวลาว่างของแต่ละคนถูกใช้แตกต่างกันออกไป Benjamin Choi นักเรียนมัธยมในรัฐเวอร์จิเนีย ใช้เวลาว่างในช่วงที่เกิดการแพร่ระบาดของโควิด-19 ประดิษฐ์แขนเทียมที่สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวด้วยจิตใจ มี AI และการพิมพ์ 3 มิติเข้ามาช่วยในการพัฒนา โดยใช้ต้นทุนในการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ

จุดเริ่มต้นของการประดิษฐ์แขนเทียมของ Benjamin Choi มาจากความประทับใจในสารคดีที่ดูตอนเด็ก ๆ ที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับอวัยวะเทียมที่ควบคุมการเคลื่อนไหวได้ด้วยจิตใจ แต่ต้องมีการผ่าตัดฝังเซนเซอร์ขนาดเล็กลงไปในเยื่อสมองของคนไข้ แม้ว่าจะเป็นเทคโนโลยีที่น่าทึ่ง แต่ก็มีความเสี่ยงและมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง

Choi ใช้เวลาที่ต้องกักตัวอยู่กับบ้านในช่วงที่เกิดโรคระบาด ด้วยการเริ่มต้นศึกษาและพัฒนาแขนเทียมด้วยตัวเอง โดยมีระบบ AI และการพิมพ์แบบ 3 มิติเข้ามาเป็นตัวช่วยในการประดิษฐ์ โต๊ะเล่นปิงปองในห้องใต้ดินได้ถูกเปลี่ยนให้เป็นโต๊ะทำงาน ซึ่งเขาจะใช้เวลาประมาณ 16 ชั่วโมงต่อวันในการประดิษฐ์แขนเทียม

แขนเทียมที่ควบคุมด้วยจิตใจ เกิดจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติราคาถูกของน้องสาวที่ไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีขนาดเกิน 4.7 นิ้วได้ เขาจึงต้องสร้างชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กลงกว่าเดิม ซึ่งใช้เวลาในการพิมพ์ประมาณ 30 ชั่วโมง นำมาต่อเข้าด้วยกันแล้วร้อยด้วยเอ็นเบ็ดตกปลา จึงได้เป็นแขนเทียมที่สามารถทำงานได้โดยการใช้ข้อมูลของคลื่นสมองและท่าทางการขยับของศีรษะ

การเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนต่าง ๆ เกิดจากชิปที่ถูกฝังอยู่ในแขนเทียม และคลื่นไฟฟ้า (EEG) ที่ช่วยบันทึกกิจกรรมที่เกิดขึ้นของสมองผ่านเซนเซอร์จำนวน 2 ตัว ซึ่งติดอยู่ที่บริเวณติ่งหูและหน้าผาก เมื่อได้ข้อมูลจากบริเวณดังกล่าว ระบบจะส่งข้อมูลไปยังแขนเทียมผ่าน Bluetooth เพื่อแปลงเป็นคำสั่งสำหรับบังคับการเคลื่อนไหวด้วยระบบ AI ที่เรียนรู้คำสั่งจากข้อมูลการคลายและกำมือ จึงทำให้แขนเทียมสามารถขยับตามความคิดของเขาได้จริง

แขนเทียมของ Choi ได้มีการปรับปรุงแก้ไขมากถึง 75 ครั้ง สามารถรับน้ำหนักได้ถึง 4 ตัน และมีความแม่นยำถึง 95% แต่มีราคาที่ถูกกว่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน ในขณะเดียวกันผู้ป่วยก็ไม่ต้องเจ็บตัวจากการผ่าตัดฝังชิป

ที่มาข้อมูลและภาพ: smithsonianmag, ksby, interestingengineering,
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech