“เอ็กโซสเกเลตัน” เทคโนโลยี “ชีวจักรกล” เมื่อหุ่นยนต์กับมนุษย์หลอมรวมกัน

ไม่ใช่โครงกระดูกภายนอกธรรมดา แต่คือจักรกลอัจฉริยะที่ถูกออกแบบมาเพื่อผสานเข้ากับร่างกายมนุษย์ เพิ่มสมรรถนะให้กับร่างกาย หรือกล้ามเนื้อส่วนต่างๆ ช่วยให้เราสามารถยกของหนักๆ เดิน วิ่ง ได้ไวขึ้น หรืออาจลอยตัวได้

Exoskeleton เรารู้จักคำนี้กันมานานหลายปีแล้ว ว่าแต่มันคืออะไร?

Exoskeleton มาจากคำว่า exo- หมายความว่า ภายนอก บวกกับ skeleton (สเกเลตัน) แปลว่า โครงกระดูก  ดังนั้น exoskeleton แปลได้หยาบๆ ว่า “โครงกระดูกภายนอก” ที่จริงมันคือ โครงร่างที่ประดิษฐ์ขึ้นมาเพื่อใช้เป็นโครงสร้างแข็งที่ห่อหุ้ม หรือสนับสนุนการทำงานของร่างกายมนุษย์ เช่น โครงร่างของหุ่นยนต์ช่วยให้ผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับกระดูกไขสันหลังสามารถเดินอีกครั้ง

บางคนเรียกมันว่า “ชุดเอ็กโซสเกเลตัน” ชุดเกราะ หรือ “wearable robot” = หุ่นยนต์ที่สวมใส่ได้ หรือ  อะไรก็ตามแต่

บางคนอธิบายว่า Exoskeleton เป็นการผสมผสานปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI และระบบควบคุมที่แม่นยำเข้าด้วยกัน เพื่อลอกเลียนการเคลื่อนไหวของมนุษย์ให้มีความสมบูรณ์แบบ กลายเป็นมนุษย์จอมพลัง คล้าย IRON MAN ที่มีเกราะเหล็กทั้งทรงพลังและแสนฉลาดห่อหุ้มร่างกาย

เอ็กโซสเกเลตัน (Exoskeleton) เป็นส่วนหนึ่งของเทคโนโลยีแห่งอนาคตที่เรียกว่าไบโอนิกส์ ( Bionics)

มาจากคำว่า Biology + Electronics ในภาษาไทย คำที่ใกล้เคียงที่สุดน่าเป็น “ชีวจักรกล” อาจกล่าวได้ว่า เป็นเทคโนยีที่ประยุกต์ระหว่าง หมอกับวิศวกร (กรณีที่ใช้กับมนุษย์) หรือ นักวิทยาศาสตร์กับวิศวกร โดยการนำศาสตร์ความรู้ทางเครื่องจักร, Robot, วงจรไฟฟ้า และ AI มาประยุกต์ใช้กับมนุษย์, สิ่งมีชีวิต, สัตว์ รวมถึงพืชด้วย

ตัวอย่างที่เห็นง่ายและชัดเจนคือ แขนกล Bionic Arm ที่ใช้กับผู้พิการแขนขาด สามารถสั่งงานโดยสัญญาณประสาทบริเวณแขนของผู้ใช้งานเอง หรือ Iron Hand ที่ทำให้นิ้วมือทรงพลังขึ้น

Exoskeleton กำลังเป็นกลายเป็นอุปกรณ์สวมใส่มาแรงแซงทุกอุปกรณ์ กับคนปกติเมื่อใส่แล้วก็ทำให้คนคนนั้นมีพละกำลังมากขึ้น ลดความเหนื่อยล้าในการทำงานใช้แรงยกของหนักๆ เมื่อมันถูกใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตที่คนงานต้องออกแรงเยอะๆ ส่วนในวงการทหารก็ทำให้ผู้สวมใส่กลายเป็นมนุษย์ทรงพลังสามารถยกจรวดน้ำหนักเกินร้อยกิโลกรัมได้

นอกจากในมนุษย์พวกอุปกรณ์ Bionics ยังประยุกต์ใช้ในสัตว์เช่น แมลง Bionic Insect เช่นการติด Sensor Tracking การเคลื่อนที่และการดำรงชีวิตของผึ้ง เพื่อศึกษาการลดจำนวนลงของผึ้ง หรือในการทดลองติดวงจรรับสัญญาณโดยตรงจากสมองกับลิงพิการ ทำให้ลิงใช้สมองบังคับรถวีลแชร์ให้เคลื่อนที่ได้

การรวมเทคโนโลยีเหล่านี้เข้าด้วยกันทำให้ Exoskeleton ที่เกิดขึ้นมานั้นสามารถสนับสนุนการใช้ชีวิตของผู้พิการและการทำงานในรูปแบบอื่น ๆ ได้อย่างเหลือเชื่อ อีกไม่นานเราจะได้เห็นคนในชุดเกราะแสนฉลาดเหล่านี้เดินสวนไปมาบนท้องถนน คนพิการก็จะกลายเป็นคนที่ช่วยเหลือตัวเองได้ดีกว่าคนปกติเสียอีกด้วยประสิทธิภาพของชุด ประวัติศาสตร์ของมนุษย์จะเปลี่ยนไปอีกครั้งด้วยอุปกรณ์ไบโอนิกส์เหล่านี้

สู่อนาคตเมื่อมนุษย์ผสานรวมกับจักรกล

ปัจจุบัน “ชีวจักรกล” หรือ Bionics ยังอยู่ในรูป อุปกรณ์ส่วมใส่ (wearable robotics) หรือ อุปกรณ์ทดแทน (Prosthetic devices) แบบชุดเอ็กโซสเกเลตัน ที่เราเห็นการใช้งานมากขึ้นในเวลานี้ที่ แต่ในอนาคตอันใกล้เราอาจได้เห็นโลกแบบหนังไซไฟ อย่าง The Metrix ที่เล่าถึงสงครามระหว่างจักรกล (การผสานรวมระหว่าง AI สมองกล หุ่นยนต์ เครื่องจักรเข้าด้วยกัน) กับมนุษย์ และพูดถึงโลกเสมือนที่เนียนกริบจนเราแทบแยกไม่ออกกับโลกจริง เมื่อมีการเชื่อมต่อร่างกายมนุษย์เข้ากับคอมพิวเตอร์ผ่านสมองโดยตรง

หรือการที่พี่ Elon Musk เปิดตัว Neurallink ที่ว่ากันว่า โครงการนี้จะฝั่งเส้นสัญญาณขนาดเล็กมากเข้าไปในสมอง (ปัจจุบันอาจจะติดเรื่องกฏหมายเรื่องการทดลองในมนุษย์) แต่นักวิทยาศาสตร์บอกว่าเรื่องนี้เป็นไปได้และได้ทดลองกับสัตว์ทดลองเป็นที่เรียบร้อยแล้ว

Bionics กับการใช้งานหลักๆ ในปัจจุบัน

• Health Care - การใช้งานชีวจักรกลเพื่อการแพทย์ ในการรักษาผู้ป่วย ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดที่สุดคือ ReWalk เป็น ExoSkeleton เพื่อการสวมใส่สำหรับผู้ป่วยสโตรค (Stroke) หรือกำลังทำกายภาพบำบัดอยู่ ลักษณะเหมือนเป็นหุ่นยนต์ช่วยเดิน แบบสวมใส่ ช่วยพยุงตัวคนใช้งาน ส่งเสริมการทำกายภาพบำบัด

อีกตัวอย่างคือ Open Bionics ทำแขนกลสำหรับผู้พิการแขน สามารถสั่งงานการหยิบจับ ผ่านประสาทสัมผัสที่ต้นแขน โดยผู้ใช้สามารถเลือกสี รูปแบบ รวมถึงออกแบบ แขนกลดังกล่าวด้วยตนเองได้

• Work - การใช้งานในโรงงานอุตสหกรรม ในคลังสินค้า ช่วยให้พนักงานทำงานได้ยาวนานขึ้น ลดความเมื่อยล้าในการทำงานลง ในประเทศญี่ปุ่น มีจำนวนผู้สูงอายุมากขึ้น แต่มีผู้ดูแลหรือนางพยาบาลน้อยลง Bionics ที่ใช้สวมใส่ จำพวก ExoSkeleton มีการใช้งานมากขึ้น ในบ้านพักคนชรา ทำให้พยาบาลผู้ดูแลยกคนชราขึ้นเตียงได้ 

• Military - การใช้งานในกองทัพ ซึ่งจัดเป็นวงการที่มีการใช้เงินลงทุนเยอะที่สุดเพื่อผลิตอาวุธจักรกลเสริมแสนยานุภาพที่เรียกว่า “Super Soldier” เป็นอุปกรณ์สวมใส่เพื่อเพิ่มพลังให้ทหารยกของได้มากขึ้น วิ่งได้เร็วขึ้น และอื่นๆ เรียกว่าเป็น “ชุดเกราะทางทหาร” ก็ว่าได้

Bionics ประเภทต่างๆ ตามการสวมใส่:

• แบบส่วมใส่ อาจจะมาในรูปแบบเสื้อ ใส่ที่แขน สวมที่ขา หรือ ถุงมือ เช่น ไอออนแฮนด์ (Iron Hand) ที่มีอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณและมอเตอร์อยู่ในนิ้วมือแต่ละนิ้ว (อาจเพิ่มความแข็งแรงของมือของผู้สวมใส่ได้ราว20% เป็นระยะเวลายาวนาน)
• แบบทดแทน ใส่แทนแขนที่เสียไป หรือ ใส่แขนขาที่ถูกตัดไปจากอุบัติเหตุ
• แบบปลูกถ่าย (จำพวก Neuralink) ข้อนี้อาจจะดูล้ำหน้า แต่อนาคตอันใกล้เราน่าได้เห็น Bionics แบบปลูกถ่ายในร่างกายของมนุษย์แน่นอน โดยการเชื่อมต่อโดยตรงกับสมอง อาจจะมาเป็นรูปแบบคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบฝั่งในร่างกายมนุษย์

"หุ่นยนต์ที่สวมใส่ได้" เหล่านี้อาจใช้พลังงานจากแบตเตอรีและสั่งการด้วยคอมพิวเตอร์ มีมอเตอร์ และระบบไฮดรอลิกส์ หรืออาจจะไม่ซับซ้อนขนาดนั้น บ้างก็มีการออกแบบเพื่อการรองรับโดยใช้สปริง

ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีบางคนกล่าวว่า "การรวมมนุษย์กับเครื่องจักรให้เป็นหนึ่งระบบ เป็นการเปิดโอกาสในพื้นที่ใหม่ ๆ มากขึ้น" และ "การใช้งานก่อนหน้านี้หลายอย่างมุ่งเน้นไปที่การใช้งานด้านการแพทย์และการทหาร แต่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการใช้งานในหลากหลายกรณีมากขึ้น"

เจสัน คอตเทรลล์ ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ MyPlanet บริษัทซอฟต์แวร์จากแคนาดา ที่ทำการสำรวจการใช้งานเอ็กโซสเกเลตัน กล่าวว่า โลกเพิ่งเริ่มเข้าใจถึงศักยภาพของเทคโนโลยีเอ็กโซสเกเลตัน

"อุปกรณ์ที่สนับสนุนร่างกายของคนในขณะทำงานจะเปลี่ยนแปลงการจัดการอุตสาหกรรมไปอย่างสิ้นเชิง"

คอตเทรลล์ได้ยกตัวอย่างสายการบินเดลตาแอร์ไลน์ ซึ่งประกาศเมื่อปีที่แล้วว่า ทางสายการบินกำลังทดสอบเอ็กโซสเกเลตันเต็มตัว ที่ผลิตโดยซาร์คอส โรบอติกส์ (Sarcos Robotics) ที่อยู่ในรัฐยูทาห์ พนักงานสนับสนุนภาคพื้นดิน พนักงานซ่อมบำรุงและพนักงานฝ่ายจัดการขนส่งสินค้าของทางสายการบินกำลังทดลองสวมชุดที่ใช้พลังงานนี้อยู่ โดยมันช่วยให้ยกของหนักได้มากถึง 90 กิโลกรัม เป็นเวลา 8 ชั่วโมงต่อการใช้งาน 1 ครั้ง

อีกไม่นานเกินรอ “ชุดหุ่นยนต์สวมใส่ได้” เหล่านี้จะออกมาเดินเฉิดฉายอยู่บนถนนทุกสายในโลกไม่ต่างจากรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นต่างๆ ที่พากันออกมาอวดโฉมชาวโลกไม่เว้นแต่ละวัน

อ้างอิง:

https://www.print3dd.com

https://www.rebrain-physio.com

https://www.bbc.com/thai/international-56891165