การพัฒนาอุปกรณ์วัดแรงกดในฝ่าเท้าอย่างง่าย

ณฐภัทชกฤษฎ์ ทิมาบุตร

dc.contributor.advisor	ศิริพร จันทร์ฉาย
dc.contributor.advisor	อารีรัตน์ สุพุทธิธาดา
dc.contributor.advisor	อาภรณ์ ธีรมงคลรัศมี
dc.contributor.author	ณฐภัทชกฤษฎ์ ทิมาบุตร
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2013-03-27T02:43:19Z
dc.date.available	2013-03-27T02:43:19Z
dc.date.issued	2554
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/30390
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554	en
dc.description.abstract	วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้ทำการศึกษาและพัฒนาอุปกรณ์วัดแรงกดในฝ่าเท้าอย่างง่าย ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่าย และมีราคาถูก โดยอุปกรณ์มีลักษณะเป็นเครื่องวัดแรงกดในฝ่าเท้าแบบแผ่นรองเท้า (In-shoe system) สำหรับวัดแรงกดในฝ่าเท้าที่เกิดขึ้นในขณะยืนและเดิน ในส่วนของแผ่นรองเท้านั้นถูกออกแบบให้มีเซนเซอร์วัดแรงข้างละ 3 ตัว สำหรับวัดแรงตรงตำแหน่งปุ่มกระดูกสำคัญทั้งสามตามหลักชีวกลศาสตร์เท้าที่สามารถตรวจวัดหาแรงกดในฝ่าเท้าได้ง่าย ซึ่งได้แก่ ส้นเท้า (Heel) ปุ่มกระดูกนิ้วหัวแม่เท้า (1st MTH) และปุ่มกระดูกนิ้วก้อยเท้า (5th MTH) ซึ่งเซนเซอร์ที่เลือกใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์นี้ เป็นเซนเซอร์ที่อาศัยหลักการของปรากฏการณ์เปียโซรีซิสทีฟ (Piezoresistive sensor) ที่สามารถวัดแรงที่มากระทำให้อยู่ในรูปของการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าได้ โดยมีวงจรวัดแรงที่อยู่ภายในกล่องตรงตำแหน่งซ้ายและขวาของเอว สำหรับประมวลผลข้อมูลที่ได้จากเซนเซอร์ แล้วข้อมูลที่ได้รับการประมวลผลเรียบร้อยแล้วซึ่งเป็นสัญญาณแอนาล็อก จะถูกส่งไปแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลที่กล่องตรงตำแหน่งกึ่งกลางเอว เพื่อความสะดวกในการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์สำหรับแสดงผลด้วยบลูทูธโมดูล การแสดงผลของข้อมูลบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ใช้โปรแกรม LabView ในการพัฒนา โดยออกแบบให้สามารถแสดงผลการวัดแรงกดในฝ่าเท้าทั้งในขณะยืนและเดินได้ในหน้าจอเดียวกัน การศึกษานี้ได้ทำการทดสอบเก็บผลข้อมูลการวัดแรงกดในฝ่าเท้าตรงตำแหน่งปุ่มกระดูกที่สำคัญทั้งสามของเท้าทั้งสองข้างที่เกิดขึ้นในขณะยืนและเดิน ด้วยอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นและเครื่องอ้างอิงมาตรฐาน คือ เครื่อง F-scan ในอาสาสมัครปกติ 30 คน เมื่อนำค่าเฉลี่ยของแรงกระทำสูงสุดของแต่ละจุดที่วัดมาทำการทดสอบด้วย t-test for independent samples พบว่า อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นมีวัดค่าได้แตกต่างจากเครื่องมืออ้างอิงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ α = 0.05 จากการวิเคราะห์ Intra-class correlation พบว่าอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นมีความสอดคล้องในการวัดแรงกดในฝ่าเท้าเทียบเคียงได้กับเครื่องมืออ้างอิง ซึ่งจากผลการทดสอบนี้สามารถยืนยันได้ว่าอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถวัดแรงกดในฝ่าเท้าแบบ real-time ได้	en
dc.description.abstractalternative	This study aims to develop a simple device for plantar pressure measurement, which is low cost and easy to use. The developed device is an insole system, which had been designed and developed to measure plantar pressure during dynamic movement in real-time. For each insole, three force sensors were placed on the locations of heel, the 1st and 5th MTH, which are the important zones of foot biomechanics. The force sensors used in our experiments were piezoresistive sensors. The control boxes at waist received the output from force sensors in each insole and then converted analog signals to digital data. The digital data were linked to a personal computer using wireless Bluetooth communication. A LabView program was also developed plot and analyze the gait data. Thirty subjects which were 10 men and 20 women, were measured twice by the developed device and the F-scan, which was a tool reference. The t-test for independent samples showed that the average of peak plantar pressure values from the developed device and F-scan which is the tool reference had significantly different (α = 0.05). The intra-class correlations showed that the developed device had correlated to the tool reference. The plantar pressure measurement confirmed that the developed system is able to measure the static and dynamic plantar pressure in real-time.	en
dc.format.extent	12125959 bytes
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.language.iso	th	es
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en
dc.relation.uri	http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.1081
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en
dc.subject	เท้า -- สมบัติทางกล	en
dc.title	การพัฒนาอุปกรณ์วัดแรงกดในฝ่าเท้าอย่างง่าย	en
dc.title.alternative	Development of a simple device for plantar pressure measurement	en
dc.type	Thesis	es
dc.degree.name	วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต	es
dc.degree.level	ปริญญาโท	es
dc.degree.discipline	วิศวกรรมชีวเวช	es
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en
dc.email.advisor	ไม่มีข้อมูล
dc.email.advisor	sareerat1@yahoo.com, Areerat.Su@Chula.ac.th
dc.email.advisor	tarporn@chula.ac.th
dc.identifier.DOI	10.14457/CU.the.2011.1081