Abstract:
ข้อมูลสถิติจากสำนักงานสถิติแห่งชาติ พ.ศ. 2555 พบว่าในปัจจุบันประเทศไทยมีจำนวนผู้พิการขาขาดสูงถึง 24,798 คน ส่วนใหญ่พบในช่วงอายุ 25-59 ปี เป็นจำนวนถึง 14,274 คน หรือประมาณ 58% ของจำนวนผู้พิการขาขาดทั้งหมด ซึ่งผู้พิการในช่วงอายุนี้เป็นช่วงที่ร่างกายยังแข็งแรงอยู่และมีการทำกิจกรรมที่ค่อนข้างหนักพอควร เช่น การเดิน การวิ่ง ที่มีความเร็วต่างๆได้ ฉะนั้นจึงทำให้ผู้พิการกลุ่มนี้ต้องการข้อเข่าเทียมที่สามารถปรับความเร็วได้ และมีเสถียรภาพของข้อเข่าที่ดีซึ่งเข่าเทียมไฮดรอลิกเป็นเข่าเทียมชนิดที่เหมาะสมกับผู้พิการกลุ่มนี้ งานวิจัยนี้เป็นโครงการต่อเนื่องปีที่ 2 โดยทำการปรับปรุงการออกแบบระบบไฮดรอลิกให้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ยิ่งขึ้นกว่าที่ได้ออกแบบไว้ในปีแรกของโครงการ แนวคิดในการวิจัยคือออกแบบกลไกข้อเข่าเทียมไฮดรอลิกที่ข้อเข่างอเล็กน้อยในช่วงเท้าสัมผัสพื้น โดยใช้กลไกแบบใหม่ที่สามารถรับข้อมูลการเดิน 2 อย่างในการทำงาน คือแรงปฏิกิริยาจากพื้นในแนวหน้าแข้ง และโมเมนต์รอบแกนหมุนที่ออกแบบ การออกแบบจะเริ่มจากการออกแบบระบบไฮดรอลิกที่ใช้สำหรับปรับมุมงอข้อเข่าช่วงเท้ายกขึ้นจากพื้น จากนั้นจึงออกแบบระบบล็อกข้อเข่าที่ใช้ป้องกันการงอข้อเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้น หลังจากนั้นจึงตรวจสอบการทำงานด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ และทดสอบความแข็งแรงตามแนวทางมาตรฐาน ISO 10328:2006 ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ แล้วทำการผลิตต้นแบบข้อเข่าเทียมไฮดรอลิกที่ออกแบบขึ้นมาเพื่อทดสอบฟังก์ชันการทำงานเบื้องต้นของต้นแบบที่พัฒนาขึ้น จากผลการทดสอบพบว่าต้นแบบข้อเข่าเทียมไฮดรอลิกสามารถงอเข่าในช่วงเท้าสัมผัสพื้นได้ 5-10° ซึ่งมากกว่าข้อเข่าเทียมระบบไฮดรอลิกในท้องตลาด และสามารถปรับมุมงอข้อเข่าให้เหมาะสมกับความเร็วที่ใช้เดินได้ โดยมีอัตราการเปลี่ยนมุมงอข้อเข่ามากสุดในช่วงเท้ายกขึ้นจากพื้นอยู่ที่ 27.7°(m/s) ซึ่งอัตราการเปลี่ยนแปลงนี้มีค่าอยู่ในช่วงที่ข้อเข่าเทียมระบบคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ และข้อเข่าเทียมที่พัฒนาขึ้นมีความแข็งแรงเพียงพอสาหรับผู้พิการที่มีน้ำหนักไม่เกิน 80 กิโลกรัม
