ในปี 2564 ประเทศไทยมีประชากรที่อายุ 60 ปี ขึ้นไป ประมาณ 9 ล้านคน ถ้าคิดเป็นสัดส่วนจะอยู่ที่ประมาณ 12.8% เรียกได้ว่าประเทศไทยเป็นสังคมสูงอายุ (Aging Society) หรือมีสัดส่วนจำนวนประชากรที่อายุมากกว่า 65 ปีขึ้นไป ซึ่งเป็นกลุ่มผู้สูงอายุ มากกว่า 7% เมื่อเทียบกับจำนวนประชากรทั้งหมดของประเทศ
การเข้าสู่สังคมผู้สูงวัย เช่นนี้ ทำให้หลายภาคส่วนพยายามที่จะออกแบบรูปแบบการใช้ชีวิตให้ผู้สูงอายุอย่างเหมาะสม ผ่านองค์ความรู้และนวัตกรรมต่าง ๆ โดยเฉพาะปัญหาเรื่องสุขภาพที่พบมากที่สุด คือ การเคลื่อนที่ โรคในระบบกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อไม่แข็งแรง และปัญหาด้านการทรงตัว ดังนั้นการมีอุปกรณ์ช่วยเหลืออำนวยความสะดวกต่าง ๆ และสามารถส่งเสริมให้ผู้สูงอายุสามารถทำกิจกรรมต่าง ๆ ได้ด้วยตัวเอง รวมไปถึงการป้องกัน และรักษาสุขภาพของตนทั้งสุขภาพกายและจิตใจ จะทำให้ผู้สูงอายุมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุเมธ เหมะวัฒนะชัย อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร กล่าวถึงงานวิจัยเครื่องออกกำลังกาย และวัดความแข็งแรง พร้อมแอปพลิเคชันเกมสำหรับผู้สูงอายุ ว่า เมื่อผู้สูงอายุเริ่มมีอายุมากขึ้น การทำงานในระบบต่าง ๆ ของร่างกาย รวมทั้งระบบกระดูกและกล้ามเนื้อจะเริ่มเสื่อมลง ส่งผลต่อการดำเนินชีวิต ไม่สามารถทำกิจวัตรประจำวันได้ตามปกติ จากเหตุผลดังกล่าว คณะผู้วิจัยจึงได้พัฒนาเครื่องออกกำลังกาย สำหรับบริหารกล้ามเนื้อส่วนลำตัว หรือ Trunk muscle exercise machine (TMx )
โดยมีส่วนประกอบหลายส่วน เช่น 1) แผ่นปรับมุม, 2) Rotary Encoder, 3) Microcontroller, 4) โหลดเซลล์และชุดสปริง, 5) เบาะรองนั่ง และ 6) ก้านจับ เป็นต้น โดยได้รับการสนับสนุนจากกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์วิจัยและนวัตกรรม (ววน.)
หลักการทำงานของเครื่อง คือ ก้านจับจะสามารถยึดติดกับแผ่นปรับมุมที่องศาต่าง ๆ ตามต้องการ ด้วยการยึดหมุดเข้ากับรูที่แผ่นปรับมุมตามโหมดการออกกำลังกาย โดยเมื่อผู้ใช้ดันก้านหมุนไปข้างหน้า หรือดึงก้านหมุนมาด้านหลัง จะทำให้แผ่นหมุนซึ่งเชื่อมต่อกับกลไกสายสลิงมีการหมุนตาม ทำให้สายสลิงดึงชุดสปริงให้ยืดขึ้น ซึ่งเป็นแรงต้านระหว่างการออกกำลังกาย โดยปลายอีกด้านของชุดสปริงมีการยึดติดกับโหลดเซลล์ เพื่อใช้วัดแรง นอกจากนี้มุมของแผ่นหมุนที่หมุนไปจะมีการวัดด้วยเซ็นเซอร์วัดมุม (Rotary encoder) ทำให้ระบบสามารถรับรู้ว่าผู้ใช้งานดันก้านจับไปที่มุมเท่าไร โดยตัวเครื่องสามารถรับน้ำหนักได้ถึง 100 กิโลกรัม
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุเมธ กล่าวด้วยว่า ชุดเบาะรองนั่งปรับมุมได้ 5 ระดับ ทำให้ผู้ใช้งานสามารถออกกำลังกายกล้ามเนื้อได้หลายส่วน ตามมุมองศาที่เลือก ปรับแรงต้านได้ง่ายด้วยการปรับความตึงเริ่มต้นจากการยึดหมุดที่รูต่างกัน รวมทั้งการปรับระยะช่วงมุมที่ดันก้านจับระหว่างการออกกำลังกาย โดยจะมีไมโครคอนโทรลเลอร์ทำหน้าที่รับสัญญาณจากโหลดเซลล์และเซ็นเซอร์วัดมุม (rotary encoder) เพื่อส่งค่าแรงและมุมให้กับคอมพิวเตอร์และซอฟท์แวร์ทำการประมวลผล
ทั้งนี้ จากการทดสอบกล้ามเนื้อเมื่อใช้งานเครื่อง TMx พบว่า กล้ามเนื้อส่วนของลำตัวทั้งด้านหน้าและด้านหลัง รวมถึงกล้ามเนื้อแขนและลำคอมีการออกแรงในขณะใช้เครื่อง โดยการออกแรงในแต่ละกล้ามเนื้อมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการปรับหมุดในแต่ละโหมด นอกจากนี้ ยังสามารถประยุกต์ใช้กับการออกกำลังกายส่วนอื่น ๆ เช่น แขน หรือขาได้ด้วย
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุเมธ กล่าวด้วยว่า ได้พัฒนาแอปพลิเคชันเกม สำหรับการใช้งานกับเครื่องออกกำลังกายกล้ามเนื้อส่วนลำตัว (TMx) ซึ่งสามารถใช้งานได้ผ่านคอมพิวเตอร์ และ ผ่านสมาร์ทโฟนระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์ โดยเกมที่พัฒนาขึ้นช่วยให้ผู้สูงอายุรู้สึกสนุกกับการออกกำลังกาย สามารถแข่งขันกับเพื่อนผ่านระบบอินเตอร์เน็ทได้ด้วย โดยเมื่อเล่นเกมด้วยเครื่องนี้ จบด่านจะมีหน้าจอแสดงผลพลังงานที่ใช้ระหว่างการออกกำลังกาย เพื่อจูงใจให้ผู้สูงอายุหันมาออกกำลังกายมากขึ้น
“การใช้งานอุปกรณ์ TMX ร่วมกับเกมนั้นสามารถใช้งานได้หลายท่าและออกกำลังกายได้หลายส่วนของร่างกาย ในแต่ละท่านั้น ไม่ว่าจะเป็นท่าแขนหรือท่าท้อง ท่าดึงหรือท่าดัน ผู้ใช้จะเริ่มท่าจากตำแหน่งเริ่มต้นไปยังตำแหน่งสุดท้ายของท่า โดยใช้สัญญาณจากมุมองศาของเครื่อง TMx เป็นตัวควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวละครภายในเกม โดยมีเกมย่อยในงานวิจัยนี้สามแบบคือ เกมวิ่งแข่ง เกมกระโดดหลบสิ่งกีดขวาง และเกมหลบระเบิด” ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุเมธ กล่าว
ขณะนี้มีการทดสอบการใช้เครื่อง ในหน่วยวิจัยเทคโนโลยีด้านวิศวกรรมความเที่ยงตรงและการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร โดยมีนิสิตจากคณะวิทยาศาสตร์การแพทย์เข้ามาทดลองและวิจัยเพิ่มเติม ซึ่งจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเครื่อง TMx มีความปลอดภัย ในการใช้งาน และ คณะผู้วิจัยมีแผนที่จะทดลองใช้ในผู้สูงอายุต่อไป
ทั้งนี้ ในอนาคตจะต่อยอด และพัฒนาตัวเครื่องให้มีระบบเพิ่มเติม เพื่อบริหารกล้ามเนื้อได้ครบทุกส่วน มีเกมให้เลือกมากขึ้น พร้อมมองไปถึงการสร้างเครือข่ายพัฒนาแอปพลิเคชันออกกำลังกายเพื่อผู้สูงอายุให้เป็นระบบที่ดูแลครบวงจร
