โปรแกรมชีวกลศาสตร์ในสภาวะสถิตแบบ 2 มิติโดยใช้แท็บเล็ต

Abstract

ชีวกลศาสตร์ (Biomechanics) เป็นแนวทางหนึ่งที่ใช้ในการประเมินภาระงานเพื่อลดความเสี่ยงการบาดเจ็บหรืออันตรายที่อาจเกิดขึ้นต่อร่างกายผู้ปฏิบัติงาน โดยใช้ข้อมูลท่าทางของร่างกายจากการวัดขนาดด้วยภาพถ่าย (Photogrammetry) และหลักการทางกลศาสตร์ในการคำนวณหาขนาดแรงและโมเมนต์ลัพธ์ที่เกิดขึ้นต่อร่างกาย ปัจจุบันได้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์และกล้องถ่ายภาพดิจิตอลร่วมกันในการศึกษา ด้วยเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาอย่างรวดเร็ว แท็บเล็ต (Tablet) ได้รวมคุณสมบัติของเครื่องคอมพิวเตอร์และกล้องถ่ายภาพดิจิตอลไว้ด้วยกัน สามารถป้อนข้อมูลจากการสัมผัสหน้าจอด้วยนิ้ว (Finger) หรือปากกาดิจิตอล (Digital Pen) ผู้วิจัยจึงได้พัฒนาโปรแกรมชีวกลศาสตร์บนแท็บเล็ต โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและทดสอบโปรแกรมบนแท็บเล็ตสำหรับคำนวณหาขนาดแรงและโมเมนต์ลัพธ์ในสภาวะสถิตแบบ 2 มิติ และเพื่อประเมินผลการใช้โปรแกรมเมื่อชี้พิกัดข้อต่อด้วยนิ้วและปากกาดิจิตอลบนแท็บเล็ตเทียบกับการชี้พิกัดด้วยเมาส์ (Mouse) บนเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยที่โปรแกรมสามารถสร้างแผนภาพวัตถุอิสระ (Free Body Diagram) ซ้อนทับบนภาพนิ่งของคนขณะทำงานได้ และสามารถให้อิสระในการใส่ขนาดและทิศทางของแรงภายนอกที่กระทำบนร่างกาย จากผลการทดลองใช้งานโปรแกรมที่ความสว่าง 250 ลักซ์ และระยะห่างของแท็บเล็ตในการบันทึกภาพ 6 เมตร พบว่าค่าโมเมนต์ลัพธ์ที่คำนวณได้จากวิธีใช้นิ้วและปากกาดิจิตอลบนแท็บเล็ตกับวิธีใช้เมาส์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ที่ระดับ.05 และผลการวิเคราะห์ระบบการวัดด้านรีพีททะบิลิตี้และรีโปรดิวซิบิลิตี้ (Gage Repeatability and Reproducibility, Gage R&R) ด้วยวิธีอาศัยการวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) จากผู้ใช้งาน 5 คน พบว่าค่าความผันแปรที่ยอมให้ (Precision-to-Total Variation, P/TV) เมื่อชี้พิกัดด้วยนิ้วเท่ากับ 0.98% และเมื่อชี้พิกัดด้วยปากกาดิจิตอลเท่ากับ 0.95% ซึ่งมีค่าน้อยกว่า 10% แสดงว่าโปรแกรมชีวกลศาสตร์ที่สร้างขึ้นนี้มีความเที่ยง (Precision) อยู่ในเกณฑ์ที่สามารถยอมรับความสามารถของระบบการวัดได้ คำสำคัญ: ชีวกลศาสตร์, แรงและโมเมนต์บนข้อต่อ, โมเมนต์สูงสุดบนข้อต่อ, สภาวะสถิต