CareBot : Integrating AI and Virtual Reality for Comprehensive Elderly Support

CareBot : Integrating AI and Virtual Reality for Comprehensive Elderly Support

โครงงานค่าย 2B-KMUTT รุ่นที่ 19

ที่มาเเละความสำคัญ

จากข้อมูลของสำนักงานสถิติแห่งชาติ ปี พ.ศ. 2567 พบว่า มีมากกว่า 1.3 ล้านครัวเรือนที่ผู้สูงอายุอาศัยอยู่ตามลำพัง

และจากการวิจัยด้านสาธารณสุข:

ผู้สูงอายุมีโอกาสหกล้มถึง 30% / ปี เเละ ผู้สูงอายุอายุ 80 ปีขึ้นไปมีโอกาสหกล้มสูงถึง 60%

ผู้สูงอายุที่ขาดปฏิสัมพันธ์ทางสังคม เสี่ยงต่อภาวะซึมเศร้าและสมองเสื่อม

มีเพียง 26.3% ของผู้สูงอายุเท่านั้นที่ออกกำลังกายสม่ำเสมอ

ด้วยเหตุนี้ ทีมจึงพัฒนา “CareBot” ขึ้นมาเพื่อนำเทคโนโลยีมาช่วยดูแลผู้สูงอายุทั้งในด้านร่างกาย จิตใจ และความปลอดภัยในการใช้ชีวิตประจำวัน

วัตถุประสงค์ของโครงงาน

  1. พัฒนาระบบตรวจจับการล้มและภาวะผิดปกติของผู้สูงอายุแบบเรียลไทม์
  2. สร้างระบบ ChatBot ที่สามารถพูดคุยเพื่อลดความเหงาและส่งเสริมสุขภาพจิต
  3. พัฒนาเกมออกกำลังกายแบบ VR ให้ผู้สูงอายุสามารถเคลื่อนไหวได้แม้อยู่ในบ้าน

ขอบเขตโครงงาน

โครงงาน CareBot ดำเนินการภายในระยะเวลา 2 สัปดาห์ โดยมุ่งเน้นการพัฒนาระบบในฝั่งซอฟต์แวร์ เช่น การใช้ Python, API, VS Code, และ WebCam ร่วมกับอุปกรณ์ VR (Oculus Quest 2) เพื่อสร้างเกมสำหรับส่งเสริมการเคลื่อนไหวของผู้สูงอายุที่อยู่บ้านเพียงลำพัง

กลุ่มเป้าหมายหลักคือผู้สูงอายุในบ้านเดี่ยวที่อาศัยอยู่ตามลำพัง โดยใช้ทรัพยากรอย่างจำกัด ทั้งด้านเวลา งบประมาณ (ไม่เกิน 2,500 บาท) และอุปกรณ์ที่มีอยู่

ขอบเขตของงานจึงเน้นเฉพาะระบบต้นแบบในระดับ Software Agent 1 และยังไม่รวมถึงการพัฒนา Hardware จริงในครั้งนี้

โครงสร้างระบบหลักของ CareBot

1. ระบบ AI Detect

หลักการทำงาน

  • ใช้ MediaPipe Pose ตรวจจับ keypoints บนร่างกาย
  • นำจุด Nose กับ Hip มาวิเคราะห์ความขนานกับพื้น เพื่อแยกแยะว่าเป็นท่ายืน นั่ง หรือล้ม
  • หากอยู่ในแนวขนานกับพื้นมากผิดปกติ จะถือว่าเป็นการล้ม และระบบจะแจ้งเตือน

ข้อจำกัด

  • ต้องตั้งกล้องในมุมตรงขนานกับลำตัวเพื่อให้ตรวจจับได้แม่นยำ
  • ท่าทางที่ซับซ้อนหรืออยู่นอก logic มาตรฐานอาจไม่สามารถตรวจจับได้

2. ระบบ AI ChatBot

หลักการทำงาน

  • รับเสียงพูดจากผู้ใช้งาน → แปลงเป็นข้อความด้วย SpeechRecognition
  • ส่งข้อความไปยังโมเดล AI บน Groq API → รับข้อความตอบกลับ
  • แปลงข้อความตอบกลับเป็นเสียงด้วย pyttsx3

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนา

  • เริ่มต้นด้วย OpenAI API แต่เปลี่ยนเพราะมีค่าใช้จ่ายสูง
  • ทดลองใช้ DeepSeek แบบออฟไลน์แต่ไม่สามารถรันได้บนเครื่อง
  • สุดท้ายเปลี่ยนมาใช้ Groq API ซึ่งใช้งานฟรีและตอบสนองได้ดี

ข้อจำกัด

  • ยังไม่สามารถสนทนาแบบต่อเนื่อง real-time ได้ ต้องรอให้พูดจบก่อนจึงจะพูดใหม่ได้
  • บทสนทนาของ ChatBot มีความจริงจังและเน้นสาระมาก ไม่เหมาะกับการพูดคุยเล่นอย่างเดียว

3. ระบบ VR Exercise

หลักการทำงาน

  • พัฒนาเกมออกกำลังกายด้วย Unity บน Oculus Quest 2
  • ผู้สูงอายุสามารถเคลื่อนไหวและออกกำลังกายแบบปลอดภัยในบ้าน
  • เกมถูกออกแบบให้เรียบง่ายแต่สนุก และช่วยกระตุ้นการเคลื่อนไหวของร่างกาย

ข้อจำกัด

  • ระบบยังต้องใช้ Controller แทนการเคลื่อนไหวของร่างกายจริง
  • ระยะเวลาการพัฒนาในค่ายจำกัด ทำให้ยังไม่สามารถพัฒนาให้สมบูรณ์แบบได้ทั้งหมด

เครื่องมือและเทคโนโลยีที่ใช้

ประเภทรายการ
HardwareWebcam, Oculus Quest 2
SoftwarePython, Visual Studio Code, Unity, MediaPipe, pyttsx3
API/AIGroq API, SpeechRecognition
Library เพิ่มเติมOpenCV, FastAPI, Uvicorn

ปัญหาและการแก้ไข

ปัญหาวิธีแก้
ค่าใช้จ่าย OpenAIเปลี่ยนไปใช้ Groq API ที่ใช้งานฟรี
DeepSeek ใช้ทรัพยากรสูงเกินไปไม่สามารถรันแบบออฟไลน์ได้ จึงตัดออกจากระบบ
MediaPipe Logic เดิมไม่แม่นปรับ logic เป็นการวิเคราะห์แนวระนาบระหว่าง Nose กับ Hip
ระบบ ChatBot ต้องรอให้พูดจบก่อนถึงจะรับคำสั่งใหม่ออกแบบระบบให้โต้ตอบเป็นรอบ ๆ แทนการพูดแทรกทันที
VR ยังต้องใช้ Controllerอยู่ในแผนพัฒนาเพื่อเชื่อมโยงกับการเคลื่อนไหวจริงในอนาคต

ผลการทดลอง

ระบบ AI Detect ตรวจจับการล้มได้แม่นยำ โดยเฉพาะในท่าทางที่ตรงกับ logic ที่กำหนดไว้

ระบบ ChatBot ช่วยลดความเหงาให้ผู้สูงอายุ และทำงานได้แม้ใช้เพียงคอมพิวเตอร์ธรรมดา

ระบบ VR ทำให้ผู้สูงอายุสามารถออกกำลังกายได้โดยไม่ต้องออกจากบ้าน แม้ยังต้องพัฒนาเพิ่มในอนาคต

โครงงาน CareBot ผสานเทคโนโลยี AI, ChatBot และ VR เพื่อแก้ปัญหาใหญ่ของสังคมสูงวัยในประเทศไทย เพื่อผู้สูงอายุที่ต้องใช้ชีวิตตามลำพัง ซึ่งมีความเสี่ยงทั้งด้านร่างกายและจิตใจ

แม้ว่าโครงงานจะยังมีข้อจำกัดอยู่ในบางด้าน แต่ก็แสดงให้เห็นถึงศักยภาพและความเป็นไปได้ในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เน้น “ความเข้าใจมนุษย์” มากขึ้น ทั้งในด้านความปลอดภัย สุขภาพ และความสัมพันธ์ทางสังคม

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดด้านเวลาในระหว่างเข้าร่วมโครงการ 2B-KMUTT ทำให้การพัฒนาโครงงานครั้งนี้ ยังอยู่ในระดับของ Software Agent 1 เท่านั้น โดยเน้นการสร้างต้นแบบระบบผ่านซอฟต์แวร์ทั้งหมด ทั้งในส่วนของระบบตรวจจับการล้ม (AI Detect) ระบบสนทนาอัตโนมัติ (AI Chatbot) และเกมเสมือนจริง (VR) โดยยังไม่ได้มีการต่อยอดสู่การใช้งานร่วมกับ Hardware จริง เช่น ระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์ตรวจจับภายนอก

“CareBot ไม่ใช่แค่โปรเจกต์ทดลองในค่าย แต่เป็นแนวคิดที่สามารถต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์จริงในอนาคตได้อย่างแท้จริง”


ลิงก์สำหรับดาวน์โหลดเอกสารโครงงาน
เข้าถึงเอกสารโครงงาน (Google Drive

ผู้จัดทำโครงงาน

โครงงานนวัตกรรม CareBot : ระบบอัจฉริยะเพื่อดูแลผู้สูงอายุด้วยเทคโนโลยี AI และ VR
เป็นผลงานที่พัฒนาภายใต้โครงการ 2B-KMUTT รุ่นที่ 19 ประจำปี พ.ศ. 2568
โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาสังคมผู้สูงอายุที่อาศัยอยู่ตามลำพัง ด้วยการผสานเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์และโลกเสมือนจริงเข้าด้วยกันอย่างสร้างสรรค์และเกิดประโยชน์ต่อสังคม

จัดทำโดย

  • นาย ปุณณะ เขมะสิงคิ
  • นางสาว ภัชขวัญ พ่วงพี

อาจารย์ที่ปรึกษา

  • รองศาสตราจารย์ ดร. สยาม เจริญเสียง
  • นางสาว พูนสิริ ใจลังการ์
  • นาย เชาวลิต ธรรมทินโน

กลุ่มวิจัย

กลุ่มวิจัยวิศวกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ
สถาบันหุ่นยนต์ภาคสนาม
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

โครงการ 2B-KMUTT รุ่นที่ 19
ประจำปี พ.ศ. 2568