Avatar Robot

Avatar Robot

สมาชิกในกลุ่ม

ที่มาและปัญหา

ผู้พิการจำนวนมากในสังคมยังคงประสบปัญหาการเข้าถึงโอกาสในการทำงาน โดยเฉพาะงานด้านบริการที่ต้องพบปะและสื่อสารกับลูกค้าโดยตรง ข้อจำกัดทางด้านร่างกายและการสื่อสารทำให้ผู้พิการไม่สามารถทำงานในสายอาชีพดังกล่าวได้อย่างเต็มศักยภาพ ส่งผลให้พวกเขาขาดโอกาสในการพัฒนาทักษะและมีส่วนร่วมในสังคมอย่างเท่าเทียม

เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว จึงได้พัฒนา Avatar Robot ขึ้นมาในฐานะเครื่องมือเทคโนโลยีที่ช่วยเป็น “ร่างแทน” ของผู้พิการในการทำงาน ผู้พิการสามารถควบคุมหุ่นยนต์ระยะไกลเพื่อทำหน้าที่รับออเดอร์จากลูกค้า พูดคุย สื่อสาร และบริหารจัดการงานบริการได้ โดยไม่จำเป็นต้องออกมาพบลูกค้าด้วยตนเอง เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดอุปสรรคด้านร่างกาย แต่ยังช่วยสร้างความมั่นใจและศักดิ์ศรีให้กับผู้พิการในการทำงาน

โครงการได้นำร่องใช้งานที่ 20 ไร่ คาเฟ่แอนด์อาร์ตแกลเลอรี่ ศูนย์อาชีพและเทคโนโลยีเพื่อผู้พิการ ซึ่งเป็นพื้นที่สร้างสรรค์เพื่อการเรียนรู้และพัฒนาอาชีพ โดยมีเป้าหมายให้ผู้พิการสามารถแสดงศักยภาพด้านการบริการ ผ่านการใช้หุ่นยนต์ควบคุมแทนตัว เป็นการสร้างต้นแบบใหม่ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเพื่อสังคม เพิ่มโอกาสการจ้างงาน และสร้างแรงบันดาลใจให้แก่ผู้พิการคนอื่น ๆ

วัตถุประสงค์ของโครงการ

พัฒนา Avatar Robot ที่ผู้พิการสามารถควบคุมหุ่นยนต์ระยะไกล เพื่อทำหน้าที่รับออเดอร์จากลูกค้า พูดคุย สื่อสาร และบริหารจัดการงานบริการได้ โดยไม่จำเป็นต้องออกมาพบลูกค้าด้วยตนเอง

สมมุติฐาน

1. หุ่นยนต์ Avatar ช่วยลดข้อจำกัดด้านร่างกาย หากผู้พิการสามารถควบคุมหุ่นยนต์ระยะไกลได้ พวกเขาจะสามารถปฏิบัติงานบริการแทนการเข้าพื้นที่จริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. หุ่นยนต์ Avatar ช่วยเสริมสร้างปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ผู้พิการที่ใช้หุ่นยนต์เป็นตัวแทนจะสามารถสื่อสารและปฏิสัมพันธ์กับลูกค้าได้ใกล้เคียงกับบุคคลทั่วไป

ขอบเขตการศึกษา

1. พัฒนาและปรับใช้ Avatar Robot ให้ผู้พิการสามารถควบคุมเพื่อรับออเดอร์และสื่อสารกับลูกค้าที่ 20 ไร่ คาเฟ่แอนด์อาร์ตแกลเลอรี่ พัทยา
2. ทดสอบการทำงานของหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมจริงของธุรกิจบริการ
3. ผู้ควบคุมและหุ่นสื่อสารกันแบบ 1 ต่อ 1

ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

1. เพิ่มโอกาสการทำงาน ให้ผู้พิการในธุรกิจบริการ
2. ลดข้อจำกัดทางกายภาพ ของผู้พิการ แต่ยังคงมีส่วนร่วมกับสังคม
3. เสริมทักษะและรายได้ ผ่านการใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์
4. สร้างประสบการณ์ใหม่แก่ลูกค้า ผ่านการสื่อสารกับ Avatar Robot
5. ได้ต้นแบบการประยุกต์เทคโนโลยี เพื่อการจ้างงานผู้พิการในธุรกิจอื่น ๆ

ผลงานที่เกี่ยวข้อง

Honda Avatar Robot (https://global.honda/en/tech/Avatar_robot)

Avatar Robot Cafe DAWN ver.β (https://dawn2021.orylab.com/en)

ANA Avatar XPRIZE (https://www.xprize.org/prizes/avatar)

ภาพรวมของระบบ(SYSTEM SCENARIO)

1. หุ่นตั้งอยู่ในบริเวณที่จัดไว้ให้
2. ลูกค้าสั่งเมนูผ่าน Avatar Robot ที่ถูกควบคุมโดยผู้พิการจากระยะไกล
3. ผุู้พิการให้บริการแก่ลูกค้าและส่ง order ให้กับคนชงกาแฟ

ระบบที่พัฒนาขึ้นเป็นส่วนที่เชื่อมโยงบุคคล 3 ฝ่ายเข้าด้วยกัน คือ ลูกค้า ผู้ให้บริการ(ผู้พิการ) และคนชงเครื่องดื่ม

รายละเอียด

Mechanical Design

• ใช้งานง่าย – ควบคุมได้ด้วยปุ่มเดียว ไม่ซับซ้อน

การออกแบบเน้นความเรียบง่ายและใช้งานได้จริง ผู้ใช้สามารถควบคุมการทำงานทั้งหมดได้ด้วยเพียงปุ่มเดียว ลดความซับซ้อนในการใช้งาน และช่วยให้ทุกคนสามารถเริ่มต้นใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องผ่านการฝึกอบรมที่ยุ่งยาก

• เป็นมิตรและเข้าถึงได้ – มีตาแสดงอารมณ์ สื่อถึงความรู้สึกเหมือนมีชีวิต​

ตัวต้นแบบได้รับการออกแบบให้มีลักษณะเป็นมิตรต่อผู้ใช้ โดยมี “ดวงตาแสดงอารมณ์” ที่สามารถเปลี่ยนสีหรือรูปแบบเพื่อสะท้อนความรู้สึก เช่น ยิ้ม แปลกใจ หรือดีใจ ทำให้ผู้ใช้รู้สึกเหมือนกำลังสื่อสารกับสิ่งมีชีวิต ไม่ใช่เพียงแค่เครื่องจักร

• โต้ตอบธรรมชาติ – สามารถหันหัวและตัวเพื่อตอบสนองลูกค้า

ระบบสามารถเคลื่อนไหวส่วนหัวและลำตัวได้อย่างอิสระ เพื่อตอบสนองต่อการมีปฏิสัมพันธ์ของผู้ใช้ เช่น การหันไปตามทิศทางเสียงหรือการเคลื่อนไหวของลูกค้า ทำให้การโต้ตอบดูเป็นธรรมชาติและสมจริงมากขึ้น คล้ายกับการสื่อสารระหว่างมนุษย์

• โทนสีอบอุ่น – ขาวสบายตา ผสมส้มที่สื่อถึงพลัง ความกระตือรือร้น และเป็นสีประจำ FIBO

การเลือกใช้โทนสีขาวเป็นพื้นหลักช่วยให้ภาพรวมดูสะอาด สบายตา และทันสมัย เสริมด้วยสีส้มที่เป็นเอกลักษณ์ของ FIBO เพื่อสื่อถึงพลัง ความกระตือรือร้น และความอบอุ่นของการต้อนรับผู้ใช้ สีทั้งสองทำงานร่วมกันเพื่อสร้างอัตลักษณ์ที่จดจำง่ายและเป็นมิตร

การออกแบบให้หุ่นสามารถขยับหัวและลำตัวพร้อมกับการกระพริบตาได้ ช่วยสร้างประสบการณ์การโต้ตอบที่เป็นธรรมชาติและอบอุ่นยิ่งขึ้นต่อผู้ใช้งาน การเคลื่อนไหวของหัวและตัวทำให้ผู้ใช้รู้สึกว่าหุ่นมีชีวิต มีความตั้งใจฟัง และตอบสนองต่อสิ่งรอบข้างอย่างมีจิตใจ ขณะเดียวกัน การกระพริบตาเป็นองค์ประกอบเล็ก ๆ ที่ช่วยเสริมความสมจริง ลดความรู้สึกแข็งกระด้างของเครื่องจักร และทำให้ผู้ใช้รู้สึกสบายใจที่จะเข้าหา

ในเชิงระบบ การทำให้หุ่นเคลื่อนไหวได้อย่างประสานต้องอาศัยการประมวลผลจากเซ็นเซอร์หลายตัวและระบบควบคุมที่แม่นยำ เพื่อให้การตอบสนองเป็นไปอย่างราบรื่นและสอดคล้องกับบริบทของการใช้งาน การเคลื่อนไหวเหล่านี้ไม่เพียงเพิ่มมิติทางอารมณ์ แต่ยังสะท้อนถึงความฉลาดของระบบที่สามารถเชื่อมโยงระหว่างการตรวจจับ การตัดสินใจ และการแสดงออกได้อย่างกลมกลืน ส่งผลให้ผู้ใช้งานรู้สึกถึงความเป็นมิตรและไว้วางใจในเทคโนโลยีมากขึ้น

ภาพนี้แสดงรายละเอียดเชิงกลของหุ่นต้นแบบ โดยเน้นการออกแบบให้มีโครงสร้างที่เข้าใจง่าย และรองรับการทำงานของระบบต่าง ๆ ได้อย่างลงตัว

ส่วนหัวของหุ่นได้รับการออกแบบให้ติดตั้งกล้องและไมโครโฟนไว้ด้านหน้า เพื่อให้สามารถตรวจจับภาพและเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับการจดจำใบหน้า การสื่อสาร หรือการตอบสนองต่อเสียงของผู้ใช้งาน ด้านหน้าของหัวมีจุดยึดจอแสดงผล ซึ่งใช้สำหรับแสดงดวงตาหรืออารมณ์ของหุ่น ช่วยให้การโต้ตอบเป็นมิตรและดูมีชีวิตชีวามากขึ้น

ภายในส่วนคอมีจุดติดตั้งมอเตอร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการหมุนและการก้มเงยของหัว ทำให้หุ่นสามารถหันมามองผู้ใช้งานหรือสิ่งรอบข้างได้อย่างเป็นธรรมชาติ บริเวณด้านหน้าของลำตัวมีสวิตช์เรียกใช้งานหลัก เพื่อให้ผู้ใช้สามารถสั่งเปิดหรือเริ่มต้นระบบได้ง่ายโดยตรง

ส่วนฐานของหุ่นถูกออกแบบให้เป็นกล่องโครงสร้างที่มั่นคง ภายในมีพื้นที่สำหรับติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เช่น บอร์ดควบคุม แหล่งจ่ายไฟ และระบบระบายความร้อน เพื่อให้ทุกองค์ประกอบทำงานร่วมกันได้อย่างมีเสถียรภาพ

โดยรวมแล้ว การออกแบบเชิงกลนี้สะท้อนแนวคิด “เป็นมิตร ใช้งานง่าย และบำรุงรักษาได้สะดวก” ซึ่งเป็นหัวใจของการพัฒนาหุ่นต้นแบบเพื่อการโต้ตอบและบริการผู้ใช้อย่างเป็นธรรมชาติ

การเลือกใช้เทคนิค 3D Printing สำหรับสร้างชิ้นส่วนทางกลของหุ่นในโครงการนี้ มีเหตุผลสำคัญหลายประการที่ช่วยให้กระบวนการพัฒนาเป็นไปอย่างรวดเร็ว ยืดหยุ่น และเหมาะสมกับลักษณะของต้นแบบ

ก่อนอื่น เนื่องจากระยะเวลาในการพัฒนาโครงการมีจำกัด การขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้ภายในเวลาอันสั้น โดยไม่ต้องผ่านขั้นตอนการสร้างแม่พิมพ์หรือใช้เครื่องจักรกลหนักแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถปรับแก้แบบและทดสอบฟังก์ชันได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในช่วงต้นของการวิจัยและพัฒนา

นอกจากนี้ 3D Printing ยังเปิดโอกาสให้ทีมออกแบบสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อน เช่น โครงภายในหรือจุดยึดมอเตอร์ที่มีองศาเฉพาะได้อย่างแม่นยำ โดยใช้วัสดุ PETG ซึ่งมีความแข็งแรง ทนความร้อน และยืดหยุ่นในระดับที่เหมาะสมต่อการประกอบหุ่นยนต์ ช่วยให้ชิ้นงานมีความทนทานต่อแรงกระแทกและสามารถใช้งานจริงได้ในระยะยาว

อีกทั้งกระบวนการนี้ยังช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนตามขนาดที่ต้องการแบบเฉพาะตัว (customized) ได้ทันที โดยไม่ต้องพึ่งผู้ผลิตภายนอก ส่งผลให้ทีมสามารถควบคุมคุณภาพ ปรับเปลี่ยนแบบ หรือเพิ่มฟังก์ชันใหม่ได้ตามความต้องการของระบบอย่างอิสระ

ดังนั้น การเลือกใช้เทคนิค 3D Printing จึงไม่เพียงตอบโจทย์ด้านเวลา แต่ยังช่วยให้การออกแบบและการผลิตมีความยืดหยุ่น ควบคุมต้นทุนได้ดี และรองรับการพัฒนาในเชิงทดลองและนวัตกรรมได้อย่างสมบูรณ์

Circuit Design

Program Design (DATA FLOW DIAGRAM)

ฟังก์ชันของระบบจะทำงานโดยที่เว็บของฝั่งOperator จะเปิดและโปรแกรมของหุ่นยนต์จะทำงานตลอดเวลาเพื่อเป็นการสร้าง ROOM บน PeerJS เมื่อลูกค้ากดปุ่มRaspberry pi จะส่งข้อมูล ‘x’ ผ่าน mosquitto mqtt ไปยังเว็บของ operator เพื่อทำการแจ้งเตือนว่ามีลูกค้า หากOperator กด ON ก็จะทำการส่งข้อมูล ‘ON’ ผ่าน mqtt กลับไปยังRaspberry pi เพื่อเปิดเว็บลูกตาที่จะทำการ Joinห้องของPeerJS ที่ operatorสร้างไว้ เพื่อพูดคุยกับลูกค้าซึ่งลูกค้าจำเห็นดวงตาและได้ยินเสียงของ Operator ที่แสดงผลในขณะที่ operator จะได้รับหน้าของลูกค้า หาก Operator กดปุ่มควบคุมลูกตา ก็จะส่งข้อมูล ‘Eyeup’,’Eyedown,’Eyeleft’,’Eyeright’,’Eyeclose’ หรือ ‘Eyecenter’ ไปยังRaspberry pi เพื่อทำการsimulate keyboard ในการกรอกลูกตา หรือกดปุ่มควบคุมมอเตอร์เพื่อทำการส่งข้อมูล ‘up’,down’,’left’,’right,’center’ เพื่อหมุนServo motor ไปจนกว่าจะถึงมุมที่กำหนด. Operator จะทำการบันทึกข้อมูลผ่าน Google form เพื่อส่งไปยังGoogle sheet และส่งออเดอร์ไปที่ไลน์เพื่อให้พ่อครัวหรือบาริสต้าดำเนินการต่อไป

Program Design (flow chart)

ฟังก์ชันการทำงานจะเป็นการที่ลูกค้ากดปุ่มเรียกOperator หากOperator รับสายก็จะ pop upลูกตาขึ้นเพื่อต่อสายพูดคุยกับลูกค้าพร้อมทั้งสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นลักษณะ 2DOF

Web Application UI (ฝั่ง operator)

การแสดงผลดวงตาของหุ่นยนต์ (ฝั่ง customer)

User Manual

1. เงื่อนไขการใช้งานระบบ

เพื่อให้ระบบควบคุมหุ่นยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียร ควรตรวจสอบเงื่อนไขก่อนเริ่มใช้งานดังนี้:

1. ความเร็วอินเทอร์เน็ตที่แนะนำ
   
   • ความเร็ว Download ควรมากกว่า 30 Mbps
     
   • ความเร็ว Upload ควรมากกว่า 4 Mbps
     
   • สามารถตรวจสอบความเร็วอินเทอร์เน็ตได้ที่เว็บไซต์ speedtest.net
     
2. เว็บเบราว์เซอร์ที่รองรับ
   
   • ใช้งานเว็บไซต์ควบคุมหุ่นผ่าน Microsoft Edge เท่านั้น
     (ไม่แนะนำให้ใช้ Chrome, Firefox หรือ Safari เนื่องจากอาจเกิดปัญหาในการเชื่อมต่อวิดีโอหรือคำสั่งควบคุม)
     

2. ลำดับการเปิดใช้งานระบบ

ขั้นตอนนี้เป็นการเตรียมระบบทั้งหมดให้พร้อมก่อนควบคุมหุ่น:

1. เสียบปลั๊กไฟและเปิดเครื่องหุ่นยนต์
   
   • สามารถเลือกเปิดการทำงานของหุ่นได้ 2 วิธี (Manual หรือ Remote)
     
2. เปิดเว็บสำหรับควบคุมหุ่น
   
   • ที่ Laptop ของผู้ควบคุม ให้เปิดเว็บ “Avatar Robot Console”
     
   • เว็บไซต์นี้ถูก บันทึกไว้ใน Bookmark ของ Microsoft Edge แล้ว

3. เปิดระบบจากหน้าเว็บ
   
   • ที่หน้าเว็บ จะมีปุ่มสถานะ ON/OFF
     
   • คลิกที่ปุ่ม OFF เพื่อเปลี่ยนเป็น ON
     
   • รอจนกว่าวิดีโอจากกล้องของหุ่นจะปรากฏขึ้นบนหน้าเว็บ
     → เมื่อเห็นภาพวิดีโอ แสดงว่าระบบพร้อมใช้งานแล้ว

3. การเปิดใช้งานตัวหุ่น: วิธีที่ 1 (Manual)

วิธีนี้เหมาะสำหรับผู้ที่อยู่ใกล้ตัวหุ่น และสามารถเข้าถึง Raspberry Pi ได้โดยตรง

1.เปิดฝาครอบบริเวณที่มีสวิตช์ของหุ่นยนต์ออก และเสียบ Mouse (เมาส์) เข้ากับ Raspberry Pi โดยตรง

2.บนหน้าจอของ Raspberry Pi ให้ ดับเบิลคลิกไฟล์ servombus3.py

3.จากนั้นคลิกปุ่ม Run เพื่อเริ่มโปรแกรม
→ เมื่อรันเสร็จ ถือว่าการเปิดโปรแกรมควบคุมมอเตอร์สำเร็จแล้ว

4. การเปิดใช้งานตัวหุ่น: วิธีที่ 2 (Remote)

วิธีนี้เหมาะสำหรับการเปิดใช้งานหุ่นจากระยะไกล โดยไม่ต้องอยู่ใกล้ตัวหุ่น

1.ที่ Laptop ของผู้ควบคุม ให้เปิดโปรแกรม TeamViewer

2.ในช่อง Participant’s ID ให้พิมพ์หมายเลข 781129144  หรือสามารถตรวจสอบ ID ล่าสุดได้จาก TeamViewer ที่ติดตั้งบน Raspberry Pi ของหุ่น

3.เมื่อเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi สำเร็จแล้ว

• ดับเบิลคลิกที่ไฟล์ servombus3.py

• คลิก Run เพื่อเริ่มโปรแกรม → เมื่อรันเสร็จ ระบบควบคุมของหุ่นจะพร้อมใช้งานเช่นเดียวกับวิธี Manual

5. ลำดับการปิดใช้งานระบบ

เมื่อใช้งานเสร็จ ควรปิดระบบตามลำดับต่อไปนี้เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์:

1. จากหน้าเว็บควบคุมหุ่น
   
   • คลิกที่ปุ่ม ON เพื่อเปลี่ยนกลับเป็น OFF
     
   • การเปลี่ยนสถานะนี้จะเป็นการหยุดการส่งสัญญาณควบคุมไปยังหุ่นยนต์
     
2. ปิดหน้าเว็บ
   
   • สามารถปิดแท็บเว็บ หรือปิดเบราว์เซอร์ Microsoft Edge ได้ทันที
     
3. ตัดไฟจากหุ่น
   
   • ดึงปลั๊กไฟของหุ่นออก เพื่อปิดระบบทั้งหมดอย่างปลอดภัย

6.การใช้งานเว็บฝั่งผู้ควบคุม

ภาพและวิดีโอการทำงานของระบบ

ลูกตาของหุ่นขยับตามที่ผู้ควบคุมกดปุ่มในเว็ปแอพลิเคชั่น ลูกตานี้แสดงทางหน้าจอหุ่นที่ลูกค้าจะเห็น

วิดีโอที่สตรีมมาจากหุ่น ซึ่งผู้ควบคุมจะเห็นภาพเคลื่อนไหวของลูกค้า

Google Form to LINE Notify

ขั้นตอนการใช้งาน Google Forms สำหรับผู้ใช้งาน

ผู้ใช้เพียงแค่ทำตามขั้นตอนการกรอกแบบฟอร์มตามปกติ โดยไม่จำเป็นต้องทราบถึงระบบอัตโนมัติที่อยู่เบื้องหลัง (Make.com และ LINE Chat)

1. เข้าถึงแบบฟอร์ม:

• คลิก ลิงก์ Google Forms ที่ได้รับ (ผ่าน LINE, Facebook, เว็บไซต์, หรือช่องทางอื่น ๆ)

2. กรอกข้อมูลให้ครบถ้วน:

• อ่านคำถามในฟอร์ม
• พิมพ์หรือเลือก คำตอบ ในช่องว่างที่กำหนดไว้ (เช่น ชื่อ, รายละเอียดการสั่งซื้อ, ฯลฯ)

3. ตรวจสอบข้อมูล:

• ทบทวนคำตอบทั้งหมดที่กรอกไป เพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้องและครบถ้วน

4. กดส่งแบบฟอร์ม

• คลิกปุ่ม “ส่ง” (Submit) ที่อยู่ด้านล่างสุดของฟอร์ม

สิ่งที่ลูกค้าจะเห็น:

• หลังจากกดส่งแล้ว ลูกค้าจะเห็นข้อความยืนยันจาก Google Forms (เช่น “บันทึกคำตอบของคุณแล้ว”)

สิ่งที่เกิดขึ้นเบื้องหลัง (โดยอัตโนมัติ):

• ทันทีที่กดส่ง ข้อมูลจะถูกส่งไปที่ Make.com
• Make.com จะจัดรูปแบบข้อมูลและส่งข้อความแจ้งเตือนเข้าสู่ LINE Chat ของคุณโดยอัตโนมัติ

แผนการดำเนินงาน

เอกสารอ้างอิง

PeerJS, “PeerJS – Simple peer-to-peer with WebRTC,” PeerJS Official Website. [Online]. Available: https://peerjs.com/. [Accessed: Oct. 2, 2025].

MQTT Org., “Getting Started with MQTT,” MQTT Official Website. [Online]. Available: https://mqtt.org/getting-started/. [Accessed: Oct. 2, 2025].

Make, “Make – Visual platform for workflows and automation,” Make Official Website. [Online]. Available: https://www.make.com/en. [Accessed: Oct. 2, 2025].

Boron Silicon, “PeerJS Video Demonstration,” Youtube. [Online]. Available: https://www.youtube.com/watch?v=0aYci48ErtA. [Accessed: Oct. 2, 2025].