“AEOLUS” นวัตกรรมการออกแบบหมอนปรับระดับ เพื่อคนนอนไม่หลับ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

 1 ใน 3 ของคนไทยที่นอนไม่หลับนั้น จำนวนประมาณ 17 เปอร์เซ็นต์ หรือ 13 ล้านคน มีสาเหตุมาจากการใช้หมอนที่ไม่เหมาะกับสรีระหรือลักษณะการนอนของตนเอง ซึ่งแก้ไขได้ง่ายๆ คือ “ใช้หมอนที่เหมาะสมกับตนเอง”

แต่การได้มาซึ่งหมอนที่เหมาะกับตัวเราจริงๆ กลับเป็นเรื่องที่ยาก เพราะเราไม่สามารถทราบได้ว่าหมอนที่วางขายอยู่ในห้างร้านหรือการซื้อออนไลน์นั้น มีขนาดและรูปทรงที่เหมาะกับการนอนของเราหรือไม่ จนกว่าจะซื้อมาใช้จริงสักระยะเสียก่อน และหากไม่ใช่ก็ต้องเสียเงินซื้อใบใหม่ทดลองหรือทนใช้ต่อไป ในขณะที่อาการนอนไม่หลับก็ไม่หายขาดเสียที

นี่คือ โจทย์ปัญหาของ กลุ่มนักศึกษาปริญญาตรี ชั้นปีที่ 2 ทั้ง 5 คน โดยเป็นนักศึกษาจากสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) 4 คน ประกอบด้วย ปวีกรณ์ บัวสาคร, ธนากร อภิธนาคุณ, กุลกันต์ แก้วกัลยา, ภัสสร เตชะสมบูรณากิจ และปุณยวีร์ อุดร จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่มารวมตัวกันเพื่อออกแบบ “AEOLUS” หมอนที่สามารถปรับขนาดและรูปร่างให้ผู้ใช้มีคุณภาพนอนที่ดีขึ้นได้

ปวีกรณ์ กล่าวว่า ทั้ง 5 คนมารวมทีมกันเพื่อ “ออกแบบนวัตกรรมที่สามารถช่วยแก้ปัญหาให้กับมนุษย์” เป็นโจทย์การประกวดแข่งขันออกแบบนวัตกรรม James Dyson Award ประจำปี 2022 เพื่อคัดเลือกตัวแทนจากประเทศไทยไปแข่งขันออกแบบนวัตกรรมจากประเทศอื่นๆ ทั่วโลกต่อไป จากการระดมสมองของทีมจึงเลือกออกแบบ “หมอนปรับตามความต้องการโดยอาศัยแอปพลิเคชันในการปรับขนาดเพื่อทำให้การนอนแบบมีคุณภาพสามารถเข้าถึงได้” โดยมีชื่อเรียกหมอนที่ออกแบบนี้ว่า AEOLUS (เอโอลัส) เป็นคำในภาษากรีกที่แปลว่า “เทพแห่งลม”

“เราต้องการสร้างหมอนที่มีแอปพลิเคชันเป็นตัวควบคุมและปรับระดับความสูงของหมอน ให้เหมาะกับการนอนของแต่ละบุคคลเพื่อลดอาการนอนไม่หลับและทำให้มีคุณภาพการนอนดีขึ้น  โดยมีหลักการทำงานคือการตรวจวัดแรงกดทับของศีรษะบนหมอน และนำข้อมูลนี้ไปวิเคราะห์ท่าการนอนและลักษณะการวางศีรษะด้วย AI เพื่อหาระดับความสูงของหมอนที่เหมาะสมกับการนอนของเจ้าของให้ได้มากที่สุดโดยใช้ปริมาณอากาศในหมอนเป็นตัวควบคุมความสูงของหมอน” ปวีณ์กร กล่าวถึงแนวคิดการออกแบบที่ใช้ระบบเบาะอัดอากาศ (Air Cushion) เป็นตัวกำหนดความสูงของหมอน

นภัสสร  กล่าวเสริมในส่วนของการออกแบบระบบอัดอากาศที่อยู่ภายในหมอนนั้น ตนเองและเพื่อนในทีมได้มีการศึกษารูปทรงของหมอนที่มีอยู่ในท้องตลาด เพื่อกำหนดจุดร่วมและจุดต่างของระดับความสูงในแต่ละส่วนของหมอนแต่ละใบ เพื่อกำหนดจำนวนและตำแหน่งของ Air Cushion ในหมอน AEOLUS

“เราออกแบบให้ AEOLUS มี Air Cushion อยู่ 7 ใบ โดยติดตั้งไว้ที่ด้านบน 1 ตำแหน่ง ตรงกลาง 3 ตำแหน่ง และด้านล่าง 3 ตำแหน่ง การปรับระดับก็เพียงเชื่อมต่อท่อลมของเบาะอัดอากาศกับเครื่อง Air Control System เพื่ออัดลมเข้าหรือปล่อยออกจนภายในเบาะอัดอากาศ ซึ่งปริมาณลมที่อยู่ใน Air Cushion จะช่วยทำให้หมอนแต่ละจุดมีระดับความสูงตามต้องการได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ได้กับทั้งผู้มีภาวะน้ำหนักเกินและโรคอ้วน ที่อาจต้องการหมอนที่มีความชันน้อย ๆ หรือให้มีความสูงสำหรับคนนอนตะแคง เพื่อลดช่องว่างระหว่างไหล่กับคอ”

การจะทำให้หมอนมีระดับความสูงต่ำและความชันที่เหมาะกับเจ้าของนั้น จำเป็นต้องนำข้อมูลการนอนจริงของเจ้าตัวมาวิเคราะห์ ธนากร ผู้รับผิดชอบด้านเซนเซอร์ กล่าวว่า หมอน AEOLUS มีแผงเซนเซอร์จำนวนมากวางเรียงต่อกัน โดยเซนเซอร์เหล่านี้จะมีหน้าที่วัดแรงจากน้ำหนักของศีรษะที่กดลงมาขณะนอนหลับ ก่อนจะส่งข้อมูลผ่านระบบไร้สายไปยัง Application ที่อยู่บน cloud  สร้างเป็นฐานข้อมูล โดยแอปพลิเคชันจะนำข้อมูลที่เก็บในตอนเช้ามาวิเคราะห์ร่วมกับคะแนนความสบายในการนอนที่เจ้าของกรอกผ่านมือถือ ออกมาเป็นตัวเลขแรงดันลมของ Air Cushion แต่ละชุด โดยเราออกแบบให้ App. ทำการส่งข้อมูลนี้ให้กับ Air Control System เพื่อปรับความสูงของหมอนสำหรับการนอนในคืนถัดไปโดยอัตโนมัติ

“เราดีไซน์ให้แอปพลิเคชันสามารถแสดงผลและควบคุมการทำงานได้จากมือถือ มีฟังก์ชันการทำงาน 4 ระบบ คือ ระบบ Auto แอปพลิเคชันจะควบคุมความสูงของหมอนอัตโนมัติ  ระบบ Manual ผู้ใช้สามารถปรับความสูงได้เองผ่านมือถือ ระบบ Health Analysis การติดตามและวิเคราะห์พฤติกรรมการนอน และระบบ LIN (Last Night Position) แสดงการนอนคืนที่ผ่านมา” กุลกันต์ ผู้รับผิดชอบการออกแบบแอปพลิเคชัน กล่าว

นอกจากระบบควบคุมหรือสั่งการแล้ว “วัสดุทำหมอน” เพื่อทำหน้าที่รองรับศีรษะและส่งผ่านแรงหรือน้ำหนักศีรษะลงมาที่ sensor ก็เป็นสิ่งที่สำคัญเช่นกัน ซึ่งปุณยวีร์ นักศึกษาเพียงหนึ่งเดียวจากภาควิชาวิศวกรรมโลหการและวัสดุ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ เป็นผู้รับผิดชอบกล่าวว่า “เนื่องจากเป็นคนเดียวในทีมที่กำลังเรียนด้าน materials science (วัสดุศาสตร์)  จึงรับผิดชอบการหาสูตรผสมของวัสดุที่จะมาทำเป็นตัวหมอน AEOLUS  โดยเลือกใช้ Memory Foam เป็นวัสดุหลักเพราะหล่อขึ้นรูปได้ง่ายและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย รวมถึงมีคุณสมบัติการรับแรงและการคืนตัวที่ไม่เร็วเกินไป ที่จะช่วยให้เซนเซอร์วัดค่าวัดแรงกดได้แม่นยำขึ้น”

ด้วยการทำงานที่มีการแบ่งงานกันอย่างชัดเจนตามความถนัดของแต่ละคนในทีม ทำให้แม้จะมีระยะเวลาในการออกแบบนวัตกรรมเพียง 1 เดือน ทำให้ “โปรเจกต์ Aeolus - A Personalized, Customizable, AI-powered pillow หมอนปรับตามความต้องการโดยอาศัยแอปพลิเคชันในการปรับขนาดเพื่อทำให้การนอนแบบมีคุณภาพสามารถเข้าถึงได้” ได้รับการคัดเลือกให้เป็น 1 ใน 3 โครงงานออกแบบนวัตกรรมจากประเทศไทย ที่ได้สิทธิเข้าแข่งขันออกแบบนวัตกรรม James Dyson Award 2022 ระดับนานาชาติ  กับอีก 80 ทีม จากทั่วโลก

แม้การได้รับคัดเลือกไปแข่งขันระดับนาชาติ อาจจะเป็นความสำเร็จที่น่าภาคภูมิใจ แต่สำหรับน้อง ๆ ทั้ง 5 คน นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของความฝัน หรือเป้าหมายที่ใหญ่กว่านั้น

“การพัฒนาภายใต้โจทย์ของการแข่งขันครั้งนี้ เรานำทักษะและกระบวนการคิดจากในห้องเรียนและห้องปฏิบัติการมาวางแผนการทำงานอย่างเป็นขั้นตอน ตั้งแต่การหา idea การวิเคราะห์ pain point การดีไซน์ ไปจนถึงการค้นหาเทคโนโลยีที่เหมาะสม โดยต้องเป็นชิ้นส่วน อุปกรณ์ และเทคโนโลยีที่มีอยู่ในท้องตลาด หรือสามารถผลิตได้จริงในปัจจุบัน  ดังนั้น การได้รับสิทธิ์ไปแข่งกับผลงานของประเทศอื่นๆ คือ การยืนยันว่าผลิตภัณฑ์ของเราสามารถตอบโจทย์การเป็นนวัตกรรมที่ใช้ประโยชน์ได้จริง เป็นประโยชน์กับคนจริงๆ เราจึงตั้งใจว่าจะร่วมกันพัฒนาต่อจน AEOLUS ให้เป็นหมอนที่ใช้งานได้จริงในที่สุด” ปวีกรณ์ กล่าวสรุป

ด้าน อาจารย์บวรศักดิ์ สกุลเกื้อกูลสุข ประธานหลักสูตรวิศวกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ FIBO ในฐานะอาจารย์ที่ปรึกษา กล่าวว่า มหาวิทยาลัยนอกจากการสนับสนุนด้านอุปกรณ์ งบประมาณ รวมถึงคณาจารย์ กับการสร้างสรรค์ผลงาน สิ่งประดิษฐ์ หรือนวัตกรรมของนักศึกษา ในเวทีต่างๆ แล้ว  ยังมีแผนงานด้านการพัฒนาต้นแบบ (Develop Prototype) ที่จะช่วยให้นักศึกษาสามารถต่อยอดจากสิ่งประดิษฐ์หรือนวัตกรรมไปเป็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบที่มีโอกาสต่อยอดในเชิงพาณิชย์ได้อีกด้วย