손 끝에 전해지는 생생한 촉감의 대반전?

요즘 로봇자동화 도입을 상담 받을 수 있는 마로솔 홈페이지에서 가장 많은 문의가 들어오는 사례는 뭐니 뭐니 해도 웨어러블 로봇이라고 합니다. 그 중에서도 의료용으로 웨어러블 로봇을 찾는 분들이 꽤 많으시다고 하는데요.

▲ 엔젤로보틱스에서 개발한 개인 맞춤형 보행 보조 웨어러블 로봇 ‘엔젤슈트'

실제로 신체 활동이 불편한 중증 장애인 분들이 이런 로봇들을 많이 찾으시다 보니 상용화도 점점 박차를 가하고 있습니다. 오늘은 그 중에서도 더 업그레이드 되어, 촉감까지 생생하게 느낄 수 있는 생체 로봇 팔을 준비했습니다.

팔이 없는 환자들이 착용할 수 있는 이 생체 로봇팔은 일반인들처럼 자연스럽게 팔을 움직이고, 촉각을 인지할 수 있는데요. 한마디로 말해서 손이 없어도 손이 움직이는 것처럼 느끼고 손가락이 없어도 손가락으로 물건을 만지는 것처럼 느낄 수 있습니다.

원리는 다음과 같습니다. 먼저 환자의 절단 부위 신경을 가슴 근육으로 재배치 하는데요. 이 때 로봇팔에 장착된 전기 증폭기가 신경이 옮겨진 가슴 근육 위에 놓이게 됩니다. 그리고 환자가 원하는 동작을 생각하면 뇌에서 신경 신호를 보내 가슴 근육이 움직이고 로봇팔을 활성화하는 전기 신호가 만들어지는 것이죠.

이렇게 물건을 잡거나 행동을 취하면서 로봇 팔로 감지된 촉감은 가슴 근육에 재배치된 신경을 통해 다시 뇌로 전달됩니다. 이렇게 뇌와 로봇팔의 신경 신호를 양방향으로 전달할 수 있어 비장애인과 비슷한 정확도로 물건을 잡고 움직이며 실제 팔이 움직이는 것처럼 느낄 수 있습니다. 정말 영화 속에나 나올 것 같은 놀라운 신기술이죠.

실제로 실험에서 이 로봇 팔을 체험해본 한 참가자는 생체 로봇팔의 엄지와 검지로 작은 물체를 집고, 손가락에 힘을 줘 빨래 집게를 벌리기도 하는 등 생각하는대로 움직이고 촉감을 느낄 수 있었는데요. 본인이 잡고 있는 것이 미끄러지기 시작했는지, 아니면 누군가의 손을 너무 세게 쥐고 있는건 아닌지 등 생생한 촉감을 경험했다고 합니다.

이 생체 로봇팔을 만든 클리블랜드 클리닉 연구소의 러너 구소 박사는 기성 의수를 사용해 구축한 이 시스템을 바탕으로 높은 수준의 컴퓨팅을 통해 촉감과 감각을 적용했다고 하는데요. 이렇게 만들어진 ‘신경-기계 인터페이스'가 팔이 절단된 환자들이 자연적인 팔 기능을 회복할 수 있도록 하는 아주 중요한 단계라는 점을 시사 하기도 했습니다.

아주 흥미로운 점들이 눈에 띄는 멋진 로봇팔이었습니다. 추후에는 같은 기술로 만들어진 ‘생체 로봇 다리'도 나올 수 있지 않을까요? 또 아직 의료용은 많이 상용화가 되지 않았지만 산업용 웨어러블 로봇의 경우에는 마로솔에 많이 입점되어 있으니 한번씩 둘러보시고 무료상담까지 받아보세요. ▒ 자료제공=마로솔(https://myrobotsolution.com)