(The new prosthetic arm has built-in sensors in the thumb that allows the user to feel how much pressure they're applying to objects. Credit: Johan Bodell)
(One of the long-time users of the new prosthetic arm. Credit: Johan Bodell)
(A diagram showing how the prosthesis interfaces with the nerves and muscles to allow users to control it with their mind. Credit: Sara Manca /Yen Strandqvist)
과학자들은 최신 로봇 기술과 센서 기술, 그리고 신경을 대신할 의료 기술을 이용해서 진짜 팔이나 다리의 기능에 근접한 로봇 의수와 의족을 개발하려고 연구를 진행 중입니다. 최근 유럽과 미국의 국제 과학자팀 (Chalmers University of Technology, Sahlgrenska University Hospital, University of Gothenburg, Integrum AB, Medical University of Vienna, and MIT)은 근육에 전달되는 신경 신호를 이용해서 손을 펴고 쥘 수 있을 뿐 아니라 얼마나 힘이 가는지 느낄 수도 있는 로봇 의수를 개발했습니다.
이들이 개발한 로봇 의수는 요골 신경 (radial nerve) 신호를 손을 펴는 것으로 인식하고 정중 신경 (Median nerve) 신호는 손을 쥐는 것으로 인식합니다. 마지막으로 중요한 감각 피드백 (sensory feedback) 은 척골 신경 (Ulnar nerve)를 통해 이뤄집니다. 연구팀은 세 명의 스웨덴 자원자를 대상으로 지난 수년간 이 시스템의 성능을 검증하고 개선했습니다.
그 결과 상당히 인상적인 성능의 로봇 의수가 탄생했습니다. 착용자들은 로봇 의수를 이용해서 자동차를 수리하고 공구를 다루며 음식물을 잡는 등 일상 생활에 필요한 용도로 사용할 수 있었습니다. (영상 참조)
(동영상)
단순히 손을 쥐고 펴는 행동만으로는 많은 일을 할 수 없습니다. 너무 힘을 세게 주거나 적게 주면 물건이 부서지거나 빠져나갈 수 있기 때문입니다. 이를 적당히 사용자가 의식적으로 조절할 수 있다면 다양한 물건을 다룰 수 있습니다. 비록 대상자가 많지는 않지만, 이를 효과적으로 사용하는 참가자들의 모습은 인상적입니다. 연구팀은 이를 의족 등 다른 부분에도 활용하는 것은 물론 더 많은 환자를 대상으로 확대하려고 준비 중입니다.
앞으로 연구를 통해 외형을 더 미적으로 가다듬고 기능을 개선한다면 의족이나 의수가 필요한 환자에서 상당한 도움이 될 것으로 기대됩니다.
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