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11세 장애인 소녀 전동 휠체어에 로봇 팔을 달다키노바 로보틱스, 로봇 팔 '자코' 개발
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승인 2019.06.14  18:00:21
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올해 11살의 어린 소녀인 ‘메리 넬슨(mary Nelson)’은 ‘척수성 근위축(SMA:spinal muscular atrophy)’이라는 병을 앓고 있다. 이 병은 자신의 의지대로 근육을 움직이지 못한다. 우리 몸은 자신의 의지와는 상관없이 일상적인 활동을 수행할 때 자율적으로 움직이는 근육들이 있는데, 척수성 근위축을 앓으면 이런 근육들이 제대로 움직이지 않는다.

메리 넬슨은 SMA를 앓고 있지만 주변 세계에 대한 호기심이 아주 많다. 새로운 것에 흥미를 느끼고 독립적으로 활동하기 위해 무척 애를 쓴다. 그녀는 스스로 마우스를 사용하는 법도 깨우쳐 아이패드, PC, 전화 등도 사용할 수 있다. 일반적인 마우스가 아니라 장애인을 위해 만든 특수 마우스다.

이동을 위해 전동 휠체어를 사용하고 있는데 휠체어와 다른 디바이스들을 블루투스로 연결해 사용하기도 한다. 전동 휠체어에 야구 배트, 페인트 붓, 장난감 등을 연결해 사용해보기도 했다. 그녀는 말을 좋아해 말과 교감하는 것에도 흥미를 느낀다. 말에게 먹이도 주고 싶고 솔로 털을 다듬어 주고 싶지만 몸이 맘대로 되지 않는다. 하지만 말과 교감하고 싶은 그녀의 꿈은 이제 가능해졌다. 전동 휠체어에 로봇 팔을 연결해 자신의 팔처럼 사용할 수 있기 때문이다.

‘IEEE 스펙트럼’은 로봇 팔 전문업체 ‘키노바 로보틱스(Kinova Robotics)’가 메리 넬슨의 전동 휠체어에 특수 로봇 팔을 연결해 자유로움을 선사한 사연을 소개했다. 메리 넬슨의 가족들은 키노바 로보틱스의 로봇 팔을 소개하는 유튜브 영상을 보고 회사에 연락을 취했다고 한다. 이제 그녀는 원하면 언제나 말에게 다가가 먹이를 주거나 털을 쓰다듬어줄 수 있다.

키노바 로보틱스가 메리 넬슨의 전동 휠체어에 부착한 로봇 팔은 ‘자코(Jako)’라는 제품이다. 자코는 3개의 손가락을 갖고 있고 6자유도를 갖고 있다. 자코는 전동 휠체어로부터 전기를 끌어다쓰기 때문에 낮은 전력으로도 높은 효율성을 발휘할 수 있도록 설계됐다.

키노바 로보틱스는 ‘Gen3’와 같은 산업용 로봇 팔도 공급하고 있는데 이런 로봇 팔은 소비 전력이 크고 동작 속도가 빠르기 때문에 메리 넬슨의 전동 휠체어에 부착하기에는 무리가 따른다. 다칠 우려가 크기 때문이다. 게다가 배터리의 크기도 커 전동 휠체어에 연결하는 데 적합하지 않다.

키노바 로보틱스의 연구팀은 로봇 팔의 안전성에 주안점을 두었다. 밥을 먹고 물을 마시고, 문을 여닫는 등 일상적인 동작을 지원하기 위해선 가볍고 충격도 없어야 하기 때문이다.

연구팀에 따르면 자코를 전동 휠체어에 부착한 이후 넬슨은 빠른 속도로 조작법을 터득했다. 키노바측은 자코의 조작법을 최대한 직관적으로 만들어 메리가 빨리 새로운 장치에 익숙해지도록 했다. 메리의 노력 덕분에 이제 메리는 연필, 자 같은 작은 물건도 로봇 팔로 쉽게 잡을 수 있고 전동 휠체어에 보다 편하게 앉는 법도 깨우쳤다. 그녀가 착용하고 있는 헤드셋에는 마이크가 붙어 있는데 이제 밥을 먹기 위해 마이크를 이동시키는 것도 스스로 할 수 있다.

키노바와 메리 넬슨은 한단계 더 나아가기 위해 노력하고 있다. 가령 로봇 팔을 이용해 피아노를 치는 법을 배우는 것이다. 로봇 팔로 피아노를 치기 위해선 훨씬 더 로봇 팔을 섬세하게 조작할 수 있어야한다. 메리는 로봇 팔과 같은 보조 장치를 이용해 앞으로 음악을 만드는 꿈을 꾸고 있다. 로봇 팔이 과연 그녀의 꿈을 실현시켜줄 수 있을까?

장길수  ksjang@irobotnews.com
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