▲ 이스라엘 알린병원 관계자가 조이스틱을 이용해 로봇팔을 조작, 컵을 다루고 있는 모습(사진=알린 병원)

이스라엘 연구진이 척추외상 등으로 상반신 장애를 갖고 있는 사람들을 위한 휠체어 탑재용 로봇 팔을 개발했다고 ‘더로봇리포트’가 보도했다. 신경마비 등 요인으로 팔을 제대로 쓸 수 없는 장애인이 휠체어를 타고 이동하면서 손 동작을 하거나, 글씨를 쓰는 동작이 가능하다는 설명이다.

더로봇리포트에 따르면 이스라엘 오픈유니버시티(Open University of Israel) 산하 '뉴로-바이오모픽 엔지니어링 랩(Neuro-Biomorphic Engineering Lab)' 소속 과학자들은 액센추어의 자금 지원과 인텔의 뉴로모픽(neuromorphic) 및 ABR(Applied Brain Research Inc.)의 알고리즘의 지원으로 받아 휠체어용 로봇팔을 개발하고, 이스라엘 재활전문병원인 ‘알린 병원(ALYN Hospital)’에서 테스트를 진행했다.

이번 연구에 채택된 인텔의 뉴로모픽 컴퓨팅 기술은 인간의 뇌를 모방해 기억과 연산을 대량으로 같이 진행할 수 있도록 하는 것이 핵심이다. 이들 기업들은 인텔의 ‘뉴로모픽 리서치 커뮤니티(Intel Neuromorphic Research Community, INRC)’를 통해 이번 프로젝트를 지원했다.

현재 전세계적으로 7500만명 이상의 장애인이 휠체어의 도움을 받아 일상 생활을 해야하는 것으로 알려지고 있다. 하지만 척추 이상으로 상체와 팔을 제대로 움직이지 못하는 장애인들은 밥이나 물을 먹기위해 스푼이나 컵을 들지 못하는 경우가 아주 많다. 이들이 물체를 조작할 수 있는 로봇 보조기술의 개발은 로봇 과학자들에게 큰 도전 과제로 인식되고 있다.

이스라엘 오픈유니버시티의 프로젝트 러더인 '엘리샤이 에즈라 쭈르'는 “장애인들이 사용할 수 있는 로봇 팔이 많이 개발됐지만 가격이 너무 비싸거나 전력 소비가 너무 많아 사용하는 데 제한이 있었다”며 “엑센추어의 자금 지원, ABR 및 인텔의 기술 지원으로 비용을 크게 절감할 수 있는 ‘뉴로모픽’ 하드웨어 기반의 적응적 제어 기술을 개발했다“고 설명했다.

연구진은 인텔의 로이히(Loihi) 뉴로모픽 칩을 채택함으로서 비용을 크게 절감하고, 실시간 학습 능력을 제공할 수 있게 됐다고 설명했다. 로봇 팔의 기능을 향상시키기 위해 '적응적 제어' 기능을 갖춘 로이히 프로세서를 통해 실시간 학습 능력을 제공할 수 있게 됐다는 것.

로이히 프로세서는 일반 프로세서에 비해 최대 1000배의 에너지 효율성을 갖추고 있는 것으로 평가되고 있다. 이 프로세서를 채택함에 따라 충전없이 장시간 로봇 팔을 작동할 수 있다는 지적이다. 엑센추어의 연구원인 에디 리온고사리(Edy Liongosari)는 ”뉴로모픽 컴퓨팅 기술이 지능형 보조 장치의 개발에 큰 충격을 주었다“고 말했다.

이스라엘 오픈 유니버시티 연구진은 이스라엘 재활전문병원인 알린병원에서 로봇팔의 테스트를 진행했다. 연구팀은 휠체어에 탑재한 로봇팔에 ABR에서 개발한 리치(REACH· recurrent error-driven adaptive control hierarchy) 알고리즘을 적용했다. 연구진은 시연 과정에서 조이스틱을 이용해 로봇 팔을 조작해 컵을 들거나, 단어나 숫자를 쓰는 동작이 가능하다는 점을 보여줬다.

연구진은 이로써 뉴로모픽 컴퓨팅과 인공지능의 접목이 로봇팔 탑재 휠체어의 설계 및 제품 개발에 큰 도움이 된다는 점을 입증했다. 연구진은 앞으로 제조 및 산업 현장에서 보다 유연하게 동작할수 있는 로봇 팔 기술을 연구한다는 계획이다.