미국 라이스대학(Rice University) 연구진이 사람의 팔 처럼 물체를 잡을 수 있는 공기압 방식의 착용형 보조 장치를 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 25일(현지 시각) 보도했다. 실제로 사람이 착용하면 제3의 팔로 활용할 수 있다.

이 장치는 장애를 갖고 있거나 여분의 팔을 원하는 사람들을 위해 개발됐으며, 일상 생활에서 활용할 수 있을 정도로 충분히 튼튼하게 만들어졌다고 연구팀은 설명했다. 이 로봇 장치는 의류 소재로 제작되었으며 에너지수확시스템(energy harvesting system) 기술을 채택했다. 사람이 보행하면서 에너지(압축공기)를 획득하는 방식이다.

이 로봇 장치는 사용하지 않을 때는 단지 몸을 감싸고 있지만, 활성화되면 바깥쪽으로 뻗어나가면서 미끄러운 물체도 잡을 수 있다. 안감으로 탄성중합체(elastomer lining) 소재를 덧대었다.

미국 해안경비대 장교이자 라이스대 졸업생인 슈베다(Shveda)는 이 로봇 장치를 착용하고 성공적으로 제품 성능을 시연했다. 슈베다는 스위치를 조작하는 방식으로 제3의 팔을 조작할 수 있었다. 연구팀은 향후 착용자의 의도를 예측하고 동작을 완성할 수 있는 센서를 채택할 계획이다.

라이스대 연구진은 또한 손이 꽉 찬 상태에서 컵이나 다른 작은 물체를 잡을 수 있는 컬링 팔(curling arm)과 겨드랑이에 팽창하는 벨로우즈 형태의 액추에이터를 부착한 셔츠를 제작해 착용자가 10파운드(약 4.5kg)짜리 물체를 집어들 수 있도록 했다. 마네킹에 이 장치를 입혀 테스트한 결과, 착용자의 근육에 의존하지 않고도 동작을 수행할 수 있다는 것을 보여주었다.

연구진은 "센서스 통계에 따르면 미국에는 자신의 팔로 10파운드 무게의 물체를 들어올리는 데 어려움을 겪고 있는 약 2천 5백만 명의 성인들이 있다"며 이 기술이 이런 사람들에게 도움을 줄 수 있을 것이라고 말했다.

이 시스템은 워킹화 밑창에 내장한 직조 펌프(textile pumps)와 공압 액추에이터로 구성되어 있다. 펌프에는 발을 내디딜 때마다 모양을 회복하는 개방형 셀 폴리우레탄 폼(foam)이 채워져 있다. 이 장치 개발에 들어간 부품의 가격은 20달러 정도에 불과하다. 제품은 조립이 간편하고 성능 저하 없이 세탁기로 세척할 수 있을 정도로 튼튼했다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 보조 장치가 사용자의 체중과 보행 속도를 기반으로 얼마나 잘 작동할지를 예측하는 수학적 모델도 개발했다고 말했다.