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중국 화중과기대, 하지 근력 개선위한 인간 추종형 감시 로봇 개발재활 개선 효과 기대...‘사이보그 앤 바이오닉 시스템’에 발표
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승인 2024.06.10  17:05:07
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중국 후베이성 우한 소재 화중과기대(Huazhong Science and Technology University) 연구팀이 하지 근력 약화로 고통을 겪는 사람들을 지원하는 인간 추종형 감시 로봇을 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 3일 보도했다.

노인이나, 신경계 및 운동계 질환으로 하지 근력이 약화된 사람들의 일상적인 이동성을 향상시키고, 재활 노력에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 관련 논문을 전문 학술지인 ‘사이보그 앤 바이오닉 시스템’에 발표했다.(논문 제목:Prescribed Performance Control of a Human-Following Surveillance Robot with Incomplete Observation)

연구팀에 따르면 전 세계적으로 인구 고령화가 심화하면서 하지 근력 약화 유병률이 증가하고 있다. 전세계적으로 약 4억 명으로 추정되는 노인들이 신경계 및 운동계 질환으로 인해 이동성과 독립성을 위협받고 있다.

이들의 건강 회복과 사회 재통합을 위해선 시의적절하고 효과적인 재활 개입이 중요하다. 최근 연구가 증가하고 있는 보조 로봇은 의료 시스템의 부담을 줄이고, 환자의 독립성을 강화할 수 있는 유망한 솔루션을 제공한다.

이번에 개발한 로봇은 인간 보행 의도 추정 알고리즘을 활용해 데이터 전송 차단이나 신체 폐색 상황에서 동작 신호가 중단되더라도 효과적으로 보행 동작을 지원할 수 있다. 이는 로봇이 보행자의 이동 속도와 의도한 경로에 지속적으로 적응할 수 있도록 보장하는 데 중요하며, 필요한 때와 장소에서 정확하게 지원한다.

로봇은 고급 의도 인식 기능 외에도, 사용자에 대해 지정된 거리와 방향 내에 유지되도록 보장하는 인간 추종 제어 알고리즘을 채택했다. 이를 통해 로봇은 사용자의 이동 경로를 방해하는 것을 방지하고, 사용자의 편안함과 안전을 향상시킨다. 이 로봇은 사용자의 보행 의도와 환경 조건에 따라 사용자와 가깝지만 안전한 거리를 유지하면서 복잡한 보행 경로를 성공적으로 탐색할 수 있다.

연구팀은 "우리의 로봇은 물리적인 지원을 제공할 뿐만 아니라 고급 알고리즘을 통합해 다양한 사용자의 요구와 환경에 적응할 수 있도록 보장한다“고 말했다.

연구팀은 이 로봇 기술이 독립적으로 보행할 수 있지만 낙상을 예방하기 위해 모니터링이 필요한 근력 저하 초기 단계에 있는 환자들에게 적합하다고 밝혔다. 로봇은 사용자의 이동성과 삶의 질을 향상시키는 데 매우 중요한 인간과 로봇의 상호작용 인터페이스, 균형 지원을 위한 핸드 레일 등을 갖추고 있다.

연구팀은 보다 향상된 센서와 알고리즘을 통합해 다양한 환경에서 로봇의 응답성과 적용 가능성을 개선한다는 계획이다. 궁극적인 목표는 이동성을 지원할 뿐만 아니라 근육 기능과 조정력을 향상시켜 재활 과정에 적극 기여하는 로봇을 만드는 것이라고 강조했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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