지난 5월 29일부터 6월 3일까지 싱가포르에선 국제전기전자기술자협회(IEEE)가 매년 개최하는 로봇자동화 분야 국제학술대회 ‘ICRA(International Conference on Robotics and Automation)’가 열렸다. 이번 ‘ICRA 2017’에서 의료 및 헬스분야의 로봇 기술이 다수 소개돼 관심을 끌었다. 'IEEE 스펙트럼'은 이번 학술행사에서 발표된 의료 및 헬스 로봇 가운데 주목할만한 로봇 5가지를 소개했다.

▲ 위 조직 검사용 캡슐 로봇

독일 슈트트가르트에 위치한 '막스 플랑크연구소' 지능시스템 연구팀은 위 조직 검사용 캡슐 로봇을 개발했다. 일종의 소프트 캡슐 내시경이다. 이 캡슐 로봇은 사람이 삼키면 위 안으로 들어가 바늘을 이용해 위 조직 샘플을 떼온다. 단순히 조직 표면만 떼는 것이 아니라 피부 깊숙이 들어가 샘플을 채취할 수 있다. 캡슐 로봇에는 자석이 들어가 있다. 자석을 이용해 로봇의 이동 방향과 동작을 제어할 수 있다.

▲ 쉽게 부러지지 않는 로봇 손가락

로봇 핸드는 보통 외부의 충격에 관절 부위가 부러지는 경우가 많다. 미국 일리노이즈대학 산하 '브레틀 연구그룹(Bretl Research Group)'은 외부의 충격에 부서지지않는 로봇 손가락을 개발했다. 이 로봇 손가락은 현재 상용화되어 있는 로봇 핸드의 약한 부분을 개선하는 데 중점을 뒀다. 특히 로봇 손가락을 구부리는 힌지(hinge) 부위에 있는 '핀 조인트(pin joint)'가 취약하다는 점을 인식하고 이 부분을 집중적으로 개선했다. 손가락은 유연한 폴리우레탄 소재와 실리콘 스킨, 강화 스프링 등으로 만들어졌다. 망치로 때리고 강제로 구부리는 등 각종 고문 실험을 진행했다. 그런데도 제 기능을 수행했다.

▲ 결장 내시경 로봇

결장이나 직장 부위에 종양이 있는지를 알기 위해 의사들과 환자들은 민망하고 고통 스러운 절차를 거쳐야한다. 결장 내시경을 힘들게 몸안으로 넣어야 하기 때문이다.

미 콜로라도대학 렌츌러 연구그룹(Rentschler Research Group)은 결장 내시경 로봇을 개발했다. 벌레처럼 생긴 이 캡슐 로봇은 벌레가 움직이듯이 연동 운동을 하면서 이동할 수 있다. 몸을 수축 및 확장하면서 기어가는 것. 이 로봇은 형성기억합급(shape memory alloy)으로 이뤄진 3개의 스프링을 갖추고 있다. 6분에 15cm를 이동할 수 있다.

▲ 레이저 지원 로봇팔

미국 메사추세츠 로웰대학과 노던이스턴대학은 스쿠터용 로봇 팔을 개발했다. 장애인이 스쿠터를 타고 이동하면서 자신이 집고 싶은 물건을 로봇 팔을 이용해 집을 수 있다. 이 로봇 팔은 MS의 키넥트와 유사한 심도 카메라를 탑재하고 있다. 사용자가 집고 싶은 물체를 향해 레이저빔을 쏘면 카메라가 스캐닝해 물건을 잡는다. 물건을 집기 위해선 '파지 발견 알고리즘(grasp detection algorithm)'을 적용했다.

▲ 시각장애인용 웨어러블 비전 시스템

MIT 산하 CSAIL(컴퓨터과학 및 인공지능 연구소)은 시각장애인이 지팡이 없이도 자신이 가고자 하는 위치를 찾아가는 비전 시스템을 개발했다. 이 시스템은 카메라와 컴퓨터를 내장한 비전 시스템, 허리 부분에 차는 진동 장비 등으로 구성되어 있다. 시각장애인은 비전 시스템을 목에 걸고 이동한다. 장애물이 있으면 진동 장비가 울리면서 시각 장애인의 이동 방향을 알려준다. 굳이 지팡이가 없어도 이동 가능하다.