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美 유타대, 가볍고 빠르게 보행할 수 있는 생체 로봇 의족 개발오토복과 상용화 추진
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승인 2022.12.09  13:16:35
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▲ 유타대 연구팀이 바이오닉 로봇 의족을 개발했다.(사진=유타대)

美유타대 생체엔지니어링연구소(Bionic Engineering Lab) 과학자들이 가볍고 빠른 속도로 걸을수 있는 바이오닉 로봇 의족을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 이 기술의 상용화를 위해 보철산업의 세계적 선두주자인 오토복(Ottobock)과 새로운 파트너십을 체결했다고 밝혔다.

토마소 렌찌 유타대 교수는 “세계에서 가장 큰 보철물 제조업체인 오토복이 최고 수준의 로봇공학과 인공지능 기술을 사용해 의족을 필요로 하는 사람들에게 최대한 빨리 제공하기로 약속했다"며 "오토복은 이동의 자유, 삶의 질, 그리고 독립을 촉진한다. 그들은 지금이 기술적 해결책을 모든 사람들에게 줄 수 있는 시기라고 말했다”고 전했다.

연구팀은 바이오닉 로봇의족이 모터, 프로세서, 첨단 인공지능을 활용해 절단된 사람들이 보행하고 계단과 경사로를 오르내릴 수 있도록 더 많은 힘을 제공한다고 밝혔다. 유타 바이오닉 레그는 절단 수술을 받은 사람들, 특히 노인들이 오래 걷고 새로운 수준의 이동성을 얻을 수 있도록 돕는다. 더 빨리 걷는 데 필요한 더 많은 에너지를 제공하며, 계단 높이에 자동으로 적응하거나 장애물을 극복할 수 있도록 한다.

유타 바이오닉 레그는 맞춤 설계된 힘과 토크 센서, 가속도계와 자이로스코프를 사용해 공간 안에서 다리의 위치를 결정한다. 각 센서들은 센서 입력 값을 로봇 관절의 움직임으로 변환할 수 있는 컴퓨터 프로세서에 연결되어 있다. 실시간 데이터를 바탕으로 로봇 다리는 관절 모터에 전력을 공급하며, 걷기, 일어서기, 계단 오르내리기 등을 수행한다.

다리에 설치된 '스마트 트랜스미션 시스템'은 전기 모터를 로봇 의족 관절에 연결한다. 이 최적화된 시스템은 자전거의 기어 변속기 처럼 각 움직임에 대해 관절 동작을 자동으로 조정한다. 또한 무릎 관절과 발목 관절은 물론 로봇 발가락에도 관절이 있어 걷는 동안 안정감과 편안함을 제공한다.

무게가 약 6파운드로 가볍기 때문에 적은 에너지를 필요로 한다. 무거운 보철물은 사용자들에게 더 많은 에너지를 필요로 하며 사용자의 남은 팔다리에 보철물을 부착하는 것이 더 어렵다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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