서울대는 융합연구팀이 물건을 쥐고자 하는 의도를 단 하나의 센서만으로 파악해 도와주는 장갑을 공동 개발했다고 7일 밝혔다.
이번 연구는 서울대 체육교육과(안주은 교수), 서울대 기계공학부(조규진 교수), KAIST 전산학부(조성호 교수), 분당서울대병원(공현식 교수)의 융합연구로 이뤄졌다.
개발된 장갑의 기본 원리는 힘을 주고자 할 때 근육을 중심으로 발생하는 전기적 신호인 근전도를 감지해 동작 의도를 파악하는 것이다. 근전도를 이용한 의도 파악은 의족이나 의수 제어에 주로 사용됐다.
그러나 장갑과 같은 착용형 로봇 적용에는 많은 어려움이 있었다. 여러 개 근전도 센서를 부착해야 하는데, 근육 위치가 사람마다 다르고 센서가 원래 위치에서 벗어나면 의도 파악이 어렵다는 단점이 있었다
연구팀은 큰 악력을 내고자 할 때만 손목 부근에서 큰 근전도 신호가 감지되는 현상을 발견했다. 이를 이용해 단 하나의 센서를 손목 부분에 밀착시키는 것만으로 의도를 정확히 파악해낼 수 있는 방법을 고안했다. 새로 개발된 로봇 장갑의 의도 파악 성능은 5개 센서를 팔뚝 주위 근육에 부착시켜 의도를 파악하는 기존 방법보다도 우수한 것으로 나타났다.
연구팀 측은 “인체와 관련된 새로운 발견과 운동학적 실험, 기계학습, 소프트 로봇제작 등 여러 분야에 걸친 전문성 융합을 통한 미래 기술 개발 사례”라며 “앞으로 신체 능력 증강을 위한 실용적 착용형 로봇 개발에 중요한 기여를 할 것”이라고 기대했다.
서울대 천상희 연구원이 주저자로 작성한 관련 논문은 'IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics' 2월호에 정식 게재될 예정이다.