손가락마다 눈 달고 AI 탑재한 로봇 의수

하이커뮤니티매니져 0 1 05:25

손가락별 센서와 인공지능(AI)을 탑재해 자연스럽게 물체를 붙잡을 수 있도록 돕는 로봇 의수(왼쪽 사진). 오른쪽 사진은 마샬 트라우트 미국 유타대 박사후연구원(오른쪽)과 팔 전완부가 절단된 실험 참가자가 의수를 착용한 모습. Utah NeuroRobotics Lab 제공

미국 연구팀이 손가락 끝마다 센서를 장착하고 인공지능(AI)을 탑재한 로봇 의수를 개발했다. 기존 의수처럼 사용자가 손가락 움직임을 하나하나 의식적으로 조절할 필요가 없다. 신체적·인지적 부담 없이 움직임을 자연스럽게 보조해 물체를 정교하게 잡을 수 있도록 돕는다.

미국 유타대 뉴로로보틱스연구실 연구팀은 로봇 의수에 AI 기반 '자율성'을 부여해 사용자의 체감 성능을 개선하고 연구결과를 9일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개했다.

현존 로봇 의수는 구조적으로 인간의 손동작을 대부분 재현할 수 있지만 제어 능력은 제한적이다. 우리가 손으로 다양한 물체를 잡을 때마다 각 손가락이 어떻게 움직여야 하는지 의식하지 않는 것과 달리 의수는 사용자가 손가락 하나하나를 의식적으로 움직여야 하기 때문에 인지적 부담이 따른다.

연구팀은 상용 의수인 '타스카 핸드(TASKA Hand)'의 손가락 끝에 적외선 근접 센서와 압력 센서, AI 모델과 결합했다. 인공신경망으로 물체를 잡는 자세를 학습시켜 안정적이고 정밀한 물체 잡기 동작을 구현한 것이다.

피부나 근육의 전기 신호에서 도출된 사용자의 의도와 센서 데이터를 기반으로 훈련된 알고리즘으로 도출된 기계의 의도를 혼합한 자동화 모델이 의수 조작을 보조한다. 각 손가락이 자체 센서로 앞을 '볼' 수 있기 때문에 물체를 잡기 위해 필요한 거리만큼 자연스럽게 움직인다.

연구팀은 팔 전완부가 절단된 환자 4명과 사지가 건강한 사람 9명을 모집해 개발된 의수의 기능을 테스트했다. 실험 참가자들은 계란처럼 깨지기 쉬운 물체를 잡고 이동하거나 종이 집기, 머그잔으로 음료 마시기 등의 과제를 수행했다.

참가자들은 별도의 훈련이나 연습 없이도 일상 작업을 수행할 수 있었다. 사용자들은 새로운 의수가 일상 작업에서 인지적 부담을 줄였으며 신체적 부담을 늘리지는 않았다고 보고했다.

연구를 주도한 마셜 트라우트 유타대 박사후연구원은 "생체 모방 의수가 점점 실물처럼 진화하고 있지만 여전히 제어가 직관적이지 않다"며 "사용자 절반가량이 의수를 포기하는데 그 이유로 제어 불량과 인지적 부담을 꼽는다"고 설명했다.

연구팀은 향후 생각만으로 의수를 제어하고 의수에서 촉각을 다시 사용자에게 되돌려주는 지능형 의수를 개발할 예정이다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=75477

Comments

가입코드 : a12345

종목별 팀순위

순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
19	번리	19	3	2	14	11
20	셰필드	19	2	3	14	9