DARPA, ‘촉각’도 재현하는 로봇 의수 개발

손의 움직임뿐만 아니라 감각까지 되찾게 해주는 신형 로봇 의수가 미군에 의해 개발돼 관심을 집중시키고 있다.

이번 기술은 미국 마이애미대학교 연구팀과 미국방위고등연구계획국(DARPA, 이하 다르파)이 공동으로 개발한 것으로, 최근 다르파가 주최한 컨퍼런스에서 처음으로 공개됐다.

원래 다르파는 뇌에 전극을 심어 뉴런의 경미한 전기펄스를 감지, 그 신호를 의수 및 의족에 전달해 조작하는 기술을 개발하고 있었다. 이는 팔 다리 절단부위의 근육 움직임 신호를 통해 조종하는 기존 로봇 의족·의수 기술보다 한층 진일보한 것이다.

해당 기술을 개발했던 다르파의 저스틴 산체스 박사는 여기서 한 걸음 더 나아가 이번에는 거꾸로 의수에서 감지한 촉각신호를 두뇌에 전송하는 기술을 실현했다. 개발팀은 척수를 다쳐 신체마비 환자가 된 ‘네이선’이라는 이름의 실험 참가자와 함께 이번 기술의 성능을 직접 확인한 것으로 전한다.

네이선이 의수로 물건을 들거나 만지면, 의수에 내장된 역각 센서(force sensor, 로봇 팔 또는 손에 가해지는 힘을 측정하는 일종의 촉각센서)가 작은 전기신호를 네이선의 두뇌에 심어진 전극에 전송한다. 이를 통해 네이선은 의수의 손가락에 닿은 물체를 ‘느낄’ 수 있다는 것이 개발팀의 설명.

개발자들은 네이선의 눈을 가린 채 어떤 손가락이 만져지고 있는지 맞추도록 하는 실험에 성공했다고 밝혔다. 개발자들은 “예고 없이 손가락 두 개를 동시에 누르자 네이선이 이를 알아채고 ‘지금 누군가 장난을 치는 것 아니냐’고 말했다”며 “이를 통해 이번 기술이 실제 손의 감각을 매우 근접하게 구현할 수 있다는 점을 더욱 확실히 알 수 있었다”고 전했다.

산체스는 “두뇌 신호로 직접 조종하는 의수는 그 자체로도 많은 잠재력을 가지고 있는 기술이긴 하지만, 촉각이 없이는 세밀한 작업을 수행하기 힘들다”며 “이번 기술을 통해 실제 팔의 기능에 준하는 성능을 지닌 의수 기술의 실현 가능성이 더 높아졌다”고 자평했다.

사진=ⓒDARPA

방승언 기자 earny@seoul.co.kr