양팔 쓰면서 생각으로 조종…日연구팀 ‘제3의 팔’ 로봇 개발

양팔을 쓰면서 동시에 생각으로 조종할 수 있는 ‘로봇 팔’을 일본 연구자들이 개발했다.

26일 교토신문 등 현지언론 보도에 따르면, 일본 국제전기통신기초기술연구소(ATR) 연구팀이 생각할 때 나오는 뇌파로 기계를 조작하는 ‘뇌 기계 인터페이스’(BMI·Brain Machine Interface) 기술을 사용해 멀티태스킹 작업을 수행할 수 있는 로봇 팔을 제작했다.

지금까지 BMI 기술을 활용한 로봇 팔은 사용자가 몸을 가만히 멈춘 상태에서 정신을 집중해 머릿 속에 자기 몸을 움직이는 운동 이미지를 떠올려 이때 발생하는 뇌파를 측정하는 방식으로 움직였다.

하지만 ATR 산하 이시구로·히로시(石黒浩) 특별연구소의 니시오 슈이치 주간연구원이 이끄는 연구팀은 사용자가 양팔을 자유롭게 사용하는 상태에서 다시 생각 만으로 조종할 수 있는 로봇 팔을 만들어낸 것이다. 이는 팔이 하나 더 생긴 것과 마찬가지라는 얘기다.



이에 따라 ‘제3의 팔’로도 불리는 로봇 팔의 성능을 확인하기 위해 연구팀은 19~31세 젊은 성인남녀 15명을 모집했다. 그리고 이들 참가자에게 양팔을 쓰면서 생각 만으로 로봇 팔을 움직이도록 한 실험을 시행했다.

실험은 흰색 바탕에 파란색 하트와 빨간색 세모, 분홍색 별, 그리고 녹색 네모 도형이 그려진 직사각형 판을 참가자가 양손으로 붙잡은 상태에서 그 위에 노란색 공을 올려두고 연구원의 지시에 따라 순서대로 공을 해당 도형 이미지 위로 보내는 작업을 수행하게 했다. 그리고 이때 연구원이 건네는 패트병을 생각 만으로 로봇 팔을 움직여 받을 수 있는지 검사한 것이다.

그 결과, 해당 실험을 잘 수행하는 사람은 8명, 하지 못하는 사람은 7명이었다. 하지만 작업을 수행할 수 있었던 사람들은 85%의 높은 성공률을 보였다.

이에 대해 연구팀은 “자동차를 운전하면서 보행자에 주의하는 등 여러 작업을 동시에 수행하는 멀티태스킹 능력은 노화와 치매에 의해 쇠퇴한다”면서 “이 기술을 이 능력을 보완하는 훈련에 활용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

자세한 연구 성과는 국제 학술지 ‘사이언스 로봇틱스’ 최신호에 실렸다.



사진=ATR 산하 이시구로·히로시 특별연구소(위), 사이언스 로보틱스

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr