이탈리아기술원, 사람 발 모방한 '소프트풋 프로' 개발

 

 

 

 

 

이탈리아기술원(IIT·Italian Institute of Technology)은 사람의 발을 모방한 인공 발 ‘소프트풋 프로’(Soft Foot Pro)를 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 11일 보도했다.

 

IIT 연구팀은 이 인공 발이 다리를 잃은 사람들을 위한 유연한 의족, 미래의 휴머노이드 로봇을 위한 '인공 발'로 활용될 수 있다고 주장했다. 소프트풋 프로는 무동력, 유연성, 방수 기능을 지원한다.

 

IIT는 이 제품에 대한 2개의 국제 특허를 획득했으며, 유럽특허청에 특허를 신청했다. 소프트풋 프로는 미끄러운 지면이나 고르지 않은 지형에서 사용하도록 설계됐다.

 

IIT 연구팀은 제노바에서 열린 G7 헬스트랙 ‘건강하고 활동적인 노화를 위한 평생 예방(Life-long prevention for healthy and active aging)’ 기술 이벤트에서 시제품을 처음으로 공개했다. 이에 앞서 IIT 연구팀은 일본 요코하마에서 열린 ’ICRA 2024‘에서 연구 성과를 발표했다.

 

연구팀은 "의족과 오늘날의 휴머노이드 로봇의 공통점은 평평하거나 낮은 순응성의 발을 가지고 있다는 것이다. 최대의 안정성을 보장하도록 개발되었지만 지형 윤곽, 경사도, 무릎을 꿇거나 구부리는 동작 등 다양한 위치의 변화에 적응할 수 없다"고 말했다.

 

연구팀은 피사대학과 협력해 인체 해부학에서 영향을 받아 인공 발을 구현했다고 밝혔다. 소프트풋 프로는 무게가 약 450g이고, 최대 100kg의 하중을 버틸 수 있다. 티타늄(또는 항공 등급 알루미늄 합금)으로 된 이동식 아치 메커니즘으로 구성되어 있으며, 발 끝 부분은 인간 발의 족저근막(발바닥에 있는 두꺼운 섬유조직의 막. 발의 아치를 만들어주고, 걸을 때 발이 튼튼하게 힘을 받을 수 있게 해준다)을 모방하기 위해 병렬로 배열된 5개의 고강도 플라스틱 체인에 의해 연결되어 있다.

 

 

 

 

 

 

이 같은 특징적인 구조는 권양기(windlass) 메커니즘의 복제를 가능하게 하며, 발바닥 근막을 점진적으로 경직시켜 보행 중에 지면에 가해지는 힘을 고르게 분산시킨다. 발바닥의 적응 가능하고 탄력적인 특징은 지면에 가해지는 충격의 약 10%에서 50%를 흡수하는 데 도움이 된다.

 

연구팀은 소프트풋 프로가 현재 시판 중인 강성 의족과 달리, 형태를 변경할 수 있어 발바닥이 변형되고 지형의 거칠기와 어떤 장애물에도 적응할 수 있어 보행 동작의 자연스러움과 사용자의 안정성을 강화한다고 설명했다.

 

IIT 연구팀은 독일 하노버의과대, 오스트리아 비엔나의과대학 등과 협력해 다양한 형태의 소프트풋 프로 시제품을 테스트했다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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