중국과학기술대학, 맥박 측정할 수 있는 소프트 로봇 손가락 개발

 

 

중국 안후이(安徽)성 허베이(河北)에 위치한 중국과학기술대(USTC) 연구팀이 사람의 맥박을 측정할 수 있는 소프트 로봇 손가락을 개발했다고 9일 밝혔다.

 

이번 연구 성과는 학술 전문지인 ‘셀 리포츠 피지컬 사이언스’에 게재됐다.(논문 제목:Toward human-like touch sense via a bioinspired soft finger with self-decoupled bending and force sensing)

 

연구팀은 뛰어난 촉각 기능을 갖추고 있는 이 로봇 손가락을 활용하면, 의사들이 환자의 맥박을 측정하고, 비정상적인 혹을 확인하는 등 진료 검사 업무를 수행할 수 있다고 밝혔다. 상용화할 경우 의사들이 유방암 등 질병을 초기에 발견에 치료할 수 있으며, 불편하거나 침습적으로 보일수 있는 신체 검사시 환자에게 편안함을 줄 수도 있다는 설명이다.

 

연구팀에 따르면, 기존 강성 로봇 손가락은 진료실 환경에서 요구되는 섬세한 작업을 수행하는 게 어렵고, 검사 도중 신체에 위해를 줄 수도 있다. 최근 로봇 공학자들이 사람 손의 움직임을 모방해 가볍고 안전하며 저렴한 소프트 로봇을 개발했지만, 물체의 복잡한 특성을 감지하는 데 여전히 어려움을 겪고 있다.

 

연구팀은 "지난 10년 간 이 분야에서 놀라운 진전이 있었지만 문헌에 제시된 대부분 소프트 핑거는 여전히 사람 손에 비해 기능이 떨어진다"며 "로봇 손가락이 ‘실제 세계’ 시나리오에서 사용될 수 있는 준비가 되어 있지 않다“고 말했다.

 

논문 주요 저자인 왕홍보 연구원은 “이 소프트 로봇 손가락은 추가 개발을 통해 미래 병원에서 '로봇 의사' 역할을 수행할 수 있으며 머신러닝과 결합해 자동 로봇 검사 및 진단 업무를 할 수 있다. 보건 인력이 크게 부족한 저개발 지역에 도움이 될 수 있다”고 말했다.

 

연구팀은 전도성 섬유 코일들을 포함하고 있는 간단한 장치를 개발했다. 이 장치는 구부릴 수 있는 액추에이터의 공기실 내에 감겨 있는 코일, 그리고 손가락 끝에 꼬여있는 액체금속 섬유 등 2 부분으로 구성돼 있다.

 

연구팀은 전류가 흐르는 특성을 측정함으로써 손가락이 물체에 닿을 때 얼마나 멀리 구부러지는지와 손가락 끝의 힘을 실시간으로 모니터링할 수 있다는 사실을 발견했다. 이러한 방식으로 이 장치는 물체의 특성을 사람의 촉감처럼 효과적으로 인식할 수 있다는 것이다.

 

연구팀은 로봇 손가락을 의료용으로 활용할 수 있는지 테스트하기 위해 로봇 팔에 손가락을 장착해 실리콘 시트에 박혀있는 세 개의 덩어리를 찾고, 손목에서 동맥의 위치를 정확히 찾아 맥박을 측정하는 것을 확인했다. 이 로봇 손가락은 사람 손처럼 "안녕하세요" “헬로” 등 단어를 타이핑할 수 있다.

 

연구팀은 추가 센서를 사용해 로봇 손가락 관절에 훨씬 더 유연한 기능을 제공하고, 사람 손가락처럼 여러 방향으로 움직일 수 있도록 했다. 머지않아 이 로봇 손가락을 의료 검사 업무에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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