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미국 매사추세츠 공대에서 개발 중인 노인 낙상 방지 이동 로봇 ‘E-BAR’ 모습. 연구팀이 (좌상단부터 시계방향으로) 욕조에 들어가거나 나오기, 몸을 구부려 물건 줍기, 균형 잃을 때 몸 잡아주기, 보행 보조, 바닥에서 사람을 일으켜 세우기, 변기에서 전동으로 앉는 자세 전환 기능을 테스트하는 모습.(사진=MIT News)
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20일 미국 매사추세츠 공대(MIT) 소식지에 따르면, 로보틱스 연구팀은 노인을 물리적으로 지원하고 낙상을 방지하기 위해 설계한 이동 돌봄 로봇 ‘E-BAR(E-Body Assistance Robot)’를 개발했다.
E-BAR는 사람을 뒤에서 따라다니는 로봇 핸들바 역할을 한다. 백광소재 주식
사용자는 독립적으로 걷거나 로봇의 팔에 기대어 지지할 수 있다. 로봇은 사람의 전체 체중을 지탱해 일어서거나, 자연스러운 궤적을 따라 들어 올릴 수 있다. 몸이 기울면 로봇 팔 측면의 에어백을 빠르게 부풀려 잡을 수 있다.
해리 아사다 MIT 포드 공학 교수는 “많은 노인들이 낙상 위험을 과소평가하고 번거로운 물리적 보조기구 사용을 거부하황금성동영상
거나, 위험을 과대평가하고 운동을 하지 않아 이동성이 저하될 수 있다”며 “균형 장애가 있는 노인들에게 신체를 안정시키기 위해 우리가 디자인한 핸들바는 어디든지 이동해 필요할 때 언제든지 지원한다”고 밝혔다.
아사다 교수팀은 노인을 돕기 위한 다양한 기술과 로봇 보조기를 개발했다. 낙상 예측 알고리즘, 설계된 로봇 및 로봇 워커, 웨어러블키스톤글로벌 주식
, 자가 팽창 에어백, 하네스로 사람을 고정하고 걸을 때 함께 움직이는 로봇 프레임 등 최근 몇 년 동안 여러 자동화 장치를 개발했다.
이동 로봇 E-BAR는 설계 당시 물리적 지원 제공, 낙상 방지, 사람과 함께 안전하고 눈에 띄지 않게 움직이기 등 3가지 작업 수행을 목표로 삼았다. 몸을 묶는 방식인 하네스를 없애고, 사용자에게 더 많펀드존
은 독립성과 이동성을 제공하고자 했다.
E-BAR를 디자인한 로베르토 볼리 MIT 기계공학과 대학원생은 “대부분의 노인들은 하네스나 보조 장치를 착용하는 것을 좋아하지 않는다”며 “E-BAR는 체중 지지, 보행에 대한 적극적인 보조, 낙상 인지 등 기능을 제공하면서도 사용자가 방해 요인 없이 언제든지 구조물에서 나갔다가 돌아올 수 있다”고 설명했다.
연구팀은 많은 노인 및 간병인들과 인터뷰를 바탕으로 로봇이 문을 통과해야 하고, 사용자가 완전히 걸을 수 있어야 하며, 균형을 잡고 앉은 자리에서 서 있는 자세로 전환을 돕기 위해 체중을 최대한 지탱해야 한다는 등의 여러 설계 요구 사항을 제시했다.
E-BAR는 220파운드(약 99.79㎏)의 무거운 베이스로 구성, 기울어지거나 미끄러지지 않고 평균적인 인간의 체중을 지탱할 수 있도록 최적화했다. 베이스 아래에는 로봇이 필요한 경우 어떤 방향으로든 움직일 수 있도록 전방향 바퀴를 부착했다.
로봇의 바닥에서 뻗어 나가는 관절형 몸체는 18개의 막대를 서로 연결해 만들었다. 접이식 크레인처럼 재구성해 사람을 앉은 자리에서 서 있는 자세로 들어 올릴 수 있고 반대 경우도 마찬가지다. 핸들바가 달린 두 개의 팔이 로봇에서 U자형으로 뻗어 있어 추가적인 지지가 필요한 경우 그 사이에 서서 기댈 수 있다.
로봇 팔은 부드러우면서도 잡기 쉬운 소재로 만든 에어백을 내장해, 충격 시 멍이 들지 않고도 즉시 부풀어 올라 사용자를 붙잡을 수 있다. 아사다 교수팀은 “웨어러블 기기나 하네스를 사용하지 않고 넘어지는 사람을 잡을 수 있는 로봇은 E-BAR가 최초”라고 말한다.
현재 버전에서는 리모컨으로 로봇을 조작할 수 있다. 연구팀은 향후 로봇의 기능 대부분을 자동화해 자율주행으로 사용자를 따라다니며 물리적으로 보조할 수 있도록 할 계획이다. 아울러 좁은 공간에서도 활용할 수 있도록 더 얇고 조작하기 쉽게 장치를 간소화하는 연구도 진행 중이다.
김범준 (yolo@edaily.co.kr)
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