인공지능, 3D 프린팅 손으로 보행 보조 기기 새로운 가능성 열어

히로시마 대학의 생물 시스템 연구소에서 개발된 새로운 3D 프린팅 보행 보조 기기와 인공지능이 결합된 기술이 개발되었습니다. 이 기술은 보행 보조 기기의 작동 방식을 크게 변화시킬 수 있습니다. 이것은 인공지능과 인간의 신체를 결합하는 방향으로 진행되고 있는 또 하나의 단계입니다.

3D 프린팅 보행 보조 기기는 컴퓨터 인터페이스와 결합하여 가장 가볍고 저렴한 모델을 만들었습니다. 이 버전은 이전 모델보다 운동 의도에 반응하는 속도가 가장 빠릅니다. 이전 모델은 일반적으로 금속으로 만들어져서 무겁고 비쌌습니다. 이 새로운 기술은 신경 네트워크를 통해 특정 신호를 인식하여 작동합니다. 이 신호는 “근육 시너지”라고 불리며, 엔지니어들이 개발 중인 프로젝트입니다.

보행 보조 기기는 5개의 독립적인 손가락을 가지고 있으며, 복잡한 동작을 수행할 수 있습니다. 이전 모델보다 손가락이 더 유연하게 움직일 수 있으며, 동시에 여러 개의 손가락을 움직일 수 있습니다. 이러한 발전은 보행 보조 기기를 사용하여 물건을 잡거나 펜을 들 수 있도록 해줍니다. 사용자가 보행 보조 기기를 특정 방식으로 움직이기를 원하면, 단순히 상상하기만 하면 됩니다. 히로시마 대학의 토시오 쓰지 교수는 보행 보조 기기를 어떻게 움직이는지 설명했습니다.

“환자는 손의 동작을 생각하기만 하면 로봇이 자동으로 움직입니다. 로봇은 환자의 몸的一部입니다. 로봇을 원하는 대로 제어할 수 있습니다. 우리는 인간의 몸과 기계를 하나의 생명체처럼 결합시킬 것입니다.”

3D 프린팅 보행 보조 기기는 전극이 피부를 통해 신경에서 전기 신호를 측정하여 작동합니다. 이것은 심전도와 심장 박동과 비슷한 원리입니다. 측정된 신호는 5밀리초 내에 컴퓨터로 전송되며, 컴퓨터는 원하는 동작을 인식합니다. 컴퓨터는 затем 신호를 보행 보조 기기로 보냅니다.

컴퓨터는 사이버네틱 인터페이스라는 신경 네트워크를 통해 복잡한 동작을 학습합니다. 이것은 5개의 손가락을 개별적으로 구분하여 독립적인 동작을 수행할 수 있습니다. 토시오 쓰지 교수는 이 기술의 특징에 대해 설명했습니다.

“이 프로젝트의 가장 큰 특징은 기계가 기본적인 동작을 학습한 후 복잡한 동작을 수행할 수 있다는 것입니다.”

이 기술은 7명의 환자에게 테스트되었으며, 그 중 1명은 17년 동안 보행 보조 기기를 착용한 환자였습니다. 환자들은 일상적인 업무를 수행했으며, 단순한 동작의 경우 95%의 정확도를, 복잡한 동작의 경우 93%의 정확도를 보였습니다. 이 테스트에서 사용된 보행 보조 기기는 각 손가락당 5개의 동작만 학습했으며, 향후 더 복잡한 동작을 수행할 수 있을 것입니다. 이 5개의 동작만으로도 환자는 물병과 노트북을 잡고 놓을 수 있었습니다.

이 기술에는 많은 가능성이 있습니다. 보행 보조 기기의 비용을 줄이면서도 매우 기능적인 보행 보조 기기를 제공할 수 있습니다. 그러나 아직 근육 피로와 소프트웨어가 복잡한 동작을 인식하는 능력과 같은 문제가 남아 있습니다.

이 연구는 히로시마 대학의 생물 시스템 연구소와 고베의 하이오 인스티튜트 오브 어시스턴스 테크놀로지의 로봇 재활 센터의 환자들과 함께 수행되었습니다. 킨키 기시 회사는 보행 보조 기기에 사용된 소켓을 제작했습니다.