로봇을 입은 장애인은 사고로 하반신 마비된 김승환 선수다. 김 선수는 "웨어러블 로봇을 통해 설 수 있다는 것 자체가 큰 감동이다. 원하는 대로 걸을 수 있게 돼 감격스러울 뿐"이라고 말했다.
공경철 KAIST 기계공학과 교수팀과 엔젤로보틱스 연구팀이 공동으로 하반신마비 장애인용 웨어러블 로봇 '워크온슈트 F1'을 24일 공개했다. 워크온슈트는 연구팀이 2015년부터 연구해 온 하반신 마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇이다. 중증도가 가장 높은 완전마비 레벨을 대상으로 한 로봇이다.
박정수 KAIST 연구원은 "휠체어에서 내리지 않고 타인의 도움 없이 로봇을 바로 착용할 수 있도록 후면 착용이 아닌 전면 착용방식을 적용한 게 이전 버전과 가장 큰 차이다. 우리가 궁극적으로 추구했던 기술개발 방향"이라고 설명했다.
이를 위해 무게중심을 능동적으로 제어하는 기능을 적용했다. 착용자가 로봇을 잘못 밀더라도 넘어지지 않고 균형을 유지하는 기능도 구현했다.
웨어러블 로봇의 본래 기능도 대폭 개선했다. 서 있는 상태에서 두 손을 자유럽게 사용하면서 지팡이 없이 걸음을 걸을 수 있도록 균형제어 성능을 향상시켰다. 부품 국산화도 이뤘다. KAIST와 엔젤로보틱스가 협업해 로봇의 핵심부품인 모터와 감속기, 모터 드라이버, 메인 회로 등을 모두 국산화했다. 모터와 감속기 모듈의 출력 밀도는 기존 연구팀의 기술에 비해 약 2배(무게당 파워 기준), 모터 드라이버의 제어 성능은 해외 최고 기술 대비 약 3배(주파수 응답속도 기준) 높아졌다.
아울러 고급 모션 제어 알고리즘을 안정적으로 구현할 수 있도록 모터 드라이버의 임베디드 소프트웨어 기술이 대폭 향상됐다. 이와 함께 장애물 감지를 위한 비전, 인공지능 적용을 위한 AI 보드 등이 탑재됐다.
대회는 스위스 현지와 각국의 경기장에서 생중계하는 하이브리드 방식으로 진행된다. 김승환 선수는 대전 유성구 신일동에 위치한 엔젤로보틱스 선행연구소(플래닛대전) 내 설치된 경기시설에서 기량을 선보인다.
공경철 KAIST 교수(엔젤로보틱스 의장)는 "워크온슈트는 로봇이 장애인에게 다가가 전면에서 도킹하는 방식으로 개발되는 등 웨어러블 로봇 기술의 결정체"라며 "워크온슈트에서 파생된 수많은 부품, 제어, 모듈 등의 웨어러블 로봇 기술들은 휴머노이드 로봇으로 가기 위한 중간자 역할을 하게 될 것"이라고 말했다.글·사진=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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