일본산업뉴스요약

차세대 선도자
로봇 기술로 '제3의 팔' 실현
생활지원, 인간의 능력 향상
와세다대학 창조이공학부 종합기계공학과 이와타 히로야스(岩田浩康) 교수

“팔이 하나 더 있었으면 좋겠다”. 와세다대학의 이와세 교수는 마음대로 움직일 수 있는 ‘제3의 팔’을 로봇 기술로 실현하기 위해 개발에 착수하고 있다. 목표는 영화 ‘아이언맨’. 사람을 대신할 로봇이 아니라 사람의 능력을 높이는 것이 목적이다. 생활을 지원하거나 복지, 스포츠, 의료 등 다양한 응용을 시야에 넣고 연구를 추진하고 있다.

작업자가 무게 5.5kg의 배낭 모양의 장치를 메고 천장에 보드를 장착하는 작업을 하고 있다. 장치에서는 로봇 팔이 뻗어 나와 있고, 작업자는 얼굴의 방향이나 목소리로 조작할 수 있다. 기존에 두 명이 하던 작업을 혼자서도 할 수 있다고 한다.

장착한 안경에는 거리센서 등이 장착되어 있어, 움직이고 싶은 방향으로 얼굴을 돌려 ‘집어 줘’라고 명령을 내리면 로봇 팔이 움직인다. 현재로서는 물건을 집는 동작이나 누르는 동작이 가능하다.

가장 신경을 쓴 부분은 조작성이다. 지금까지도 비슷한 연구는 있었지만 제3의 팔을 조작하는데 온 신경이 쏠려 정작 자신의 팔을 움직이는 데는 집중하지 못해 작업이 어려웠다. “사람의 작업을 방해해서는 의미가 없다”. 이와타 교수는 로봇 팔을 간단하게 마음대로 움직이는 구조를 목표하였다.

우선은 안경에 레이저 포인터를 설치하여 장착자가 보고 있는 방향을 파악할 수 있도록 하였다. 보고 있는 장소를 빛의 점으로 표시를 한 후에, 손 끝을 부드럽게 만들어서 다소 위치가 벗어나더라고 잡을 수 있도록 하였다.

이와타 교수는 “팔은 2개가 당연하다는 생각에서 벗어나 3~4개가 보통이라는 생각을 하는 미래가 됐으면 좋겠다”라고 말한다. 제3의 팔은 일반적으로 어깨에서 뻗어 나오는 것을 생각하지만 가정의 벽에 장착할 수도 있다. 예를 들면, 요리를 할 때 요리책을 잡고 보여주는 역할을 할 수도 있다. 컴퓨터로 작업 중에 무언가를 마시거나 먹을 때 사용할 수 있을지도 모른다. 일상생활 속에서 얼마든지 용도는 있을 것이다.

산업 응용을 전망하고 파나소닉과 2019년에 공동의 Satellite Lab을 설치할 예정이다. 산학 협력을 강화해 나감으로써 기술의 조기 실용화를 추진한다.

이와타 교수가 로봇에게 매료된 것은 와세다대학 2학년 때다. 나중에 지도교수가 되는 스가노(管野) 교수의 연구실을 견학했을 때, 사람처럼 마음대로 움직이는 로봇 팔을 보고 감탄했었다. 당시에는 로봇은 산업용밖에 없었다. 그것도 분리된 장소에서 사용했기 때문에 사람과 동일한 환경에서 안전하게 사용하는 로봇은 충격적이었다고 한다.

연구실에 들어간 후에는 지원로봇 연구팀의 일원으로서 로봇 개발에 참여하였다. 07년에는 간병이나 가사가 가능한 휴머노이드 지원 로봇의 개발까지 도달하였다.

그러나 이와타 교수는 이상으로 생각했던 것과는 다르다고 생각했다. “모든 동작을 도와주게 되면 인간에게 남아 있는 능력도 퇴화되어 버리지 않을까? 로봇은 어디까지 툴로서 사용해야 하는 것은 아닌가?”

이상적인 모습을 모색하고 있던 08년, 영화 ‘아이언맨’을 봤다. 파워 슈트를 입은 주인공은 팔 힘이나 스피드가 월등하게 강해지고 비행 능력을 갖춘 히어로로서 활약한다. ‘사람의 능력 확장’이라는 자신이 추구하는 이상적인 모습을 본 것 같은 기분이 들었다.

그래서 가장 먼저 착수한 것이 재활을 위한 장치다. 뇌졸중 등의 후유증으로 발바닥의 감각이 없어지면 보행이 어려워진다. 로봇 기술을 사용하여 발바닥에 가해진 압력을 진동으로 등에 전달함으로써 지각을 도와주는 시스템을 생각했다.

“발바닥의 감각이 없는 사람이 다리를 어떻게 움직이면 좋을지 모르는 것이 가장 큰 문제였다”라고 이와타 교수는 회상한다. 압력을 알 수 있는 신발 깔창과 진동하는 조끼를 개발하여 발바닥 감각이 없어도 자신이 어떻게 움직이고 있는가를 인식할 수 있도록 하였다. 병원에서의 실증 실험에서는 이 장치로 인해 딛는 힘이 강해지거나 걷는 속도가 2배가 되는 효과를 얻었다.

재활뿐 아니라 스포츠의 올바른 동작을 몸이 익히기 위한 보조기구의 개발에도 착수한다. 이와타 교수의 목표는 ‘사람과 기계의 일체’ 기술이다. 기수가 말을 능숙하게 다루듯이 사람이 로봇을 수족처럼 조종함으로써 자신의 능력을 확장할 수 있는 날도 머지 않았는지도 모른다.

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