NI의 LabVIEW와 PCI-7334 모션 컨트롤러 적용 사례
암 치료 요법에 이용되는 로봇 팔 개발

* 자료 : Houssam Bitar, Georges Issa 및 Assad Kallassy 박사, Lebanese University, Second Branch

암을 치료하는 과정에서 종양 학자는 종양의 형태와 단계에 따라 많은 치료 요법 중 적절한 것을 선택한다. 현재 가장 일반적으로 이용되는 요법으로는 광역학 요법(PDT), 수술, 방사선 요법, 화학 요법, 호르몬 용법 및 면역 요법이 있다.



그중 PDT는 광선을 사용하여 환자의 몸에 이로운 반응을 유도하는 모든 치료를 지칭하는 광선 요법의 특수한 한 가지 형태로서, PDT 치료 중 의사는 감광 물질(Photosensitizer)이라고 하는 약물을 주입하는데, 감광 물질은 그 자체로 해가 없으며 정상 또는 비정상 조직에 아무 영향을 미치지 않는다. 그러나 레이저에서 방출된 광선을 약물을 주입한 조직에 비추면 약물이 활성화되고 광선을 비춘 정확한 위치의 조직이 빠르게 파괴되기에 이러한 치료 요법에서 광선을 정밀하게 비정상 조직에만 집중적으로 조사함으로써 치료 효과를 더욱 높일 수 있다.
Lebanese 대학에서 NI는 고도의 정밀도로 PDT 요법을 시술하는 동안 환자 피부를 따라 스쳐 지나가는 자동 로봇 팔을 개발했다. 이 로봇은 선형이나 타원형 등 특정한 기하학적 설계에 따라 환자 몸의 질병 부위로 레이저 헤드를 이동시켜 종양을 파괴시킨다.



필요한 이동 프로파일을 얻기 위해 명령 시스템에서 생성되고 전기 회로를 통해 모터로 전달되는 명령 신호가 해당 스테퍼 모터를 제어하는데, 이 시스템은 NI LabVIEW 및 듀얼 프로세서 아키텍처의 NI PCI-7334 모션 컨트롤러를 사용하여 4개의 스테퍼 모터를 제어한다. 모션 드라이버 소프트웨어 레벨에서 PCI-7334는 측정 및 자동화 탐색기(MAX)의 구성 설정을 안내로 삼아 NI LabVIEW에서 코딩된 명령을 사용하여 모터를 이동시키기 위한 명령 신호를 생성한다.



텍스트 기반 프로그래밍 언어와 달리 LabVIEW는 어플리케이션 제작에 텍스트 라인 대신 아이콘을 사용하여 소프트웨어 개발 과정을 크게 간소화시킬 뿐만 아니라 LabVIEW에는 FlexMotion 등 다양한 용도에 사용할 수 있는 수많은 subVI가 포함된 대용량 라이브러리가 함께 제공되어 소프트웨어에 폭넓게 활용했다.
PCI-7334 모션 컨트롤러는 명령 처리, 호스트 동기화, I/O 반응 및 시스템 감독을 수행하여 이러한 복잡한 모션 어플리케이션 문제를 해결하는 데 필요한 성능과 결정성을 제공하며, 이동을 더욱 부드럽게 처리하여 급격한 병진 이동을 줄임으로써 시간을 절약하고 성능을 향상시켰다.

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