드럼 연주자를 3개의 팔을 가진 사이보그로 바꾸는 로봇 의수

<사진8> 로봇의수를 한 드럼 연주자인 제이슨 반즈(출처. KISTI미리안)

미국 조지아 공대(Georgia Institute of Technology)의 길 와인버그(Gil Weinberg) 교수는 이미 자신의 연구실에서 로봇 음악가 밴드를 만들었다. 이제 길 와인버그 교수는 팔다리 절단 수술을 받은 사람들에게 부착될 수 있는 로봇을 만들었으며, 이를 통해 사람에게 내장될 수도 있다.
이 드럼을 치는 로봇 의수는 2개의 드럼스틱에 동력을 제공하는 모터를 가진다. 첫 번째 드럼스틱은 드럼 연주자의 팔에 의하여 물리적으로 제어되기도 하고, 근전도(EMG: Electromyography) 근육 센서를 이용해 전기적으로 제어되기도 한다. 다른 두 번째 드럼스틱은 연주되는 음악을 즉석에서 듣고 즉흥적으로 연주한다.
이 로봇 의수는 2년 전에 감전 사고를 당하여 팔꿈치 밑으로 자신의 팔을 잃은 드럼 연주자인 제이슨 반즈(Jason Barnes)를 위해 만들어졌다. 미국 애틀랜타 음악 및 미디어 연구소(Atlanta Institute of Music and Media)의 학생인 제이슨 반즈는 감전사고 직후에 자신의 의수 장치를 제작했으나, 이 장치는 그렇게 유연하지 않았다. 그는 자신의 팔꿈치를 위 아래로 움직여서 드럼을 칠 수 있었으나, 손목이나 손가락이 없이는 드럼스틱의 속도나 반동을 제어할 수 없었다. 이러한 상황에서 길 와인버그 교수는 제이슨 반즈의 이두박근(Bicep Muscle: 팔꿈치를 굽히는 데 사용되는 상완 근육)에 반응하도록 설계된, 센서를 구비한 단일 드럼스틱 장치를 만들었다.
이러한 로봇 동기화 기술은 시간에 민감한 연주를 하는 동안에 정상의 인간 연주자가 내재된 제3의 기계적인 팔을 제어하는 데에 사용될 잠재력을 가진다고 길 와인버그 교수가 전했다. 예를 들어 길 와인버그 교수의 알고리즘은 우주비행사나 외과의사가 로봇 장치와 동기화하여 복잡한 물리적 작업을 수행하도록 돕는 데에 사용될 수 있다.

<월간 로봇기술 4월호에 게재되었습니다>