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로봇 휠체어로 하지(下肢) 장애인도 계단을 오르고 일어설 수 있는 전망이다.

한국기계연구원(기계연)은 5일, 계단을 오르고 일어서는 기능이 있는 인공지능(AI) 기반 로봇 휠체어를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 기존에 계단 오르기 기능을 갖춘 휠체어와 일어서기 기능을 갖춘 휠체어가 따로 존재하던 것을 한 대로 통합한 것은 세계에서 처음이다.

박찬훈 기계연 AI로봇연구본부장을 비롯한 연구팀은 ㄹ자 형상을 갖는 크롤러(휠체어 바퀴)를 특수 설계하여 계단을 오르고 내릴 수 있는 계단 등반 모듈을 개발했다. 이 크롤러는 평소에 휠체어 안에 숨겨져 있다가 필요할 때 하강하여 작동한다. 또한 변형 휠을 만들어 강성을 높였다.

연구팀은 평행사변형 구조 기구와 자중보상기술을 이용하여 스탠딩(일어서기) 모듈을 개발했다. 자중보상기술은 로봇의 무게에 의해 발생하는 힘을 최소화하는 기술로, 이를 통해 휠체어에 탑승한 상태에서 일어서기, 눕기, 앉기 등이 가능해졌다.

이번에 개발된 로봇 휠체어는 인공지능을 통해 계단 오르기의 시점과 마지막 통과 시점을 감지한다. 복잡한 과정이 필요하지 않아 휠체어 설계 구조가 단순하다. 또한 자세를 변환하는 스탠딩 모듈은 휠체어와 일체형이 아니라 독립 모듈로 설계되어 기존 휠체어에 설계 변경 없이 쉽게 결합할 수 있다.

로봇 휠체어를 탑승하면 다양한 자세로 변환할 수 있어 압력 집중을 해소하고 욕창 방지 및 혈액 순환 등에도 도움이 된다고 연구팀은 설명했다. 현재 연구팀은 충남대병원과의 협업을 통해 상용화를 위한 작업을 진행하고 있다. 이처럼 로봇 휠체어의 개발로 하지 장애인들의 계단 등반과 일어서기가 가능해지면, 그들의 삶의 질을 한 층 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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