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인간의 팔 움직임제어 접근방법

전문가 제언: ○ 현재 인간의 팔의 움직임을 정확히 구현하는 운동시스템은 우리가 계속 추구하여 가고 있는 과제이다. 이는 제어에서 컴퓨터계산 모델을 세우고 시뮬레이션하고 최종적으로 하드웨어적인 구동시험을 하여 목표한 운동의 결과를 얻는다. 인간의 팔이 외부 어느 목표지점을 정하고 움직이는 과정을 보면 시작점에서 종착지점까지는 거리, 속도, 가속도, 가해지는 힘, 환경 조건 등의 변수를 고려한 3차 이상의 다항식이다.

○ 이를 컴퓨터 계산모델을 만들어 최종적으로 인간의 움직임을 로봇이 가능한 구동시스템으로 이루어 낸다. 이를 위하여 우리는 블록선도를 만들고 팔의 운동에 가까운 상세모델을 만들어내야 한다. 많은 학자들이 팔의 운동에 비견한 편리한 모델을 제시하였으나 일관된 방법은 없었다. 이에 대하여 본 논문은 인간 팔의 움직임을 위한 컴퓨터 모델을 만드는 방법을 검토하였다. 인간의 운동에 대한 컴퓨터 모델 응용은 주로 로봇이나 재활의학에 이용된다.

○ 국내의 경우 서보계통 엔지니어링이나 학문적으로는 선진국에 뒤떨어 있지 않은 것으로 판단된다. 특히 로봇공학, 공장 자동화, 대형 플랜트의 자동화 등은 국제적 수준이지만 재활의학 분야에서는 아직도 생체공학의 제어기술이 폭넓게 활용되지 못하고 있는 실정이다. 이것은 상용화 면에서 수요가 적어 다종 소량생산 때문이기도 하지만 특히 센서와 같은 정밀기술 분야가 선진국에 비하여 미흡하기 때문이다. 현재 의용생체공학연구소에서는 의학공학 기술개발의 일환으로 장애인 재활기기를 개발하고 있다.

○ 또한 가상현실과 지각장치와 같은 최신 기술이 제어로봇 분야와 의공학 응용 분야를 선도해 가고 있다. 그러나 아직도 이 분야의 시스템을 설계하는 설계자와 제어에 관련되는 하드웨어 사이에는 큰 격차가 있다. 이를 극복하기 위해서는 제어분야와 의료 전문가 사이에 부단한 학문적 교류와 협력이 필요하다. 우리는 아무튼 수년 내에 이 분야에서도 선진국 대열에 있을 것이다. 이글이 인간의 운동제어에 도움이 되길 바란다.

저자: F.M.M.O. Campos, J.M.F. Calado
자료유형: 학술정보