로봇산업 기술 중에서 재활로봇 기술의 기술동향
작성자 : nhk2050 분류 : 연구개발 | IT 작성일 : 2018.02.22 13:40:11 조회 : 1067 키워드 : 4차산업혁명,로봇산업,재활로봇,기술동향
(질문배경)
2000년대를 전후하여 로봇기술이 재활 보조나 치료에 적용되기 시작하면서 로봇을 재활 치료의 과정에 활용했을 때의 효과에 대한 개발 및 임상연구가 활발하게 진행되어 왔음. 초기에는 공학적인 관점에서 치료작업을 로봇을 통해 구현해주는 것에 중점을 둔 연구들이 진행되었으나 최근에는 기존의 치료방법과 로봇을 이용한 치료방법을 비교하는 임상연구 사례들이 보고되고 있음.
(의료수술로봇의 국내외 기술동향)
재활치료 기술은 최근 가장 급격히 발전하였고 현재 임상으로 전환되는 과정 중에 있음. 그렇지만 가정에서의 치료가 가능하도록 하는 기술에 대하여는 더 많은 노력이 필요함. 개개인의 재활치료 과정에 대한 더 많은 연구를 통해 환자 개개인의 특성에 따라 가장 최적의 재활 방법이 무엇인지 신경 근골격 모델(neuro-muscloskeletal model)을 통해 규명하는 기초 연구가 필요함. Wearable sensor 기술은 앞으로 개개인의 건강상태, 안전, 가정에서의 재활, 치료의 효과평가, 발병위험요소의 빠른 검출등에 효과적으로 활용될 수 있는 가능성이 높은 기술임. 구동기와 파워공급기에 대한 기술은 센서기술의 발전에 비해 속도가 늦음. 강하고 가벼우며 더 효율이 높은 구동기와 더 작고 많은 에너지를 제공할 수 있는 에너지 공급원에 대한 기술 개발이 시급함. 뇌질환 환자나 장애인의 신체장애를 제거하기 위해서는 궁극적으로 물리 치료에 관한 연구와 뇌가소성 치료에 관한 연구의 조합이 필요함. 이 분야의 성공적인 연구를 위해서는 다양한 분야의 전공자, 실사용 자, 신체장애에 대한 전문 지식과 경험이 있는 과학자들로 구성된 연구팀이 최상의 조합임. 병원에서 벗어나 일상생활에서도 재활치료가 가능한 재활치료로봇 제품들이 출시되기 시작하였으며, 2010년 전후로 환자의 근전도 신호를 피드백 받아 재활치료에 적용하는 의도감지 기술이 적용되기 시작하였음. 향후에는 BCI(Brain-Computer Interface) 기술을 접목하여 보다 향상된 의도감지 기술과 휴대성을 겸비한 재활치료로봇 제품이 개발 될 것으로 전망됨. 2010년 이후에는 병원에서 벗어나 가정 등에서도 재활이 가능한 제품들이 출시되고 있으며, 근전도 신호를 측정하는 패치를 통해 사람의 움직임 의도를 파악하여 재활치료를 돕는 의도감지기술이 도입되기 시작하였음. 최초의 재활치료로봇 개발은 1960년대 초 미국 CASE Institute of Technology에서 개발한 4자유도 로봇 암임. MIT-Manus는 향후 AlinaHealth사가 ‘03년 InMotion2 라는 제품으로 상용화함. 하지 재활치료로봇 기술에서는, 외골격형 보행보조 및 재활치료 로봇 개발이 활발히 진행되고 있으며, 착용의 편리성과 경량화를 통한 이동의 자유로움이 강조되고 있음. 최근 보행재활로봇 기술은 보행의도와 무관한 단순 반복의 재활운동 치료인 botom-up 방식에서, 환자의 보행의도에 응답하는 top-down 방식으로 패러다임이 변화되고 있으며 Brain-Computer Interface (BCI)기술 접목과 지상보행(overground) 타입의 로봇 시스템을 특징으로 하고 있음. 최초의 제품화된 하지 재활치료로봇은 1999년 출시된 Lokomat임. 병원을 벗어나 일상생활에서도 보행재활을 할 수 있는 외골격형 보행보조 및 재활치료로봇인 ReWalk출시를 시작으로 다양한 외골격형 재활치료로봇이 개발되고 있음. HAL은 근전도 신호를 피드백 받아 로봇에 반영하는 최초의 상용화 외골격형 보행보조 및 재활 치료 로봇임. 최근 국내에서도 LOCOMAT 과 유사한 형태의 보행재활 로봇인 Walkbot이 상용화 되었으며, KIST에서도 균형보행재활을 지원하는 보행재활로봇인 Cowalk을 개발하였음.
Tip
한국의 로봇산업기술이 도약하고 있다. 로봇산업기술중에서 재활로봇기술의 기술동향에 대해 알아 두자.
<참고자료>☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
www.icros.org/Upload/.../2015년도_로봇_세부분야별_R&BD보고서(배포)[2].pdf
<전문용어>
재활로봇, 상지재활로봇, 하지재활로봇