뇌졸중 회복에 도움이 될 수 있는 연구에서 로봇 장갑이 피아노를 연주하다

연구자들은 뇌졸중에서 회복 중인 사람들이 손의 기능을 다시 회복하는 데 도움이 될 수 있는 장갑을 만들고 있습니다. 지금까지는 아직 개발 중이지만 초기 테스트에서 로봇 장갑은 피아노 연주 방법을 배웠습니다.

로봇 장갑 또는 스마트 손 외골격 작동

뇌졸중 후에는 협응 능력이나 힘이 일부 상실되어 손을 사용하는 것이 더 어려워질 수 있습니다. 그들은 재활 치료를 통해 예전에 할 수 있었던 일을 다시 배워야 할 것입니다. 글쓰기, 설거지, 코트 입기 등 모든 일상 업무에는 연습이 필요합니다. 음악가의 경우 악기를 다시 배워야 하는 경우도 있습니다.

플로리다 애틀랜틱 대학의 연구원들은 뇌졸중 후 수동 작업을 다시 배우는 데 잠재적으로 도움이 될 수 있는 부드러운 로봇 장갑의 프로토타입을 설계했습니다. 유연하고 가벼우며 다양한 사람들에게 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 장갑은 액추에이터를 사용하여 손가락과 센서를 움직여 착용자에게 피드백을 제공합니다.

연구원들이 새로운 로봇 장갑에 준 첫 번째 임무는 누군가가 피아노를 연주하도록 돕는 것이었습니다. 피아노 연주는 모든 사람에게 가장 중요한 생활 기술은 아니지만 뇌졸중 후 종종 상실되는 일종의 운동 기술에 의존합니다. 그리고 피아노 연주 등 창의적인 활동도 회복에 도움이 되기 때문에 피아니스트가 회복하는 데에는 큰 능력이 될 것입니다.

장갑의 시험 실행에서 연구원들은 기계 학습 알고리즘을 사용하여 장갑에 피아노의 특정 곡 연주와 관련된 움직임을 가르쳤습니다. 더 구체적으로 말하자면, 그들은 피아노로 Mary Had a Little Lamb을 연주하는 방법을 가르쳤습니다.

장갑의 디자인과 연구를 감독한 Erik Engeberg는 “장갑을 착용하는 동안 인간 사용자는 각 손가락의 움직임을 상당한 정도로 제어할 수 있습니다.”라고 Frontiers에 말했습니다.

그리고 독립적으로 곡을 연주하도록 프로그래밍된 것 외에도 장갑을 낀 사람이 잘못된 음을 연주하거나 리듬을 엉망으로 만들었는지 감지할 수도 있습니다.

“우리는 장갑이 올바른 피아노 연주와 잘못된 피아노 연주를 구별하는 법을 배울 수 있다는 것을 발견했습니다. 이는 음악 연주를 다시 배우고 싶어하는 사람들의 맞춤형 재활을 위한 귀중한 도구가 될 수 있음을 의미합니다.”라고 Engeberg는 말했습니다.

지금까지 장갑은 피아노만 연주할 수 있었지만 연구원들은 다른 작업도 수행할 수 있는 로봇 장갑을 개발하기를 희망하고 있습니다. “현재의 디자인을 음악 재생 이외의 다른 재활 작업(예: 개체 조작)에 적용하려면 개인의 필요에 맞게 맞춤화해야 합니다.”라고 연구의 주요 저자인 Maohua Lin은 말합니다. 사람마다 다르고 작업마다 다르기 때문에 장갑은 완전히 적응되어야 합니다.

게다가 그는 기본 기술이 장갑이 주류로 자리잡는 데 필요한 모든 작업을 수행할 준비가 되어 있지 않다고 덧붙였습니다. 촉각 감지의 정확성과 보다 정교한 기계 학습 알고리즘의 일부 개선이 필요합니다.

따라서 아직 피아노 연주용 장갑을 구입할 수는 없지만, 이 연구는 뇌졸중 후 사람들이 움직임을 회복하도록 돕기 위해 부드러운 로봇 적응을 사용하는 것이 가능하다는 것을 보여줍니다.