DARPA의 HAPTIX, 의수에 촉각 제공을 위한 작업 시작

DARPA의 HAPTIX 프로젝트, 의수에 촉각 제공을 위한 연구 수행

최신 기술 연구에도 불구하고, 인공 팔과 손을 위한 기술은 아직 인공 팔다리 사용자에게 실제 세계에서 물체를 만지는 느낌이나 팔다리의 위치와 움직임에 대한 인식을 제공하는 감각적 피드백을 제공하지 못하고 있습니다. 이러한 피드백이 없으면, 현대화된 의수조차도 장애인에게는 무감각하게 느껴질 수 있으며, 이는 팔다리의 효과성과 착용자의 사용 의지를 저해하는 요소입니다.

이러한 문제를 극복하기 위해 DARPA는 손의 고유 감각 및 촉각 인터페이스(HAPTIX) 프로그램의 1단계에 대한 주요 계약을 체결했습니다.

DARPA가 HAPTIX에 관심을 갖고 지원하는 이유는 전투 및 반란 진압 작전에서 부상당한 군인들이 많기 때문입니다. DARPA의 이니셔티브는 또한 군인 재활을 위한 백악관 프로그램의 일환입니다. 그러나 군사적 사용은 종종 일반인에게 전달되며, 이는 인터넷 및 많은 현대 기술 혁신에서와 같습니다.

HAPTIX는 사용자가 건강한 손의 느낌을 받을 수 있도록 움직이는 의수 손바닥을 제공하는 것을 목표로 합니다. 일반적으로 손에서 오는 감각적 피드백은 많은 기능에 있어 필수적이며, HAPTIX는 사용자가 의수를 항상 착용하고 싶어할 만큼 풍부하고 다채로운 지각을 제공하는 것을 목표로 합니다. 감각 기능을 복원함으로써 HAPTIX는 약 80%의 절단자에게 영향을 미치는 환각 통증을 해소하거나 제거하는 것을 목표로 합니다.

상당히 개선된 상지 의수의 빠른 성장은 국가의 우선 과제가 되었습니다. 오바마 대통령은 지난 2015년 국정 연설에서 DARPA의 수많은 현대화된 의수 프로그램을 언급하며, “나라를 위해 팔을 바친 군인이 다시 아이들과 함께 놀 수 있도록 혁신적인 의수를 만드는 것에 관심이 있다”고 말했습니다.

“HAPTIX의 궁극적인 목표는 일상 활동에서 사용할 수 있을 만큼 안전하고 효과적이며 신뢰할 수 있는 장치를 만드는 것입니다.”라고 DARPA 프로그램 관리자 더그 웨버가 말했습니다. “DARPA는 식품의약국(FDA)과 협력하여 이 새로운 범주의 현대 기술의 안전성을 검증하고 이점의 양을 정량화하기 위한 기준을 개발하는 데 도움을 주고 있습니다. 우리는 군인, 복무 중 부상을 입은 군인 및 재향 군인에게 도움이 될 수 있는 기술을 검증하는 과정을 간소화하고자 합니다.”

DARPA는 1단계에서 여러 가지 기술적 접근 방식을 평가하고 있습니다. 성공적인 것으로 판단되는 접근 방식은 2단계로 진행되어 기존 기술 요소를 완전한 HAPTIX 시험 시스템에 통합할 것입니다. 이 팀은 FDA 승인을 받은 HAPTIX 의수의 자택 시험을 4년 이내에 완료할 계획입니다.

HAPTIX라는 이름은 촉각을 의미하는 단어 haptics에서 유래되었습니다. 이 프로그램은 DARPA의 혁신적인 의수 프로그램 하에 최근 개발된 의수 손가락 시스템 중 하나를 조정하여 사용자에게 정밀한 제어와 감각 피드백을 제공하는 인터페이스를 통합할 계획입니다. 이러한 인터페이스는 DARPA의 신뢰할 수 있는 신경 인터페이스 기술(RE-NET) 프로그램에서 개발 중인 현대화된 신경 인터페이스 기술을 기반으로 할 것입니다.

적절한 경우, HAPTIX 팀은 심장 박동 조절기를 위해 주로 개발된 근육 내 전극 및 리드 기술과 같은 상용 기술을 조달할 계획입니다. 이 프로그램은 또한 지난 20년 동안 국립 보건원, 재향 군인 관리국 및 DARPA의 지원을 받아 개발된 현대화된 마이크로 전극 배열 및 신경 자극 전극 기술을 시험할 계획입니다.

DARPA는 다음 기관들이 이끄는 팀과 협력하고 있습니다:

• 케이스 웨스턴 리저브 대학교
• 클리블랜드 클리닉
• 드레이퍼 연구소
• Nerves Incorporated
• Ripple LLC
• 피츠버그 대학교
• 유타 대학교
• 플로리다 대학교

DARPA는 연구자들이 연구를 보다 신속하고 비용 효율적으로 수행할 수 있도록 의수 시뮬레이션 프로그램을 제공하고 있습니다. 이 프로그램은 2013년 6월 가상 로봇 챌린지에서 DARPA 로봇 챌린지(DRC) 시뮬레이터의 다양한 버전을 포함하고 있으며, 이는 긴급 대응 작업을 지원할 수 있는 반자율 로봇의 초기 설계 및 분석을 촉진하는 데 도움을 주었습니다.

“DARPA 로봇 챌린지 시뮬레이터는 DRC에 큰 도움이 되었으며, 가상 테스트 환경을 개선하는 것이 HAPTIX 연구에 어떻게 도움이 될 수 있는지 즉시 알 수 있었습니다.”라고 웨버는 말했습니다. “이 시뮬레이터는 HAPTIX 기술의 신속하고 저비용 개발을 가능하게 하고, 절단자들에게 신체 의수를 사용하는 훈련을 위한 사실적인 경험을 제공할 것입니다.”

좋은 소식은 언젠가 장애인들이 커피의 온도를 실제로 ‘느낄’ 수 있게 될 것이며, 이는 전 세계 수백 명의 신체 장애인들에게 독특한 순간이 될 것이라는 점입니다.

출처: DARPA.