결국 그는 미국 콜로라도주의 집 침실 한편에 작업장을 만들고 로봇팔 제작에 몰입했다. 그리고 얼마 전 닌텐도 NES 게임기용 컨트롤러 '파워 글러브'로 통제되는 로봇 팔을 완성했다.
라샤펠은 로봇공학 관련 온라인 포럼과 사이트를 뒤져가며 센서와 모터, 코딩 기술을 익혔고 도출된 문제들을 하나씩 해결해 나갔다. 이렇게 탄생한 첫 모델로 지난해 콜로라도주 과학경진대회 3등을 차지하기도 했다. 그러나 이 모델은 손가락의 피복이 잘 찢어져 무거운 물건을 쥘 수 없었다.
이것이 불만이었던 그는 모든 걸 처음부터 다시 시작했다. 컴퓨터 모델링으로 손을 새로 설계했고, 3D 프린팅기업 메이커봇에 의뢰해 플라스틱 뼈대를 제작했다. 2세대 모델은 인간과 동일한 다관절 손가락을 지녔고, 엄지손가락도 사람처럼 손바닥 안으로 접혀진다. 또 목걸이용 비즈(beads)를 끼울 때 사용하는 나일론 코팅 철사로 인대를 만들었고, 손목에 서보모터를 넣어 이 철사를 감거나 풀면서 손가락을 굽힐 수 있게 했다.
굽혀진 손가락을 펴는 임무는 힘줄 역할을 하는 치과용 고무밴드에 맡겼다. 이 로봇 팔은 개조한 파워 글러브 착용자의 손 움직임을 그대로 따라한다. 특히 라샤펠은 뇌파 보드게임 '마인드플렉스'의 헤드셋을 개조, 뇌파 인식 컨트롤러도 개발했다.
때문에 생각을 집중하기만 해도 손을 오므리거나 펼 수 있다. 이런 노력은 올해 인텔국제과학경진대회(ISEF) 2등이라는 결실로 돌아왔다.
"덕분에 3D 프린터도 하나 장만했죠. 앞으로 로봇 팔을 추가 개량해서 좀더 저렴하고 효율적인 의수를 만들 생각이에요."
| HOW IT WORKS 고물상 기본 골격은 고철, 뼈대는 낡은 공업용 체인을 사용했다. 폐기물처럼 보이는 녹슨 겉모습과 달리 이 로봇 팔은 손목을 돌릴 수도, 팔꿈치와 어깨를 움직일 수도 있다. 또한 두 개의 배터리로 두 개의 직류 모터를 구동, 90도 각도까지 팔을 굽혔다가 펼 수 있다. 마인드컨트롤 의사들은 뇌파를 통해 환자의 발작, 혼수상태, 수면상태 등을 분석한다. 라샤펠은 마텔의 뇌파 제어 보드게임 '마인드플렉스'의 헤드셋을 활용, 로봇 팔을 뇌파로도 제어할 수 있도록 했다. 착용자의 뇌파가 일정 주파수 이상이면 손이 펴지고, 이하가 되면 오므려지는 메커니즘이다. 민감성 피부 뇌파 헤드셋을 사용하지 않을 때는 1989년 출시된 닌텐도 NES의 컨트롤러였던 '파워 글러브'로 로봇 팔을 제어한다. 글러브의 센서가 착용자의 손 움직임을 로봇 손가락에 전달해 동일한 움직임을 구현하는 것. 또 라샤펠은 로봇 팔의 손가락 끝에 별도의 압력센서를 장착, 감촉을 전달받을 수도 있다. 파워 글러브에 채용된 휴대폰용 진동모터가 압력센서의 데이터를 바탕으로 강도를 달리해 진동하는 형태다. 로봇 팔이 물건을 강하게 쥘수록 진동도 커진다. |
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
