착용형 로봇 [ Wearable robot , 着用形- ] 네이버지식백과

사용자가 장착하는 형태의 로봇으로, 사용자가 여러 동작을 수행하는 과정에서 사용자의 의도를 파악하여 힘을 보조하거나 지원하는 기능을 수행한다.

'착용형 로봇(Wearable Robot)'은 인간의 팔이나 다리에 착용하는 형태의 로봇으로, 구동기가 장착된 로봇 팔이나 다리가 인간의 움직임을 보조하고 힘을 증폭하는 기능을 하는 로봇이다. 착용형 로봇은 사용자의 신체적 한계를 극복하고 자세를 잡아주며, 민첩하게 동작을 수행하는 데 도움을 준다. 또한, 문제가 생길 외부 충격이나 힘 등을 미연에 방지하는 역할을 한다.

착용형 로봇은 걷거나 뛰는 동작의 효율성 증대와 피로 감소를 목적으로 1890년 러시아인 Nicholas Yagn가 최초로 관련 개념에 대한 특허를 출원한 것을 시초로 보고 있다. 현재 군사용으로 많은 무기와 필요 물품을 휴대하고 빠르게 이동할 수 있는 전신 근력 증강 착용형 로봇, 사회복지용으로 근력이 떨어지는 장애인이나 고령자를 대상으로 사용자의 의도를 근전도 신호로 파악하고 움직임을 보조하는 착용형 로봇, 장애인을 위한 보행 보조와 걷기∙오래 서있기∙앉은 상태에서 일어서기 및 다시 앉기에 관한 동작 인식 및 지원 착용형 로봇이 상용화되고 있다. 이외에도 산업용으로 최대 110kg의 짐을 옮길 수 있는 근력 증강 로봇, 우주에서 우주 비행사들의 근력을 유지하도록 돕고 지구로 귀환했을 때 약해진 근력을 보조해 빨리 걸을 수 있는 우주 비행사용 착용형 로봇 등이 개발되고 있다.

착용형 로봇을 구현하기 위해서는 기존의 로봇 기술뿐만 아니라 불편함 없이 착용이 가능한 인체 공학적인 설계 기술과 사용자의 동작 의도 파악을 위한 센서 융합 및 추론 기술, 사용자의 동작 의도에 따른 로봇 행동을 정확하고 빠르게 수행하기 위한 로봇 제어 및 알고리즘 기술, 그리고 경량에 고강도를 유지할 수 있는 첨단 재료 기술, 이를 이용하여 로봇을 만들 수 있는 고급 기계 메커니즘 설계 기술과 같은 다양한 분야의 기술이 필요하다.

최근 로봇과 관련된 기술의 빠른 발전으로 합금을 이용한 소재의 경량화 문제, 연산 처리의 고속화, 구동기와 기구 부품류의 내구성 및 효율의 개선, 다양한 센서의 등장과 고정밀화 등의 문제는 상당 부분 해결되었다. 하지만 기구 무게 대비 강성∙구동기 출력 개선∙배터리 효율 등의 문제 등은 해결해야 할 과제로 남아 있다. 하지만 로봇 관련 기술의 비약적인 발전 속도로 이런 문제는 곧 해결되어 다양한 분야에서 착용형 로봇을 사용하게 될 날이 올 것으로 예상된다.