「학습을 거의 필요로 하지 않는 의수」 개발된다

「학습을 거의 필요로 하지 않는 의수」 개발된다

최근, 의수나 의족 기술에는 기계학습을 이용하고, 스무즈한 동작을 실시할 수 있게 되었습니다만, 학습에 시간이 걸려버리는 결점이 있었습니다. 스캐롤라이나 대학교 채플힐에서 의료용생체공학 교수를 맡는 헬렌 팬씨들의 연구팀은, 인체 신경의 전기신호를 일반화한 모델을 구축하는 것으로, 학습을 대부분 필요로 하지 않고, 부드럽게 손목 등의 관절을 동작시키는 의수 개발에 성공했습니다.

Myoelectric Control Based on A Generic Musculoskeletal Model: Towards A Multi-User Neural-Machine Interface - IEEE Journals & Magazine

https://ieeexplore.ieee.org/document/8360946/?reload=true

 

연구팀은 의지에 개인 신호를 하나하나학습시키는 것이 아니고, 미리 신호가 일반적인 모델을 의지에 학습시키는 것으로, 의지를 장착한 사람이 즉석에서 실용수준의 움직임이 가능해지는 것이 아닐까라고 생각했습니다.

그래서, 피험자 6명을 모은 연구팀은, 그들의 팔에 근육 전기활동을 기록하는 근전센서를 달고, 다양한 움직임을 했을 때의 신호를 해석했습니다. 이 신호 내용을 바탕으로, 팬씨들은 일반적인 신경 신호 모델을 만들어내는 것에 성공했습니다.

실제로 근전센서로 입력된 신호에 맞추고, 의수가 움직이고 있는 무비

Model-based control on DEKA hand (Courtesy of Neuromuscular Rehabilitation Engineering Lab)

연구팀은, 이 의수를 사지가 건강한 피험자와 과거에 전완을 절단한 피험자에 의수로서 장착시켜, 양자 모두 필요 최소한의 훈련만으로, 미리 기대된 동작을 모두 실시할 수 있는 것을 확인했습니다. 팬씨들에 의하면 「앞으로는, 게다가 많은 피험자를 모아서 임상시험을 할 예정입니다」라고 진술했습니다.