재활 분야에 관심있는 경희대학교 기계공학과 4학년 학생들이 모여 재활 보조장치를 개발하였습니다.

메타버스와 연계한 재활기기
우리가 살아가고 있는 현실에서의 모든 행동에는 물리법칙에 의하여 작용됩니다. 메타버스라는 기술이 부상하게 된 가장 큰 이유 중 하나인 공간의 제약 없이 다양한 경험을 할 수 있다는 것인데, 그 목적성에 실감형이라는 요소를 추가하여 더 확장된 경험을 할 수 있도록 수중 보행 재활을 목적으로 하체 장치 및 가상 환경 구현 작업을 하고자 했습니다.

기존 제품의 문제점 및 해결방안
현재 VR컨트를러와 모션트래킹 등으로 신체의 자세와 동작을 실시간으로 위화감 없이 가상환경에 입력하는 것은 가능해졌으나, 사용자가 전달받는 출력은 여전히 영상과 소리에 국한되고 있습니다. 따라서 현재의 키보드, 마우스, 터치 스크린 등의 전통적인 HID(Human Interface Device)를 벗어난 메타버스 구현에 요구되는 고차원의 입출력 능력을 갖는 컴퓨터와 인간의 상호작용 장치인 MID(Metaverse Interface Device)의 도입이 필요합니다.


결과물의 특·장점 및 과제 수행 내용
결과물은 장소에 제약 없이 훈련할 수 있는 장치로 수중 재활을 중점으로 진행하였으며, 생체 모방을 기반으로 링크 절 구조에 따라서 무릎 동작의 제한 각도인 0〜120°까지만 동작 가능하도록 하여 보행에 불편함이 없도록 설계했습니다.

활용방안 / 수익성 분석
본 발명은 토크 피드백 기반 혼합현실에서의 보행 보조 제어시스템 및 이에 사용되는 보행 보조 디바이스로서, 더욱 자세하게는 가상 공간과의 인터페이스를 위해 보행 보조 디바이스를 장착한 사용자에게 가상모델이 가상환경 속에서 움직일 때 발생하는 가상의 작용력을 사용자에게 전달하여 실제감을 전달할 수 있고, 이를 통해 재활 운동에도 응용할 수 있는 보행 보조 제어시스템 및 이에 사용되는 보행 보조 디바이스를 제공합니다.

기대효과
메타버스 기술은 그 영향력을 인간 사회 속으로 끝없이 확장하고 있습니다.
메타버스 기술을 통해 신체 무릎의 위치를 정밀히 측정하여 입력으로 전달하고, 획득한 이용자의 자세 정보를 통해 컴퓨터 내 가상 환경에 착용자를 투영시키고 물리적 상호작용을 모사하여 가상 작용력/구속력을 출력값으로 신체에 부여할 수 있습니다.

또한, 장치를 고관절까지로 확장하여 2 Phase-System의 가상 환경을 유체 높이는 허리까지 오도록 할 수 있으며, 유체의 점도를 조절하여 물 뿐만 아니라 진흙의 환경 등으로 확장할 수 있기 때문에 해당 장치는 재활 뿐만 아니라 스포츠, 군사, 의료, 로봇 등의 분야로도 확장할 수 있을 것으로 기대됩니다.