얼굴 표정으로 운전하는 휠체어

이미 전동식 휠체어가 일반화되어 있지만, 그마저도 쉽지않은 신체 장애인들이 적지 않은게 현실이다. 브라질의 연구팀은 작은 얼굴 표정이나 머리 혹은 눈동자의 움직임으로 조작할 수 있는 휠체어 휠리를 개발했다. FEEC 대학 연구팀은 뇌성마비 환자, 뇌졸중 혹은 근위축성 증세 등을 가져 정확한 손동작을 하기 힘든 사람들에게 매우 유용한 기술이 될 것이라고 밝혔다.

2011년 뇌와 외부기기간 신호를 습득하고 처리하는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술에 관심을 가진 연구팀, 그 후 연구팀은 이 관련 기술들을 실제 상황에 접목하는 테스트를 시행해왔다. 그리고 일반 전동식 휠체어를 기반으로 프로토타입을 제작했다. 조이스틱을 떼어내고 휠체어가 벽 또는 물체와의 거리를 감지하는 센서, 그리고 다양한 바닥의 상태를 감지하는 센서를 장착했다.

인텔의 리얼센스 테크놀로지(RealSense Technology)가 설치된 3D 카메라를 사용하는 노트북이 휠체어에 직접 명령을 내릴 수 있게 되어 있다. 이것이 핵심기술 중 하나로 얼굴의 표정이나 몸짓을 읽어 반응하는 역할을 한다. RealSense는 깊이 감지기술을 사용하는 독립작동형 카메라로 어느 카메라에든 자유롭게 붙일 수 있다. 이 세트에는 표준 카메라, 적외선 레이저 포인터, 적외선 카메라, 마이크 등이 포함된다.

카메라는 입가, 코, 눈 주위에 형성되는 70개 이상의 표정 요소를 인식한다. 얼굴에서 이들 포인트를 움직임으로써 간단한 명령을, 예를 들면, 전후좌우 동작, 그리고 가장 중요한 정지명령을 내릴 수 있다. 음성인식 역시 가능하다. 그러나 음성인식의 경우는 주변 환경의 소음이나 사람마다 다른 음색 등으로 정확성이 다소 떨어지는 것으로 알려졌다.

휠체어는 또한 Wi-Fi 안테나를 장비하고 있어, 돌보는 사람이 인터넷을 이용하여 원격으로 조종을 할 수 있다. 이는 휠체어 사용자가 피곤해졌을 경우 유용한 기능이다. 이에 더해 연구팀은 심지어 얼굴인식으로 조작할 수 있는 환자보다도 신체 상태가 좋지 못한 환자들을 위해 신호를 뇌에서 직접 전달하는 BCI기술도 연구하고 있다. 뇌의 외부전극에서 명령을 직접 내리는 것으로 아직 로봇 체어에는 적용된 적이 없다.

연구진은 최근 추가적인 기금을 받아 앞으로 향후 2년간 브라질 시장에서 적용하고 판매할 수 있게 되었다. 이들의 목표는 마지막 생산 단가가 현재 조이스틱으로 조작하는 일반 모터휠체어의 2배 정도 선인 R$7,000(US$1,994) 정도가 되는 것이다. 이 휠리 시스템의 추가적인 개발을 위해, Hoo_Box라 불리는 스타트업 기업이 탄생했다. 연구진은 지난 4월 브라질의 도시 캠피나스에서 이것들을 종합한 자신들의 프로젝트를 발표했다.