연비 665㎞ 車, 뇌졸중 재활 로봇…미래사회 만난 `NI위크 2016`

세계 3200여명 엔지니어와 과학자가 모인 `NI위크 2016`이 지난 4일(현지시각) 미국 오스틴 컨벤션센터에서 폐막했다. 1리터 연료로 665㎞를 달리는 자동차, 뇌졸중 재활을 돕는 로봇 등 기상천외한 아이디어가 쏟아졌다. 개발자들은 내쇼날인스트루먼트(NI) 개방형 플랫폼으로 미래 사회를 향한 상상력을 무대에 옮겼다.

영국 리즈대 `알란(ALAN) 프로젝트`팀은 올해 NI위크 `학생 디자인 경연(Student Design Competition)`에서 최종 우승했다. 뇌졸중 환자의 재활 치료를 돕는 로봇 팔을 개발했다. 사람 팔과 비슷한 운동 매커니즘을 갖춘 기구물이 게임 알고리즘에 맞춰 움직인다.

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리즈대 `알란(ALAN) 프로젝트` 팀이 개발한 뇌졸중 재활 치료 로봇

비교적 단순한 로봇 시스템이지만 팔을 의지대로 움직이지 못하는 뇌졸중 환자 재활에 효과적이다. 환자는 애벌레가 사과를 쫓는 게임 화면을 응시하면서 기구물에 팔을 올려놓는다. 눈으로 화면을 응시하면서 애벌레 움직임을 따라 팔을 움직인다. 혼자라면 불편하지만 로봇 팔이 함께 움직이며 운동을 돕는다.

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리즈대 `알란(ALAN) 프로젝트` 팀이 개발한 뇌졸중 재활 치료 로봇

연구팀은 NI 싱글보드(SB)리오 제어기로 시스템을 구현했다. 로봇 테스터 최초의 시제품은 마이리오 기반이었다. 최종 개발 과정에서 고출력 모터를 사용하기 위해 C리오로 업그레이드했다. 이들 제어기는 모두 NI 개방형 하드웨어 플랫폼과 랩뷰 소프트웨어(SW)를 사용한다. 뛰어난 개방성 덕분에 약 9개월 만에 프로젝트를 마쳤다.

저스튼 갈라거 리즈대 교수는 “뇌졸중은 심각한 만성장애 원인으로, 85% 환자가 팔 마비를 겪는다”며 “의식과 움직임 사이 간극을 재조직화할 수 있는 의미있는 재활로봇 시스템”이라고 소개했다.

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덴마크기술대(DTU) 로드러너 팀이 개발한 초고연비 자동차

덴마크기술대(DTU) `로드러너`팀은 리터당 연비가 665㎞에 이르는 초고연비 차량 개발 과정을 소개했다. 로드러너 팀은 이 차량으로 쉘(Shell) 주최 `에코 마라톤` 프로토타입 부문에서 신기록으로 우승했다. 개발 과정에서 전자제어장치(ECU) 제어, 폐쇄형 루프 분사 제어, 주행 데이터 분석을 핵심 과제로 설정했다. 주요 시스템에 랩뷰 코드를 통합 적용, 개발 기간을 단축했다.

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일본 전자항법연구소(ENRI)가 개발한 초고정밀 밀리미터파 레이더

일본 전자항법연구소(ENRI)는 공항 활주로 레이더로 항공·방산 부문 엔지니어링 임팩트 어워드를 수상했다. 활주로 내 1㎝ 내외 이물질까지 감지하는 초고정밀 밀리미터파 레이더 시스템을 개발했다.

나리타공항, 센다이공항에서 실증 중이다. 작은 돌부리 같은 이물질이 이·착륙 안전을 위협하는 상황을 방지한다. 기존에는 이런 이물질을 찾아내는 작업이 육안으로 이뤄졌다. 밀리미터파 레이더 시스템을 활용하면 작업 속도와 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

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NI는 시간민감형네트워크(TSN:Time Sensitive Network) 기능을 내장한 컴팩트리오 신제품을 발표했다. 복수 장비를 동시 제어하는 산업용 사물인터넷(IIoT), 복수 에너지원을 수시로 제어·분배하는 스마트그리드 시스템에 TSN이 필수적이다.

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NI TSN 지원 컴팩트리오 시연 장면

신호 위상차와 시차를 맞춰줄 별도 프로토콜을 정의한 네트워크다. 장비 간 시차로 인한 지연, 오류를 막는다. NI가 산업용 제어기인 컴팩트리오에 이 기능을 지원한 것은 처음이다. 시스코, 인텔과 공동 개발했다.


오스틴(미국)=송준영기자 songjy@etnews.com


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