maxon Story

적정한 가격의 의지는 절단 환자에게 힘을 줍니다.

Unlimited Tomorrow 사를 설립한 이스턴 라샤펠(Easton LaChappelle)이 첫 번째 의수를 만들기 시작했을 때 그는 아직 10대였습니다. 6년 후 그는 초기 프로토타입에서 세련된 제품으로 발전했으며 비용을 극적으로 낮추는 방식으로 제조할 수 있는 로봇 의지를 개발하려는 목표를 가지고 있었습니다. 물론 올바른 DC 모터와 기어를 갖추는 것이 설계의 핵심적인 사항입니다.

절단 수술을 받은 사람과 팔다리가 없이 태어난 사람에게는 가격이 합리적으로 책정되고 장기간 신뢰하며 사용할 수 있는 로봇 의지의 옵션이 부족했습니다. 팔다리가 없는 사람들이 신체적 차이 때문에 종종 겪는 낙인 외에도, 그러한 위치에 있는 아이들은 다른 아이들이 하는 일을 할 수 없고, 다른 아이들처럼 보이지 않으며, 친구들의 조롱을 받을 수 있다는 사실에 직면합니다. 이는 때로는 파괴적인 결과로 이어질 수 있습니다.

어린이와 성인을 위한 일반적인 의지 장치는 그 가격이 30,000달러에서 100,000달러 사이입니다. 아이들은 또한 계속 성장하고 있므로, 이러한 가격은 많은 가족에게 감당할 수 없는 수준입니다. 이에 비해 Unlimited Tomorrow는 올해 말 가격이 약 10,000달러 정도인 고급 의수를 출시할 계획입니다. 이 회사의 목표는 적정 가격으로 기술에 접근할 수 있는 것으로서, 이를 위해 획기적인 신기술을 도입했습니다. 예를 들어, 이러한 신기술로 제작된 로봇 손과 팔의 의지 구조물은 MultiJet Fusion(MJF)이라는 3D 프린팅 프로세스를 사용하여 제조됩니다. 이 프로세스는 피부 톤에 맞출 수 있을 뿐만 아니라 주근깨나 모반과 같은 색상의 개인차도 포함시킬 수 있습니다. 손톱에는 자성이 있어 여러 가지 방법으로 칠하거나 장식할 수 있습니다. 이는 자신의 친구나 형제자매처럼 보이고 그들처럼 살 수 있을지 걱정하는 어린이들에게 특히 중요합니다. 다른 측정값과 함께 반대쪽 팔다리를 스캔하여 사용자에게 고유한 소켓과 장치를 만들어 광범위한 시행착오 없이 사용자에게 완벽한 핏을 제공합니다.

“저희는 정확하고 반복할 수 있을 뿐만 아니라 그 당시 사용했던 것보다 훨씬 더 신뢰할 수 있는 전기 모터와 기어헤드를 찾아야 했습니다.”

물론 외모는 이 이야기의 일부일 뿐입니다. 기능과 유용성은 로봇 의지가 일상 생활의 문제를 해결하는 데 있어서 매우 중요한 요소입니다. 라샤펠은 현재 생산하고 있는 제품을 만들기 몇 년 전에 자신의 설계에 존재하는 문제를 해결하고 자신의 이론을 증명하기 위해 대규모 기술 제품을 제작하기 시작했습니다.

갑자기 손 중 하나를 사용할 수 없게 되는 상황을 상상할 수 있다면 절단 환자나 사지 없이 태어난 사람이 매일매일 겪어야 하는 일도 상상할 수 있습니다. 그리고 일단 의지가 사람의 삶에 통합되는 경우 고장이 발생하면 엄청난 짜증이 될 수 있습니다. 이는 긴 수명과 신뢰성이 필수적이라는 것을 의미했습니다. 그리고 회사가 이전 디자인을 구축하는 동안 싸워야 했던 요소입니다. 이들이 선택한 모터와 기어박스는 충분히 잘 작동했지만, 일상적인 사용의 스트레스, 특히 어린이의 역동적인 행동을 고려할 때 부품이 몇 개월 작동 후에 고장나는 경우가 종종 있었습니다.

라샤펠에 따르면 “저희는 정확하고 반복할 수 있을 뿐만 아니라 그 당시 사용했던 것보다 훨씬 더 신뢰할 수 있는 전기 모터와 기어헤드를 찾아야 했습니다.” 가능성을 조사한 후, 이들은 맥슨(매사추세츠 주 톤턴 소재)에서 설계하고 제조한 두 개의 DC 모터를 통합하기로 결정했습니다. “저희는 더 뛰어난 품질의 모터를 제공받았을 뿐만 아니라 동일한 크기의 패키지에서 속도와 토크를 상당히 증가시켰습니다.”

TrueLimb 의지에는 두 개의 DCX 12S 모터와 GPX 12HP 기어헤드가 장착되어 있습니다.

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맥슨 DC 모터는 크기가 작기 때문에 어린이의 로봇 손에 쉽게 들어갈 수 있는 바, 이는 중요한 점유 면적 테스트였습니다. “이를 통해 성인용 의지에서 사용하는 것과 동일한 모터를 어린이용 의지에도 사용할 수 있어, 필요한 구성 요소의 개수를 줄일 수 있었습니다.”라고 라샤펠은 말했습니다.

이 모터는 모든 전자 장치와 함께 로봇 손의 손바닥에 들어 있습니다. 더 큰 전력 밀도와 더 빠른 높은 속도 및 더 강한 토크를 갖춘 모터는 로봇 손의 파지를 정밀하게 제어할 수 있도록 피드백으로서 특수 햅틱 센서를 사용합니다.

로봇 손에 사용되는 맥슨의 제품은 DCX 12S 계열 모터와 GPX 12HP 계열 기어헤드입니다. 브러시 DC 모터는 여러 날 동안 배터리 전원으로 작동합니다. 배터리는 무선 충전 장치를 사용하여 충전됩니다. 이 모터는 3V ~ 12V의 전압에서 9000 rpm 이상의 속도로 작동하며 1.6W 출력을 낼 수 있습니다. 최대 연속 토크 출력은 약 1.9 mNm입니다. 이 모터는 부드러운 작동을 위해 귀금속과 볼 베어링을 사용하여 설계되었습니다. GPX 12HP는 애플리케이션의 특성에 따라 다양한 감속비로 조용한 작동하게 하는 유성 기어헤드입니다.

모션 시스템의 정밀한 제어는 이 회사가 개발한 고유의 근육 센서를 통해 수행됩니다. 근육 데이터는 AI 알고리즘을 사용하여 처리되어 사용자의 의도를 해독한 다음 이 데이터를 손 모션으로 변환시킵니다. 촉각 피드백이 장치에 통합되어 촉각을 인지할 수 있도록 하여 사람과 같은 피드백 루프를 생성합니다.

카리스(Charis)

16세의 카리스는 뜨개질, 피아노 연주, 아기 돌보기, 가족과 어울리는 것을 좋아합니다. 그녀는 성가신 근전기 팔을 포기했던 훨씬 더 어렸을 때부터 의지를 착용하지 않았습니다. 그러나 팔다리가 없기 때문에 그의 몸은 건강에 좋지 않은 습관을 갖게 되었고, 팔 길이를 보상하기 위해 균형을 잡으려 하면서 어깨 통증을 유발했습니다. 그러다 그녀는 TrueLimb을 사용하면서, 더 정렬된 신체가 주는 이점을 언제든 경험할 수 있게 되었고 머리를 포니테일로 묶는 것과 같이 다른 사람들이 당연하게 여기는 일을 언제든 할 수 있게 되었습니다.

나타샤(Natasha)

나타샤는 활동적인 생활과 게임을 좋아하는, 항상 웃는 9살된 소녀입니다. 오른쪽 팔꿈치 아래의 팔이 다른 상태로 태어난 이 소녀는 무게와 하네스 착용에 따른 불편함 때문에 전통적인 의수를 포기했습니다. 하지만 바이올린을 연주하고 닌자 전사 스타일의 체조를 배우는 새로운 목표가 구체화되면서 그녀는 꿈이 현실이 되도록 TrueLimb의 고급 기능을 찾았습니다.

Unlimited Tomorrow:

아이들을 돕는 것은 Unlimited Tomorrow가 수행한 일의 큰 부분을 차지합니다. 이들은 미학에 초점을 맞출 뿐만 아니라 의지가 더 잘 작동하도록 개선하기 위해 사용자의 제안을 받습니다. 즉, 모터를 팔이 아닌 손바닥에 배치함으로써 손목의 움직임이 개선될 뿐만 아니라 사용자가 의지를 더 쉽게 받아들일 수 있게 됩니다. 각 장치는 고해상도 디지털 스캔으로 제작되기 때문에 일반적으로 표준 의지보다 더 잘 맞습니다. 이 로봇 의지의 가장 훌륭한 점은 색상, 작동 또는 수명이 아니라 이를 사용하는 어린이와 청소년의 미소입니다.