의료용 로봇의 다양한 평가방법 연구

Abstract

의료용 로봇에는 수술로봇, 재활로봇, 캡슐 내시경 로봇, 자동 레이저 치료용 로봇 등 다양한 로봇들이 있고 현재 많이 개발되고 있다. 그러나 아직 의료용 로봇의 평가방법이 표준화되지 않아 연구팀마다 평가 기준이 다르고 개선사항을 객관적으로 제시하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 의료용 로봇의 안전성, 신뢰성, 내구성 등에 대하여 기존의 평가기준인 ISO 표준과 KS 표준 및 연구 개발팀의 사례를 바탕으로 정리하여 의료용 로봇 평가방법 표준화에 기여하고자 한다. 의료용 로봇이 전반적으로 검증되어야 할 제품성능 기준으로는 정역학적 균형, 제어 안정성, 반복을 통한 내구성 확인 및 비상정지버튼과 생체적합성 등이 있다. 또한 의료용 로봇의 목적은 다양하기 때문에 종류에 따라 특화된 평가지표도 정리하였다. 수술로봇 평가방법에는 로봇의 말단에 부착되는 엔드 이펙터(End-effector)의 성능을 평가하는 지표들과 수술로봇의 기본적인 동작을 전반적으로 평가하는 페그 태스크(Peg task)가 있다. 재활로봇에서는 사람의 근육 및 관절을 기구학적으로 움직이는 경우가 많기 때문에 설계안전성, 구현 가능한 동작 분석, 그리고 환자의 의도에 따라 움직이게 하기 위해 생체신호를 이용한 구동이 있다. 캡슐내시경 로봇 평가에서는 배터리, 영상시스템에 대한 평가 및 위치선정에 대한 평가가 요구된다. 자동 레이저 치료용 로봇의 경우는 연구사례가 적었지만, 제모율과 곡면 인식률 등이 특화된 지표로 판단되었다. 본 연구에서 정리한 의료용 로봇의 평가항목들은 의료용 로봇 시스템을 개발하여 성능을 검증하는데 큰 기여를 할 것으로 기대되며, 통일된 평가지표는 환자들에게 의료용 로봇에 대한 신뢰도를 높여줄 뿐만 아니라 의료산업 활성화에도 크게 도움이 될 것이다.