3D 프린팅 가능한 종이 접기 센서

SFU의 적층제조 연구실에서 박사과정 학생인 김태호와 팀과 함께 일하면서, Kim과 그의 동료들은 전통적인 혈압 절차를 대체했다. 그들은 3D프린팅 가능한 종이 접기 센서 설계에서 거머리의 접는 메커니즘을 복제하여 이를 수행했다. 이 종이 접기 센서는 인간형 감지 로봇의 손끝에 통합될 수 있다.

Kim은 SFU 메카트로닉스 시스템 공학부의 교수이자 부소장이다.

“우리의 종이접기에서 영감을 받은 건식 전극은 자연에서 영감을 받은 움켜잡을 수 있는 흡입력과 접을 수 있는 것과 같은 독특한 특성을 가지고 있다.”라고 Kim이 말했다. "자연과 함께 우리는 거머리의 접착 기능의 복잡한 메커니즘 외에도 확장 가능한 후흡반과 몸을 가지고 있는 반면 장기는 희생자에게 더 나은 접착력을 유지하기 위해 적절하게 확장 및 축소된다는 것을 알았다. 이 관점을 통합하여 우리는 종이접기가 유사한 동작을 달성하고 사용자 정의할 수도 있다는 것을 발견했다.”

손끝으로 혈압 측정하기

로봇의 손가락 끝에 있는 센서는 환자의 가슴에 위치할 수 있고, 혈압은 심전도(ECG)와 광혈량계(PPG) 판독 값의 데이터를 결합하여 모니터링할 수 있다. 이 판독 값은 손가락의 센서에 의해 기록된다.

그런 다음 새로운 시스템은 미리 결정된 알고리즘에 의존하여 환자의 수축기 및 이완기 혈압을 생성한다. 시스템의 가장 인상적인 부분은 기존의 디지털 혈압계가 필요하지 않다는 것이다.

김 교수는 “로봇은 집중된 원격 의료 기술로서 위험을 완화하고 환자 치료 효과와 품질을 향상시킬 수 있는 유망한 방법을 제공한다”고 말했다.

연구원 팀은 이제 새로운 시스템의 추가 시험을 수행하고 센서를 더욱 개선할 것이다.

“혈압 모니터링은 많은 만성 질환과 전반적인 건강에 필수적인 의료 진단 도구이다.”라고 Kim이 덧붙인다. "의료 시스템에서 감지 로봇을 사용하면 의료 종사자가 환자의 활력징후를 모니터링하는 데 도움이 되는 동시에 격리가 필요한 환자에게 친근한 환경을 조성할 수 있기 때문에 상당한 이점이 있다."

휴머노이드 감지 로봇은 원격 지역과 같은 여러 조건에서 의료 작업에 특히 유용하다. 그들은 또한 코로나19 대유행 이후로 증가한 최소한의 개인 접촉이 필요한 이러한 작업을 수행하는 데 사용할 수 있다.

이번 연구는 SFU 김우수 연구원이 주도했으며 npj Flexible Electronics 저널에 게재됐다.