CareArm: 환자 곁을 지키는 병상 맞춤형 보조 로봇팔

CareArm은 병원 침대 옆에 설치되어 환자 개인의 위치와 병상 환경에 맞춰 물컵, 호출벨, 휴지, 약통 모형, 식사 도구 등 반복적으로 필요한 물건을 안전 전달 구역으로 옮기는 병상 맞춤형 보조 로봇팔이다. 병상에 누운 환자에게는 가까운 물건 하나도 손이 닿지 않을 수 있고, 간호사는 전문적인 처치와 함께 이러한 비의료적 요청까지 반복적으로 감당해야 한다. 본 작품은 로봇팔-카메라 캘리브레이션을 활용해 카메라가 인식한 물체 위치, 침대 기준 좌표, 환자 손이 닿는 범위, 접촉 금지 구역을 하나의 병상 디지털 트윈으로 통합한다. 이를 바탕으로 로봇팔은 환자의 얼굴, 몸, 의료 튜브 주변을 피해 안전한 경로로 이동하며, 환자에게 직접 접촉하지 않고 물건을 놓을 수 있는 위치까지만 전달한다. 기존 로봇팔이 고정된 작업대에서 정해진 좌표로 움직이는 데 초점을 두었다면, CareArm은 침대 각도, 환자 자세, 물건 배치가 바뀌는 비정형 병상 환경에 적응한다는 점에서 차별성을 갖는다. 현재 작품에서는 환자 모형과 병상 모형을 구성하고, 관람자가 요청 버튼을 누르면 로봇팔이 호출벨, 물컵, 약통 모형을 인식하여 개인 맞춤 안전 구역으로 전달하는 과정을 보여준다. 또한 복약, 식사 시간 알림, 요청 분류 기능을 통해 물, 휴지, 호출벨 전달과 같은 반복 업무는 로봇이 보조하고, 통증, 호흡 불편 등 의료진 판단이 필요한 요청은 간호사 호출로 연결한다. 작은 물건 전달부터 시작하지만, 향후 감염병 격리 병실, 고령자 가정 돌봄, 재활 병동의 손 뻗기 훈련 보조로 확장될 수 있다. 결과적으로 CareArm은 간호사를 대체하는 장치가 아니라, 환자의 작은 불편을 줄이고 의료진이 더 중요한 돌봄에 집중하도록 돕는 병상 옆 작은 손을 지향한다.