תחום הרובוטיקה התפתח המון בשנים האחרונות. מזעור מחשבים על צ'יפים קטנים, ובטריות קטנות וחזקות מאפשרות פיתוח של רובוטים לבישים. עם הטכנולוגיה הזו אפשר להעניק גפיים ואיברים נוספים לאנשים שעובדים בסביבה מאתגרת, או כפרוטיזות לאלו שנולדו בלעדיהן או שגפיהם נקטעו. נדבר היום על הדרכים בהן ניתן לשלוט על איבר שהוא למעשה רובוט שלובשים.

אחד הנבלים בסדרת הקומיקס ספיידרמן הוא ד"ר אוקטופוס. הד"ר הרשע לובש חליפה ולה 4 זרועות רובוטיות שבן הוא משתמש כדי להטיל אימה [1]. בסרט מלחמת הכוכבים הנבל דארת' וידר כורת את ידו של הגיבור לוק במפגש הראשון ביניהם. לוק שורד, וכשהוא מגיע לאגף בית החולים מתקינים לו יד חדשה, רובוטית [2]. המשותף לד"ר אוקטופוס הרע וללוק הטוב הוא ששניהם למעשה לובשים רובוטים.

פרוטזות הן לא חדשות. בני אדם השתמשו שנים במגוון של אמצעים להחליף או להשלים גפיים פגועות. כולנו זוכרים את קפטן הוק ולו פרוטזה של וו במקום יד, והפיראט לונג ג'ון סילבר ולו רגל מעץ. ישנן פרוטזות שנראות כמו יד או רגל, ויש אפילו כאלה הנשלטות ע"י חוטים שמחוברים לקצה אחר של הגפה ומאפשרים לפתוח ולסגור תופסנים. בשנים האחרונות בזכות טכנולוגיה של הדפסת תלת מימד הגפיים האלה נהיו זולות, והיום אנשים יכולים להדפיס לעצמם פרוטזה בבית [3]. אבל הפרוטזות האלה הן לא רובוטים לבישים. יד שמחוברת בחוט לזרוע לא יכולה לנוע כמו היד של לוק. בפוסט הזה נדבר על גפיים שמכילות מנועים ונשלטות בצורה אוטומטית, והן למעשה רובוט.

הטכנולוגיה לרובוטים לבישים קיימת: יש מנועים קטנים מספיק, שיטות ייצור מדוייקות מספיק, מחשבים קטנים ובעלי כח חישוב חזק מספיק, ואפילו בטריות קטנות ובעלות קיבול מספיק כדי לאפשר רובוט קטן ונייד שנראה ואפשר ללבוש אותו. אפשר, בדומה לד"ר אוקטופוס, ללבוש זרוע שתעזור לנו במטלות שונות (לפתוח דלת כשאנחנו סוחבים משהו) [4], ואפשר ללבוש רובוט שיחליף את כף היד ([5, 6, 7]).

אבל איך שולטים על הרובוטים הלבישים האלה? במלחמת הכוכבים זה נראה כאילו חיברו את היד הרובוטית ישירות לעצבים של לוק. במקרה של ד"ר אוקטופוס הוא היה צריך להיות נוכח בפיצוץ גרעיני שאפשר לו לשלוט על הזרועות בכח המחשבה. ובמציאות - איך עושים זאת?

הפתרון הכי פשוט הוא לשלוט על הרובוט בעזרת איברים אחרים. למשל, בוהן מלאכותית חדשנית שפותחה בלונדון ונועדה לתפקד כמעין אגודל שלישי [8]: לבוהן 2 מנועים (שפועלים כ 2 שרירים). והם נשלטים ע"י חיישני לחץ שממוקמים מתחת לבהונות הרגליים. כך ע"י לחיצה עם הבוהן ברגל אפשר להניע את האגודל המלאכותי ביד - ולקבל תכונות על-טבעיות, למשל נגינה בגיטרה עם 6 אצבעות.

דוגמה נוספת לשליטה באיבר הרובוטי על ידי איבר אחר היא הרגל האוטומטית. הרגל מתחברת לירך וכוללת ברך וכף רגל. כאשר האדם מרים את הירך, הרובוט משתמש בחיישני תנועה על מנת לחוש שמרימים אותו - ומכופף את הברך וכף הרגל בהתאם למצב הליכה. בעזרת הזזת הירך האדם שולט על הברך והקרסול הרובוטי.
דרך אחרת לשלוט על האיבר הרובוטי היא על ידי "קריאת מחשבות". ניתן לחבר אלקטרודות לראש ולמדוד גלי מוח (EEG). הרובוט לומד לפרש את גלי המוח ויודע לזוז כמו גפה אמיתית [9]. הבעיה עם הגישה הזו היא שנדרשת מערכת מסובכת של אלקטרודות שמחוברת לראש, והשליטה ברובוט היא בד"כ לא פשוטה בכלל, איטית, ולכן לא פרקטית בשימוש יומיומי.

הדרך שנחשבת הכי מתקדמת וטובה לשליטה על רובוטים לבישים כאלה היא הכלאה של שתי השיטות. לרובוט חיישנים שמחוברים לשריר של האיבר אליו הוא מחובר. הרובוט לומד לזהות תנועות קטנות שנובעות מפקודות של עצבים שפעם היו מגיעים לגפה שחסרה, ולומד לזוז כמו שמצופה מהגפה. בניגוד לשיטה הראשונה, האדם לא צריך ממש להזיז שום דבר, מספיק שהוא יחשוב על להזיז יד שלא נמצאת שם - המחשבה תגרום לעווית קטנטנה בשריר ואת זה הרובוט יזהה. לדוגמה, אדם עם רגל קטועה יחשוב על להניע את הברך, המחשבה הזו תגרום לכיווץ קל בשריר הירך, הרגל הביונית תזהה את הכיווץ ותניע את הברך [10].

הזרועות והרגליים הרובוטיות לא נראות כמו בסרטים, והן לא מחליפות לחלוטין את כל התפקודים של יד אנושית. הטכנולוגיה עדיין יקרה ובפיתוח ולכן רוב האנשים עדיין משתמשים בפרוטזות אבל לא רחוק היום שבו, כמו במלחמת הכוכבים, ניתן יהיה להשיב תיפקוד לגפיים שנפגעו.

מקורות וקריאה נוספת:
[1] ד"ר אוקטופוס (מוויקיפדיה)

[2] וידאו: Luke Skywalker Hand 

[3] יד בהדפסת תלת-מימד

[4] יד שלישית רובוטית

[5] כף יד רובוטית 1

[6] כף יד אובוטית 2

[7] כף יד רובוטית 3

[8] אגודל שלישי, The Third Thumb

[9] רובוט שנשלט ע"י גלי מוח: How to control robots with brainwaves and hand gestures

[10] רגל ביונית