אבטיפוס של שלד חיצוני הופך חיילים לעל אנושיים

באחת הסצינות המרשימות ביותר בסרט המופלא "הנוסע השמיני ‭"2‬ מדלגת השחקנית סיגורני וויבר אל תוך שלד מלאכותי המעניק לה כוחות על אנושיים. היא מניעה בקלילות את הרגליים והידיים הרובוטיות, כאילו היו חלק מגופה, ומניפה בקלילות משאות השוקלים מאות קילוגרמים. 21 שנים אחרי שסצינת המדע הבדיוני המשובחת הזאת הוקרנה לראשונה, רעיון השלד המלאכותי - שהוזכר עוד קודם לכן על-ידי הסופר אייזק אסימוב, רוקם עור וגידים והופך למציאות.

בעשרות חברות ברחבי העולם מפתחים כיום שלדים מלאכותיים: מערכות להגברת כוח שיקלו על בני אנוש העוטים אותן, לבצע משימות שהן מעל לכוחם הפיזי של בני תמותה. גבר ממוצע יכול לשאת על גבו משקל של עד 35 ק"ג ועדיין לנוע בחופשיות. עומס גדול יותר לא רק שמכביד על התנועה, אלא עלול לגרום לכאבים ולנזקים לשרירים ולעצמות.

השלד המלאכותי אמור לפתור את הבעיה הזו, ולאפשר לאדם שישתמש בו לשאת בנוחות ובקלילות עצמים במשקל גדול מאוד. אב טיפוס שהציגה לאחרונה חברת סרקוס ‭(Sarcos)‬ האמריקאית ממחיש איך זה עובד בפועל: תחילה, עוטה האדם את השלד המלאכותי ומהדק אותו אל גופו, ממש כפי שלובשים מעיל. מרגע שהשלד מוצמד אל הגוף, הוא נכנס לפעולה: כשהאדם מניע את רגליו או ידיו, פרקי המתכת של גפי השלד נעים איתו ומספקים תנופה מוגברת לכל תנועה.

סוד העוצמה טמון בעשרות מנועים חשמליים קטנים ורבי עוצמה הפרוסים לאורך השלד, ומעניקים למשתמש את הכוח הדרוש כדי לנוע בצורה כמעט טבעית גם כשהוא נושא על גבו ציוד כבד. כך, למשל, כאשר האדם נושא על גבו משקל גדול ומכופף את רגליו - יוצרים מנועי השלד כוח נגדי ברמה מספקת כדי לאזן את הלחץ המופעל על הרגליים ולמנוע מהן להיפגע. גם ריצה או הרמת משקולות הופכות למשימות הרבה יותר קלות בזכות השלד הרובוטי, כפי שניתן לראות בסרטון הבא.

קוטרם של המנועים החשמליים שמותקנים בשלד המלאכותי אינו עולה על עשרה סנטימטרים, אולם הם מסוגלים לספק כוח סיבובי גדול יחסית באמצעות שימוש במערכת מיוחדת להעברת כוח. בכלל, הטכנולוגיה שמאחורי מנועים חשמליים קטנים התקדמה בשנים האחרונות בצעדי ענק ומאפשרת להם להפיק הרבה יותר כוח. מומחה מאחת התעשיות הביטחוניות של ישראל מסביר כי המפתחים מנסים להביא לכך שהמנועים החשמליים הללו יספקו כוח הגדול פי מאה ויותר מאשר מנועים רגילים. "זו לא משימה פשוטה אבל היא בהחלט אפשרית‭,"‬ מעריך המומחה הישראלי.

השלד המלאכותי יוכל לעזור מאוד לצבאות ברחבי העולם. לוחמים יוכלו להשתמש בזרועות הרובוטיות, למשל, כדי לרוץ מהר יותר, לקפוץ רחוק יותר ולהסיר מכשולים כבדים הנקרים בדרכם בשדה הקרב. אולם גם חיילים במערך תומך הלחימה יוכלו להרוויח משלד מלאכותי. כך למשל, בעת טיפול בטנק יוכלו החיילים העובדים בסדנה להניף את חלקי הפלדה המשופצים במו ידיהם (או ליתר דיוק, במו ידיהם הרובוטיות) ולהתקינם מחדש בטנק.

ראשי סוכנות המחקרים המתקדמים של משרד ההגנה האמריקאי ‭(DARPA)‬ אימצו את השלד המלאכותי שמפתחת סרקוס. חיילים אמריקאים שניסו אותו הצליחו לפרוק ולהעמיס ציוד כבד שוב ושוב, ללא מאמץ ניכר וצעדו עשרות קילומטרים בשטח הררי מבלי להתעייף.

רובוט בדיאטה

אף שהשלד המלאכותי נראה בעל ייעוד צבאי בעיקרו, השוק הגדול שלו נמצא דווקא באזרחות. אחיות בבתי חולים יוכלו להיעזר בשלד חסון כדי להרים מטופלים המרותקים למיטותיהם ולהעביר אותם אל אלונקה או כיסא גלגלים. מחלצים שיחפשו ניצולים בבניין שקרס יוכלו להשתמש בשלד כדי לפנות במהירות רבה יותר את ההריסות. אנשים שנפגעו בתאונות ונזקקים לטיפולים פיזיותרפיים, יוכלו לקצר אותם בעזרת שלד חיצוני כזה, ולשוב במהירות גדולה יותר לפעילות שוטפת.

בכמה חברות ברחבי העולם כבר מתכננים את השלב הבא של השלד המלאכותי: חברות אלה מפתחות חיישנים שיהפכו את גלי המוח של האדם להוראות שבאמצעותן ניתן יהיה להפעיל מערכות שונות. מערכת שכזו תאפשר לאדם להפעיל את השלד החיצוני רק על-ידי חשיבה על הפעולה הנדרשת. ברגע שנחשוב על כך שברצוננו לקום וללכת שמאלה המערכת תגיב מייד: החיישנים יבחינו מתי צריך להגביר את עוצמת המנועים החשמליים כדי לספק לנו את האנרגיה הנדרשת, ומתי להקטין את כוחם. הכל לפי הצרכים של המשתמש.

אלא שהשלד המלאכותי עוד רחוק מלהיות מושלם. אבות הטיפוס שכבר הוצגו כבדים מדי ושוקלים 10 עד 15 ק"ג. כל

הפחתה שתושג במשקלו של השלד המלאכותי משמעותית ביותר, שכן מדובר במערכת המיועדת לסייע לגוף האדם בהתמודדות עם משאות כבדים ואין שום הגיון שהיא עצמה תכביד על האדם ה"לובש" אותה. בנוסף הקטנת המשקל תאפשר לחברות להתקין מעין שריון על השלד, כך שהוא יהיה מוגן גם מירי.

על בעיית המשקל עוד ניתן להתגבר בקלות יחסית (למשל, על־ידי ייצור השלד מתחליפי מתכת קלים‭,(‬ אולם החיבור בין גוף האדם והשלד בעייתי יותר. צריך יהיה להגיע למצב שבו השלד יהיה קל ומהיר ללבישה ובטוח לשימוש. אחרי הכל, השלד יכיל מנועים חשמליים ומחשב. כל קצר או תקלה שתגרום לשלד "להשתגע", עלולים להעמיד את האדם הלובש אותו בסכנת חיים.

אבל בטיחות ולבישה קל אינן המעלות היחידות המתבקשות מהשלד המלאכותי. "זה יהיה חייב להיות משהו שיפעל ממש כמו עוד חלק בגוף שלנו. מערכת שתקל עלינו ולא להיפך‭,"‬ מסביר מומחה העוקב אחר מאמצי הפיתוח. קל ככל שיהיה, ברור כבר עתה שכדי להשתמש בשלד המלאכותי נצטרך לעבור תקופת אימון קצרה כדי להפעילו בנוחות ובבטחה.