ד"ר אמיר קרניאל

חקר מנגנוני בקרת המוח ויישומיו ברובוטים

המוח שלנו מבקר את יכולתנו לבצע תנועה. כשאדם מזיז את ידו, פעולה אלמנטרית לכאורה, המוח מנתח את המרחב שבה היד עתידה לנוע ויודע לתת את הפקודה המתאימה לשרירים כדי שינועו מנקודה אחת לשניה. כדי שלרובוטים תהיה היכולת הזו לומדים החוקרים את אופן בקרת התנועה ע"י המוח.

רובוטים שמבינים כיצד המוח מבקר תנועה, יוכלו לעזור לאנשים שמתקשים בתנועה בטיפולי פיזיותרפיה. אנשים אחרי שבץ "שוכחים" לעיתים איך לנוע והם צריכים לרכוש את היכולת הזו מחדש. רובוט שידע להפעיל את הכוחות הנכונים באופן מדויק בטיפול פיזיותרפיה, יוכל להתאים את התרגילים הנכונים למטופל ולהפוך את הטיפול ליעיל יותר.

הבנה של מערכות ביולוגיות מסייעת בתכנון רובוטים בעלי יכולות גבוהות. למשל, בדקו את האנרגיה שצורך הקנגורו כשהוא קופץ במשך יום שלם והסתבר שלכאורה הוא מוציא יותר אנרגיה ממה שהוא צורך- זאת אומרת שהוא לא אוכל מספיק. בדיקה מעמיקה יותר גילתה שבזמן הנחיתה, אוגר הקנגורו אנרגיה בשריריו ומשתמש בתכונות המכניות של השריר כדי לחסוך באנרגיה. התגלית הזו סייעה בבניית רובוטים שמסוגלים לקפוץ.

 

מחקר נוסף שעושה אמיר עוסק במציאות מדומה תחושתית באמצעות רובוט, מציאות מדומה שבה אדם לא רק שומע ורואה אלא גם חש. ברגע שלומדים מהם כוחות ההתנגדות שמופעלים בעת תחושה מסוימת ניתן באופן מלאכותי לגרום לאדם להרגיש אותה. למשל, אדם יכול להחזיק בידו רובוט והרובוט מפעיל כוח התנגדות דומה לזה שמופעל כשיד מגששת נתקלת בקיר. אז, נוצרת תחושת מציאות מדומה של מגע בקיר.

מציאות מדומה תחושתית עשויה לסייע בין היתר למנתחים. היום ישנם ניתוחים שנעשים באמצעות רובוטים כשהמנתח רואה את התמונה בתוך הגוף. בעתיד עשוי המנתח להרגיש את הרקמות השונות כתוצאה מכך שהרובוט ידע להפעיל עליו כוח דומה לזה שמפעילות רקמות.

 

ד"ר אמיר קרניאל, מהמחלקה להנדסה ביו רפואית באונ' בן- גוריון התארח בתכנית מספר 98.