הבגד הרובוטי שמתלבש מעצמו בתוך 10 שניות
גשם התחיל לרדת בפתאומיות, וד"ר קים נאם גיון, חוקר פוסט-דוקטורנט במכון הקוריאני למדע וטכנולוגיה מתקדם (KAIST), המשיך לדווש על האופניים שלה כי לא היה לו זמן לעצור. תוך דקות ספורות הוא היה רטוב כליל. בריאיון שהעניק מאוחר יותר לסוכנות הידיעות רויטרס, שיתף את המחשבה שעלתה בו באותו רגע: 'חשבתי שיהיה מאוד שימושי אם היה לי מעיל גשם שאוכל ללבוש אוטומטית בזמן שאני עדיין רוכב על האופניים'. מחשבה תמימה כזו, שנולדה מתוך רגע של תסכול יומיומי פשוט, הפכה בסופו של דבר לפרויקט מחקר בין-לאומי של ממש.
מהמחשבה הזו נולד SWAG, ראשי תיבות של 'בגדים אדפטיביים להלבשה עצמית'. קים הובילה את הפיתוח בצוות שבראשו עמד הפרופסור ריו ג'י-חוואן, מהנדס אזרחי וסביבתי ב-KAIST. לצדם עבדה קבוצת מחקר מאוניברסיטת סטנפורד, בהובלת הפרופסורית אליסון אוקמורה, שמכירה היטב את עולם הרובוטיקה הרכה. המאמר המסכם את התוצאות פורסם בכתב העת "מכתבי רובוטיקה ואוטומציה של IEEE" שהוא כתב עת מדעי מוביל בתחום הרובוטיקה, וזכה בפרס המאמר המצטיין בתחום, וזאת בשנה השנייה ברצף למעבדת המחקר של ריו.
והתוצאה בפועל? ביגוד חכם שמונח בתחילה כמעט שטוח, מתנפח ברגע שמזרימים לתוכו אוויר דחוס, ומתפרש על גוף הלובש בתוך כעשר שניות בלבד, ומה שמפתיע לא פחות: אין צורך לעמוד דום בזמן ההתלבשות. הלובש יכול להמשיך לנוע, ולפי הדיווח שמסרה קים, הוא יכול אפילו להמשיך לרכוב על אופניים בזמן שהבגד 'גדל' עליו בהדרגה.
איך הקיסוס עיצב את הרובוט
הרעיון המכני שמאחורי כל זה מגיע מהצומח. ריו הסביר שההשראה המרכזית הגיעה מצמח הקיסוס, אותו צמח מטפס שרבים מכירים מגדרות וקירות ישנים. לצמח הזה יש יכולת מיוחדת: הוא אינו זוחל עם כל גופו קדימה כמו רוב הצמחים, אלא מתארך ומתפשט מן הקצה בלבד. וכך, לדברי ריו, הוא יכול לעבור בין רווחים צרים, לצמוח ולהתאים את עצמו לצורת הסביבה שמסביבו, ולנוע ללא תלות בשאלה אם המשטח חלקלק, דביק או משופע.
עקרון הפעולה של הרובוט המכני שנבנה בהשראת הקיסוס מתבסס על התארכות מן הקצה: חוטים רכים וגמישים, שמוזרם לתוכם אוויר בלחץ, תפורים בתוך הבד עצמו. כשמפעילים לחץ, הם 'מטפסים' על גוף הלובש, ובד בבד הופכים את הבד מבפנים החוצה, בדיוק כמו שהופכים כפפה. כך נוצר בגד שעוקב בהתמדה אחר קווי המתאר האישיים של הגוף.
והנה דבר שכדאי לשים לב אליו: כל התהליך הזה קורה בלי אלגוריתם בקרה מסובך. רובוטים קיימים לסיוע בהתלבשות נשענים בדרך כלל על זרוע רובוטית חיצונית וקשיחה, בשילוב תוכנת בקרה כבדה שמחייבת את הלובש לקפוא במקום לכל אורך התהליך. מערכת ה-SWAG הופכת את היחסים הללו על פיהם: המנגנון עצמו, בזכות עקרון הצמיחה מן הקצה שאומץ מהצמח, פשוט 'יודע' להתאים את עצמו לגוף, בלי חישובים בזמן אמת ובלי צורך בשיתוף פעולה מיוחד מצד הלובש.
פוטנציאל עצום מעבר לנוחות
מי בעצם עומד להרוויח מכל זה? התשובה הראשונה שעולה היא אוכלוסיית הקשישים ואנשים עם מוגבלויות פיזיות, ובייחוד כאלה שידיהם או זרועותיהם אינן פועלות כשורה. פעולה כמו לבישת חולצה, שנראית בעיני רוב האנשים כדבר פשוט לחלוטין, עלולה להיות עבור אחרים מכשול יומיומי מתסכל, כזה שמחייב עזרה מבן משפחה או ממטפל חיצוני. בגד שמלביש את עצמו בעצמאות מלאה יכול להחזיר לאנשים כאלה תחושת כבוד עצמי, ולחסוך מהם תלות יומיומית מטרידה.
התחום הרחב שנקרא רובוטיקה רכה לבישה מוכיח את עצמו גם במקומות נוספים. צוות מחקר קוריאני אחר, שפרסם את ממצאיו בכתב העת Fashion and Textiles, פיתח בגד עם עקרון דומה, שרירים פנאומטיים מלאכותיים עשויים מבד, שנועד לתמוך בגב התחתון ולמנוע כאבי גב. זו, אגב, הבעיה שלפי ארגון הבריאות העולמי היא הגורם המוביל לנכות בעולם כולו. בניסוי שבו השתתפו 22 נשים בגילאי 20 עד 30 נמדדה ירידה של כ-48% בפעילות שרירי הגב בעת כפיפה של 90 מעלות.
מעבר לתחום הבריאותי, יש כאן פוטנציאל תעשייתי לא מבוטל. עובדים במרחבי ייצור סטריליים, בתעשיית השבבים נדרשים ללבוש ולהוריד חליפות מגן מספר פעמים ביום. כבאים וצוותי חילוץ, מצידם, צריכים להתלבש במהירות שיא, ולא פעם כשידיהם כבר תפוסות בציוד אחר. כל אלו ועוד יוכלו מאוד להיעזר בבגדים שמלבישים את עצמם על הגוף. עם זאת, חשוב לזכור שהפיתוח עדיין נמצא בשלב אב-הטיפוס, ומדובר בהנדסה מכנית פשוטה יחסית, בלי צורך בתוכנה מתוחכמת, כזו שמצליחה בכל זאת לפתור בעיה אנושית ממשית וכואבת.
תגובות
היו הראשונים להגיב!