שלד חיצוני guardian xo לשימוש תעשייתי. צילום: Sarcos Robotics
הצבא האמריקני ממשיך לחפש פתרונות מתקדמים לחיילי החי״ר . על פי קול קורא שפרסם לאחרונה ה NSRDEC -Natick Soldier Research, Development, and Engineering Center , גוף המחקר והפיתוח לטכנולוגיית לוחם של הצבא האמריקני, מתבקשות חברות להציג מחקר חדשני ״למערכות שיהיו רלוונטיות לתנועה בשטח קשה ותנועות מורכבות מבחינה ארגונומית למשך זמן ממושך או פעמים רבות בזו אחר זו״. הדרישה המבצעית מהמערכות הללו היא להוכיח בטיחות, נוחות, פשטות הפעלה והשתלבות עם לבוש הלוחם ועם ציוד משימה. בנוסף, הן צריכות לפעול לאורך זמן בעלות נמוכה ובעזרת מערכות פשוטות יחסית מבחינה אנרגטית.
על פי הלקט המחקרי של משרד הביטחון, הצפי הוא כי מערכות שונות יענו למגוון צרכים של המערך הקרקעי הלוחם כמו לחימה, תחזוקה, נשיאת מטענים כבדים ומשימות מיוחדות כמו סילוק פצצות או טיפול בחומרים מסוכנים. מוצר נוסף אמורה להיות חליפה ללוחם כוחות החי״ר שתאפשר ריצה או הליכה למרחקים ארוכים, כן ירי בעמידה ותנועה, תנועה רגלית לאורך זמן בתנאי קרקע משתנים. הציפיה בדרישה המבצעית , היא לחליפה שתאפשר ללוחם בודד לשאת משקלים שבין 45 עד 62 ק”ג למרחק רב, באופן בטוח וללא התעייפות משמעותית. במתאר לחימה, הדרישה המבצעית היא לחליפה שתאפשר ללוחם יכולת להתכופף במהירות וללא הגבלה, לזחול ולדלג מעל מכשולים בעודו נושא מטען שמשקלו בין 34 ל 41 ק”ג. חליפות כאלה אמורות לאפשר ללוחם לפרוץ דלתות, להילחם בחללים מוגבלים, לחפור שוחות, להקים עמדות, לשאת פצועים ולהזיז מכשולים שמשקלם 45 ק”ג ומעלה. הכוונה היא כי חייל יוכל בעזרת השלד החיצוני לשאת ציוד שכיום נישא על ידי שני חיילים. על פי הפנטגון, תאריך היעד להצגת הרעיונות הראשונים הוא כבר בקיץ הקרוב.
שלד חיצוני hulc . צילום: לוקהיד מרטין
אבל מתברר שלא רק הצבא האמריקני מחפש טכנולוגיות להעצמת הביצועים האנושיים. גם התעשיות האזרחיות האמריקניות החלו לאחרונה לעסוק במחקר לייצור שלדים חיצוניים. על פי דיווח בבלוג הטכנולוגי zd net, יצרנית המכוניות ford בוחנת פיתוח שלד חיצוני לפלג הגוף העליון של פועלי הייצור, כדי למנוע פציעות כתוצאה מפעילות אינטנסיבית של הזרועות. מלבד ford , קבוצת Sarcos Robotics הודיע בחודש שעבר על הקמת גוף מחקר ופיתוח שימומן על ידי החברות: BMW, GE, Caterpillar ו Delta Air Lines, במטרה לייצר שלד חיצוני גנרי למיגוון משימות . ״ פרוייקט ה x-tag אמור לפתח ממשק עבודה חדש שישלב את היכולות הרובוטיות עם הצרכים האנושיים תוך שמירה והקפדה על בטיחות הייצור ובריאות העובד״, נאמר בהודעה הרשמית של Sarcos Robotics . החברה עומדת להציג בקרוב שלד רובוטי שפיתחה תחת השם guardian xo . השלד הזה מאפשר תנועה בלתי מוגבלת בטווח, תוך הגברת הכוח של הפועל, מבלי לאמץ את מערכת השרירים האנושית. ״ על בסיס הידע שצברנו ב guardin xo, אנחנו בהחלט יכולים להגיע למוצרים מקדמים יותר ובמהירות , בדגש על יעילות״ , אומר בן וולף מנכ״ל Sarcos Robotics למגזין forbes.
הרעיון הראשוני לשלד חציוני נהגה כבר לפני יותר מעשור כחלק מתכניות פיתוח של הצבא האמריקני. השלד החיצוני הראשון שנוסה בתנאים מבצעיים בצבא היה ה hulc – Human Universal Load Carrier של לוקהיד מרטין. הוא נכנס לסדרת ניסויים במהלך 2012, הוכיח יכולת נשיאה בתנועה, אבל השלד עצמו הגביל מאד את חיילי החי״ר ולכן לוקהיד נאלצה לחזור למעבדות המחקר כדי לשפר את הגרסה הראשונית. הדגם המשופר הוצג לצבא האמריקני באמצע 2017 והוא כלל חליפת מתכת קלה אשר מיועדת לפלג הגוף התחתון ומצוידת במנועים זעירים המונעים בסוללות ליתיום. המנועים הוצבו בסמוך לכל מפרק של הפלג הגוף התחתון וכך הצליחו להוריד את עומס המשקל שהיה על השלד האנושי. המערכת שמכונה ״fortis ״, משתמשת במכלולים זעירים ומשלבת יכולת בינה מלאכותית כדי לחזות את תנועת החייל.
״ניסינו את הדגם המשופר במספר יחידות עילית של הצבא האמריקני והתוצאות היו מרשימות, הן בביצועי החייל והן בעומס שהשלד ספג״, אומר קיט מאקסוול, אחד ממנהלי התכנית בלוקהיד מרטין. בניסוי הצליחו החיילים לטפס חמישה שלבים בסולם עם משקל של 81 ק״ג. ה ״fortis” מורכבת משני מוטות מתכת הנעוצים בחלק התחתון של הנעל ונתפסים על חגורת מותן מיוחדת . על החגורה עצמה נמצאת יחידת המיחשוב הניידת, והיא שולטת על המפרקים המלאכותיים שאמורים להסתנכרן עם התנועה הטבעית של החייל.
״בסדרת הניסויים הראנו באופן מדויק כיצד חילופי החומרים של החיילים מואטים, בשל ירידה משמעותית במאמץ הפיסי״, מספר מאקסוול לאתר businessinsider . ״על ידי כך הדופק נמוך יותר, והחייל מגיע לאט יותר לשלב העייפות. בנוסף, הלחץ המשקלי על המפרקים נמוך יותר וכך למעשה אנחנו מותחים את היכולת שלו לפעול לאורך זמן עם הרבה יותר ציוד אישי. המנוע עוזר לרגל ללכת אחורה ואחר כך קדימה, ברגע שהוא מזהה את כיוון התנועה״. על פי סדרת הניסויים של לוקהיד מרטין, העומס שהיה על החיילים פחת בכמעט 10 אחוזים.
