רובוט (Robot)

מה זה רובוט: מעגל של חישה, החלטה ופעולה

רובוט (Robot) הוא מכונה — לרוב ניתנת-לתכנות באמצעות מחשב — שחשה את סביבתה, מחליטה מה לעשות ומבצעת פעולה פיזית בעולם באופן אוטומטי.

מה שמבדיל רובוט מתוכנה שמריצה משימות אוטומטיות הוא הגוף. רובוט פועל במעגל חוזר של חישה, החלטה ופעולה: חיישנים אוספים מידע על הסביבה, בקר-מחשב מעבד אותו ומחליט, ומפעילים ממירים את ההחלטה לתנועה ממשית. השרשרת הזו היא שהופכת את הרובוטיקה לתחום קשה במיוחד — שגיאה בעולם הפיזי אינה ניתנת לביטול בלחיצת "בטל", והסביבה כמעט אף פעם אינה בדיוק כפי שתוכננה מראש. בעיה שנפתרה במלואה על המסך עשויה להיכשל כשמעורבים בה חיכוך, רעש חיישנים ותאורה משתנה.

מקור המילה: מהמחזה "R.U.R." ועד המילה "רובוטיקה"

המילה "רובוט" נולדה בספרות ולא במעבדה: היא הופיעה לראשונה במחזה "R.U.R." (קיצור ל-Rossum's Universal Robots) של הסופר הצ'כי קארל צ'אפק, שפורסם ב-1920. במחזה מייצרים בבית-חרושת "רובוטים" — עובדים מלאכותיים כמעט-אנושיים, יעילים אך חסרי-רגש — עד שחלקם מפתחים תודעה-עצמית ומובילים מרד עולמי נגד בני-האדם. צ'אפק עצמו לא טען לבעלות על המילה: הוא ייחס אותה לאחיו, הצייר והסופר יוזף צ'אפק, שהציע להחליף את המילה המקורית שצ'אפק רצה — laboři, מלטינית labor — במילה roboti. מקורה במילה הצ'כית robota — עבודת-כפייה או עמל מפרך, מאותו שורש כמו המילה הרוסית работа ("עבודה").

המילה "רובוטיקה", שם התחום עצמו, נטבעה מאוחר יותר בידי מישהו אחר לגמרי: הסופר האמריקאי אייזק אסימוב, שהפך אותה למרכיב קבוע בסיפוריו המדעיים-הבדיוניים.

רובוט בדיוני מול רובוט תעשייתי אמיתי

הפער בין רובוט מהמדע-הבדיוני לרובוט שעומד היום על רצפת-מפעל הוא עצום, וכדאי להכיר אותו כדי לא להיסחף אחרי הדמיון. הרובוטים הבדיוניים של צ'אפק כבר במחזה המקורי מסוגלים לתודעה-עצמית ולמרד; ב-1942 הוסיף אייזק אסימוב לספרות הזו כלי-עלילה מפורסם — "שלושת חוקי הרובוטיקה" מהסיפור "Runaround" (שנכלל ב-1950 באסופה "I, Robot"): רובוט לא יפגע באדם, יציית לפקודות אדם אלא אם כן הן סותרות את החוק הראשון, ויגן על קיומו-שלו כל עוד אין בכך סתירה לשני החוקים הקודמים. אלה חוקים ספרותיים בלבד — אף טכנולוגיה קיימת אינה "מבינה" או "מצייתת" להם במובן שאסימוב תיאר, וחוקרי-אתיקה מציינים שגם בסיפורים עצמם החוקים נועדו להראות איך מערכת-מוסר פשוטה נכשלת, לא לשמש מדריך-הנדסה אמיתי.

רובוט תעשייתי אמיתי מוגדר אחרת לגמרי. התקן הבינלאומי ⁦ISO 8373⁩, שאומץ גם בידי הפדרציה הבינלאומית לרובוטיקה (IFR), מגדיר רובוט תעשייתי כמניפולטור המבוקר אוטומטית, הניתן לתכנות-מחדש, רב-תכליתי, המסוגל לפעול בשלושה צירים או יותר, קבוע במקומו או מותקן על פלטפורמה ניידת, לשימוש ביישומי אוטומציה בסביבה תעשייתית. אין בהגדרה הזו מילה על תודעה, רגש או רצון-חופשי — רק על יכולת-תכנות ותנועה מבוקרת. זרוע-ריתוך במפעל רכב אינה "מחליטה" לחרוג מהתכנית שלה, ואינה זקוקה לחוק שמונע ממנה לפגוע באדם — בטיחותה מובטחת באמצעים פיזיים פשוטים בהרבה: כלוב-הגנה, מתג-חירום, וחיישני-נוכחות שעוצרים אותה כשמישהו נכנס לטווח-הפעולה שלה.

היסטוריה קצרה: מ"הצבים" של גריי וולטר ל-Unimate

הרובוט האוטונומי-החשמלי הראשון קדם אפילו לרובוט התעשייתי הראשון: ב-1948–1949 בנה החוקר הבריטי ויליאם גריי וולטר את "הצבים" Elmer ו-Elsie — מכונות תלת-גלגליות שנעו לאט והיו מסוגלות לפוטוטקסיס (תנועה לעבר אור), כולל מציאת עמדת-טעינה עצמאית כשהסוללה נחלשה. וולטר רצה להוכיח שהתנהגות מורכבת יכולה לנבוע מחיווט פשוט בין מספר קטן של "תאי-מוח" מלאכותיים.

הרובוט התעשייתי הראשון היה ה-Unimate, פרי פיתוחו של המהנדס האמריקאי ג'ורג' דבול, שהגיש עליו בקשת-פטנט ב-1954 (הפטנט אושר ב-1961). דבול וג'וזף אנגלברגר ייסדו יחד ב-1956 את חברת Unimation, שהפכה ליצרנית הרובוטים המסחרית הראשונה בעולם. ג'נרל מוטורס רכשה את ה-Unimate הראשון, וב-1961 הוא הותקן במפעל בניו-ג'רזי, שם הרים חלקי-מתכת לוהטים ממכונות יציקה — עבודה חמה ומסוכנת לאדם. ב-1969 החלה ג'נרל מוטורס להשתמש ברובוטים כאלה לריתוך-נקודה, מהלך שאיפשר לה לבצע באופן אוטומטי יותר מ-90% מפעולות ריתוך המרכב.

משפחות של רובוטים ופריסתם בעולם

כיום נהוג למיין רובוטים לכמה משפחות: רובוטים תעשייתיים (בדרך כלל זרועות מקובעות), רובוטים ניידים, רובוטי-שירות, רובוטים חינוכיים, רובוטים משתפי-פעולה ("קובוטים", Cobots) שתוכננו לעבוד לצד בני-אדם בלי כלוב-הפרדה, ורובוטים מודולריים המורכבים ממודולים חוזרים. הרוב המכריע אינו דומה כלל לדמות אנושית: הוא זרוע מקובעת לרצפת מפעל, שחוזרת על אותה תנועה מדויקת מיליוני פעמים.

פריסתם בעולם אינה אחידה. כמחצית מהרובוטים בעולם נמצאים באסיה, כ-32% באירופה, כ-16% בצפון-אמריקה, ואחוז בודד בכל אחת מאוסטרלזיה ואפריקה — כשכ-40% מכלל הרובוטים בעולם מרוכזים ביפן לבדה, מה שהופך אותה למדינה עם הכי הרבה רובוטים. משפחה נוספת מוגדרת לא לפי מבנה אלא לפי סביבת-הפעולה: רובוט חילוץ והצלה (Rescue Robot) נשלח לחפש נפגעים, למפות ולפנות הריסות במקום שנחשב מסוכן מדי לכניסת אדם — סביבה שבה, בניגוד לרצפת-המפעל, שום דבר אינו נמצא היכן שתוכנן להיות.

רובוטים ובינה מלאכותית: הגבול המיטשטש

עד לאחרונה רוב הרובוטים התעשייתיים היו "עיוורים" יחסית — הם חוזרים על תנועה מתוכנתת מראש בלי לזהות את מה שסביבם. שילוב חיישני-ראייה ואלגוריתמים של בינה מלאכותית משנה את זה: רובוט מודרני יכול לזהות חלק פגום, לאתר עצם שמיקומו לא ידוע מראש, ולהתאים את תנועתו בזמן-אמת בהתאם למה שהוא "רואה" — יכולת שלרוב נשענת על אותם עקרונות ניווט ומיפוי המשמשים ברובוטים ניידים וברכבים אוטונומיים.

המגמה הזו גם משנה את הבטיחות: הרובוטים המשתפי-פעולה (Cobots) שהחלו להתפשט בעשור האחרון מוותרים על כלוב-ההפרדה המסורתי, ובמקומו נשענים על חיישני-כוח וחיישני-קרבה שעוצרים או מאטים את התנועה כשאדם נמצא בטווח — צעד נוסף בדרך מרובוט שמופרד פיזית מבני-אדם לרובוט שפועל לצידם.