שלד חיצוני ממונע (Powered Exoskeleton)

רובוטיקה

הגדרה

שלד חיצוני ממונע הוא התקן לביש הנחגר על הגוף ומסייע לתנועה או לתנוחה באמצעות מנועים — לשיקום רפואי, להרמת משאות או לשימוש צבאי.

שלד חיצוני ממונע (Powered Exoskeleton) הוא התקן לביש הנחגר על הגוף ומסייע לתנועה או לתנוחה באמצעות מנועים — לשיקום רפואי, להרמת משאות או לשימוש צבאי. בשונה מרובוט שעומד בפני עצמו, ההתקן הזה חולק את גופו של המשתמש: הוא אינו מחליף את האדם אלא מגביר אותו, ולכן הוא אחד המקרים המובהקים של מכונה ואדם הפועלים כמערכת אחת. מבחינת המחקר זהו מקרה-הבוחן המובהק של אינטראקציה פיזית בין אדם לרובוט — המכונה אינה ניצבת מול האדם אלא צמודה אליו, וכל שגיאה בבקרה מורגשת מיד בגוף.

שלושה תחומי שימוש עיקריים התגבשו. ברפואה משמש ההתקן לשיקום ולניידות עבור אנשים עם שיתוק, פגיעת חוט-שדרה, אירוע מוחי או שיתוק מוחין. בתעשייה הוא נועד להפחית פציעות ועייפות בעבודה הכרוכה בהרמה חוזרת, בייחוד בייצור ובמחסנים. בצבא הוא נבחן לנשיאת ציוד כבד ולהתמודדות עם העומס הפיזי הייחודי לשירות.

האתגרים ההנדסיים חוזרים על עצמם בכל שלושת התחומים: מקור-כוח שיספיק לשעות עבודה בלי להכביד, מפעילים חזקים אך קלים, התאמה למגוון מבני-גוף, זיהוי כוונת התנועה של המשתמש כדי שההתקן יסייע ולא יילחם בו, ונוחות תרמית ומניעת שפשופים לאורך שעות. ההיסטוריה ממחישה את הקושי — Hardiman, שפיתחו ג'נרל אלקטריק והצבא האמריקאי בשנות ה-60, שקל כ-680 קילוגרם ומעולם לא הפך למעשי. מאז שנות ה-2000 ניכרת נטייה להתקנים קטנים וממוקדי-משימה במקום חליפות גוף מלאות.

ההתקן הישראלי המוכר בתחום הוא ReWalk, שתכנן אמית גופר ביקנעם: רגליים רובוטיות המחוברות לגוף, סוללה בתרמיל-גב ובקר הנחגר על פרק-כף-היד, המאפשרים למשתמש לעמוד, ללכת ולעלות במדרגות בשלושה מצבי-הפעלה. המערכת אושרה על ידי ה-FDA לשימוש בבתי-חולים ב-2011 ולשימוש אישי ביתי ביוני 2014, ונחשבת לאחת הראשונות מסוגה שקיבלו אישור כזה. החברה נסחרת בנאסד"ק ושמה כיום Lifeward. ב-2012 השלימה הבריטית קלייר לומאס, שהייתה משותקת, את מרתון לונדון בעזרתו במשך 17 יום.