בשבע 401: רובוט לכל פועל

פרופ' משה שוהם העומד בראש המעבדה
לרובוטיקה בטכניון, מאמין שבעתיד לכל אדם
יהיה רובוט אישי

עתיה זר , ד' באב תש"ע

מכירים את המשחק בו מושחל כפתור על חוט, אתם מסובבים את החוט משתי קצותיו פעמים ספורות, מותחים, ואז הכפתור מסתובב במהירות עצומה? דמיינו לעצמכם שהייתם חושבים קצת על חוקי הפיזיקה של המשחק הזה, על כך שהתנועה ההפוכה של המשחק היא כנראה תנועה מהירה שמניעה מעט מאוד, ואז רושמים פטנט על הרעיון הזה, של מנוע לתנועות איטיות במיוחד. אם לא חשבתם על זה, תכירו את האיש שכן חשב על זה, ועל עוד הרבה דברים יצירתיים אחרים: פרופסור משה שהם, ראש המכון לרובוטיקה בטכניון בחיפה.

הרובוט הראשון בפראג

שוהם (58) הוא פרופסור חובש כיפה, מחלוצי הרובוטיקה בארץ. הוא היה בין אלה שקיבלו את הרובוט הראשון שהגיע לטכניון בשנות השמונים. את התואר הראשון שלו עשה באווירונאוטיקה, לאחר שעבד תקופה מסוימת בתעשייה האווירית, בעיקר בפיתוח טילים. מאוחר יותר המשיך לתואר שני ושלישי ברובוטיקה. רובוטיקה הוא תחום המשלב פיזיקה, אלקטרוניקה, מחשבים, ומכניקה במטרה ליצור מכונות שיבצעו פעולות במקום בני האדם. זהו תחום חדש יחסית. ראשיתו של הרובוט היה גוף פח מונע על ידי שחקן תיאטרון, שהמציא המחזאי קארל קאפל בשנת 1927. שנים לא רבות אחר כך כתב אייזיק אסימוב את הספר 'איי רובוט'. לאחריו עוד ספרי מדע בדיוני רבים הציבו את הרובוטים כדמויות מרכזיות.

המרחק בין הדמיון למציאות, מסתבר, הוא עניין של זמן. אם בתקופת אסימוב הדברים נראו הזויים לחלוטין, היום לא מעט מהרעיונות קרמו עור וגידים, או ליתר דיוק קרמו מתכת וחיישנים. "הרובוט הראשון עליו מדברים מי שעוסקים ברובוטיקה הוא הגולם מפראג", מדייק פרופסור שוהם "והרבה פעמים הוא מוזכר בהקשר לכך שעלול לבוא יום בו הרובוטים ישתלטו על העולם, כמו שגם הגולם מפראג יצא משליטה באיזשהו שלב". לא, הוא לא חושש שזה יקרה, "אבל זו מן פנטזיה כזו שמושכת את האנשים". גם מי שחושש מן היום הזה, אל דאגה, הוא רחוק מאוד. תחום הרובוטיקה הוא עדיין חדש, וברחבי העולם עמלים לפתח רובוטים לשימושים מגוונים, החל ברובוטים לשעשוע, או לעבודות קלות, דרך רובוטים המבצעים פעולות רפואיות, ועד לרובוטים שיהוו תחליף לחיילים בתפקידים שונים בצבא. ישראל, מסתבר, היא מהמדינות הפועלות במרץ לפיתוח התחום הזה, ולשוהם יש חלק לא מבוטל בכך.

 

אחד הדברים שנעשים בענף הוא חשיפת הדור הצעיר לנושא. מזה כמה שנים מתקיימות תחרויות ברובוטיקה לבתי ספר תיכון, לאומיות ובין לאומיות. אחת התחרויות לתיכונים, למשל, נקראת 'רובונר'. התלמידים צריכים לפתח רובוט שמסוגל להלך בתוך מבוך בו מסתתר נר דולק. הוא צריך להגיע אל הנר ולכבות אותו. השנה התקיימה גם 'אולימפיאדה לרובוטיקה' לתלמידי בית ספר יסודי. בנק לאומי נרתם למשימה והקים את 'המרכז לרובוטיקה על שם לאומי', הנמצא בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, והוא מיועד לחנך תלמידים ומורים לרובוטיקה. "החינוך נעשה בעצם דרך תחרויות", מסביר פרופסור שוהם "תלמידים צריכים לפתח רובוטים שמשחקים כדורגל, או רובוט מכבי אש. הם לומדים את זה בבית הספר וגם מגיעים אלינו ללמוד. המשתתפים משקיעים בזה המון. בימים שלפני התחרות הם אפילו ישנים באולם התחרות. בגלל שזו תחרות אז זה מעניין, יש אקשן. הכיתות באות לעודד, זה מושך את התלמידים. משתתפים בזה עשרות בתי ספר. וכך, בגלל ההשתתפות והמעודדים, נחשפים לתחום הזה אלפי ילדים, וזה מביא להתעניינות ברמה הלאומית". ישראל זוכה בתחרויות בינלאומיות לנוער בנושאים של רובוטיקה באופן די קבוע. לפני חודש, כאמור, התקיימה אולימפיאדה לרובוטיקה לתלמידים של בתי ספר יסודיים. מאות תלמידים והורים הגיעו לטכניון. המשתתפים היו צריכים לתכנת רובוט שיבצע פעולות בסיסיות, כמו לקחת דברים ממקום למקום, או לנסוע במסלול מסוים.

מה ילדים צריכים לדעת כדי לעשות את זה?

"הם מקבלים את המערכת והם לומדים שאם אתה מתכנת את הפקודה הזאת אז הרובוט פונה ימינה, ובפקודה אחרת הוא פונה שמאלה. יש פקודה שאומרת שנמצא לפניו משהו והוא לא ממשיך לנוע. דברים בסיסיים. כל הפעילות הזו במצטבר עושה שינוי מהותי", מדגיש שהם "כל התחום של הרובוטיקה מתחיל לתפוס מקום מאוד חזק. אני מאוד מאמין בזה ואני כבר רואה תוצאות".

המשתתפים בתחרות ממשיכים אחר כך בתחום?

"בהחלט כן. אני רואה תלמידים שראיתי בעבר בתחרויות ואמרתי להם אז שיבואו ללמוד אצלנו, והם אכן באים, עם ברק בעיניים. אחר כך הם הולכים לתעשייה ומטמיעים שם את הרובוטיקה. זו תוצאה של חינוך שנעשה כאן".

גם בתי ספר דתיים משתתפים בתחרויות?

"אני לא סופר, אבל נראה לי שבשנים האחרונות משתתפים יותר ויותר בתי ספר דתיים".

 

 

אל ג'זירה במעבדה

כששוהם עצמו היה נער, הוא ניסה ללא הרף להמציא דברים. למשל מכונה שתספור כמה אנשים נכנסים לחדר וכמה יוצאים, וכשהאחרון יוצא היא תכבה את האור. הוא ניסה לפתח מכונית קרטינג, התעסק הרבה בבניה של טיסנים, וכשבגר לימודי הפיזיקה והטכנולוגיה היו המשך טבעי עבורו.

לפני שבועיים נפתחה בטכניון "שנת הרובוטיקה". אחד האירועים במסגרת שנה זו, הוא פתיחתה של תערוכת רובוטים במוזיאון הלאומי למדע (המדעטק) בטכניון. אחת התערוכות היא 'רובוט ZOO' - תערוכה שהגיעה מארצות הברית, בה יש רובוטים בצורות שונות של חיות, המבצעים פקודות שאומרים להם. תערוכה אחרת היא של רובוטים מהתעשייה הישראלית. בין הרובוטים הללו מוצג רובוט שפיתח פרופסור שוהם, המסייע לרופאים בניתוחי גב. רובוט זה הוא אחד מציוני הדרך המשמעותיים ביותר עבורו. לפני כעשר שנים החליט להתמקד בתחום הרובוטיקה הרפואית. "אולי זה בגלל שתמיד רציתי להיות רופא וזה לא צלח", הוא מסביר. הוא פנה לבתי חולים בארץ ובעולם בבקשה שיעלו בפניו הצעות לפיתוח כלים שיסייעו להם בעבודתם. "היה נראה לי שזה תחום שבו רובוטיקה יכולה לעזור. לשמחתי, למרות שרפואה זה מקצוע די שמרני, היתה פתיחות ותמיכה מצד הרופאים לנושא הזה".

שוהם הקים חברה בשם 'מזור' בשיתוף הטכניון, שהחליטה להתמקד בפיתוח רובוט לניתוחי גב. הרובוט משמש בניתוחים בהם מכניסים משתל בין חוליות שהסחוס שלהן נהרס. זהו ניתוח הדורש דיוק רב. המנתח, מיומן ככל שיהיה, לא מצליח במאה אחוז מהמקרים לדייק או לשמור על יציבות במהלך הניתוח, והקרבה למערכת העצבים המרכזית הביאה לכך שאחוז מסוים של אנשים העוברים את הניתוח, נפגעים ונותרים עם נכות. השימוש ברובוט שפיתח שוהם מאפשר דייקנות ויציבות רבה, וגם פולשנות מינימלית. לפני כחמש שנים נכנס הרובוט לפעולה, ומאז השתתף באלף וחמש מאות ניתוחים. כל הניתוחים עם הרובוט ללא יוצא מן הכלל הסתיימו בהצלחה, ללא מקרי נכות. "זו גאווה גדולה בשבילי", אומר פרופסור שוהם "גם מהבחינה הזו שמספר לא קטן של אנשים עומדים על הרגליים בזכות הרובוט הזה. זה כיף, זו תחושת סיפוק גדולה. וגם מהבחינה הטכנולוגית, שהצלחנו לקחת משהו משלב הרעיון והפכנו אותו למוצר מוגמר שעובד בבתי חולים. בחינה נוספת חשובה לא פחות זו הבחינה הלאומית. יש בסך הכל שלוש או ארבע חברות בעולם שפיתחו רובוט מנתח בפועל, ואחת מהן היא מישראל".

הפרוייקט הנוכחי של פרופסור שוהם הוא פיתוח של רובוט זעיר, שיוכל להיכנס לתוך צינורות הדם. "יש סרט ידוע שנקרא 'המסע המופלא' (fantastic voyage). הוא מספר על אנשים שהקטינו אותם לגודל מזערי והם נכנסים לגוף האדם בתוך צוללת ומנסים לתקן אותו מבפנים. כשהתחלנו לפתח את הרובוט הזה, ששמו virob, זה הדליק הרבה אנשים בגלל הסרט. הגיעו הרבה רשתות טלוויזיה למעבדה שלנו, אפילו אל ג'זירה. הוא עדיין בתהליך הפיתוח, אבל אפשר כבר לראות אותו בסרטון ביוטיוב".

הסרט הזה היווה השראה עבורך?

"אני לא חושב. היכולת לרפא דברים בפולשנות מזערית, בטראומה מינימלית, זה מה שקסם יותר. אתה לא צריך לעשות ניתוחים, לא צריך לחתוך. אתה יכול להיכנס פנימה ולתקן. זה משהו עתידני. יש כמה כיוונים בפיתוח. אחד זה שהוא יוכל לשאת תרופות ולשחרר אותן במיקום מדויק, כמו תרופות נגד גידולים סרטניים, וכך לא ייפגעו תאים בריאים, כפי שקורה היום. כיוון נוסף הוא שהרובוט ינקה את העורקים, או צינורות ניקוז שהושתלו בניתוח ונסתמו". הקוטר של הרובוט הזה הוא מילימטר, אורכו חצי סנטימטר, והרעיון לאופן בו יתקדם בצינורות הדם נולד גם הוא ממשחק ילדים בו שמים שעורה בשרוול והשעורה מטפסת לכיוון אחד. פרופסור שוהם חשב על הרעיון לבנות משהו מכני עם סיבים כמו של שעורה ולהרעיד אותם, ואז לקבל משהו שיכול לנוע. כשהתחיל לפתח את הרובוט הזעיר, החליט להשתמש ברעיון הזה. מרעידים לו את הרגליים, בדרך כלל על ידי מנגנון חיצוני אלקטרו מגנטי, והוא מתקדם.

כמה זמן לוקח לפתח רובוט?

"זה תהליך של שנים רבות. למשל הרובוט של ניתוחי הגב, קודם כל יש רעיון, אחר כך צריך לבנות, להראות שהוא ישים, אז מגיע שלב האישורים. לאחריו צריך לעשות המון ניסויים, להיכנס לחדרי ניתוח, לראות איך הוא משתלב עם העבודה של הרופא. ויש כמובן הנושא הכלכלי, לשכנע בתי חולים לקנות את זה. זו דרך ארוכה. את הרובוט הזה של ניתוחי הגב, ששמו הוא SpineAssist, לקח חמש שנים לפתח".

איך באים הרעיונות?

"כשאני תקוע באיזה מקום, בלי יכולת לדבר בטלפון ובלי מחשב. למשל כשאני תקוע עם האוטו במוסך,  אז אני מתחיל לחשוב על רעיונות. כי בדרך כלל ביומיום יש המון טלפונים ועיסוקים ולא יוצא להקדיש זמן כדי לחשוב".

אתה רואה מצב בו הרובוט יהיה נגיש גם לאדם הפשוט?

"המהפכה הרובוטית הגדולה תתרחש כשיהיה רובוט אישי לאנשים, כמו שיש היום מחשב אישי. אני מאמין שזה דבר שיקרה. היום מנסים לפתח רובוטים לאנשים מבוגרים, במיוחד באירופה וביפן, כי מספר המבוגרים שם נעשה גדול יחסית למספר הצעירים".

אז במקום פיליפיני יהיה רובוט?


זו גאווה גדולה בשבילי", אומר פרופסור שוהם על הרובוט הרפואי שפיתח "גם מהבחינה הזו שמספר לא קטן של אנשים עומדים על הרגליים בזכות הרובוט הזה. זה כיף, זו תחושת סיפוק גדולה. וגם מהבחינה הטכנולוגית, שהצלחנו לקחת משהו משלב הרעיון והפכנו אותו למוצר מוגמר שעובד בבתי חולים
"בדיוק. גם בשביל אנשים שלא רוצים להכניס מישהו אליהם הביתה, וגם מספר האנשים שזקוקים לסיוע הולך וגדל. הם אולי לא יהיו כל כך מיומנים כמו בני אדם, אבל הם יוכלו להביא דברים, לקחת אותך, להביא אותך, תוכל לתקשר איתם בדיבור, הם יוכלו לנוע בבית. אלה דברים שכבר עובדים עליהם חזק, ויש כבר רובוטים שיודעים חלק מהעבודה, בעיקר בעזרה לנכים. הם עוזרים בפעילויות הבסיסיות. אבל יותר מזה, מנסים היום להתחבר ישירות למחשבה של החולה. רובוט התחלתי שכבר נמצא בשימוש יכול להניע כיסא גלגלים לפי הרצון של הנכה, בלי שהנכה מדבר או זז. זה לא רובוט עם ידיים ורגליים, אלא מין כובע כזה שיכול לקרוא את אותות המוח של הנכה. על מסך לפניו יש חיצים למספר כיוונים, כל פעם מואר כיוון אחר, וברגע שמואר חץ לכיוון אליו הנכה רוצה להתקדם, החיישן מזהה את האותות במוח ומוביל לשם את הכיסא".

 

 

אמא של צעצועים יצירתיים

תחום אחר אליו כבר נכנסו הרובוטים בצורה משמעותית הוא התעשייה, בעיקר תעשיית המכוניות, שם עובדים מאות רובוטים על סרט נע ארוך, ומבצעים את כל התהליך של ההרכבות, הברגים, הריתוכים, ההרכבה של המנוע, החלונות והצביעה. בכל התהליך הזה לא עובדים כלל אנשים.

דווקא עבור עקרות הבית אין בשורה בשלב זה. מסתבר שעבודות הבית השונות דורשות אינטליגנציה מרובה, וקשה לתכנת רובוט לעשות אותן. אמנם יש רובוט ששואב אבק ושוטף רצפה, אך רחוקה מאוד הדרך לרובוט שבנוסף לכך גם ינקה חלונות או יסדר את המיטה.

תמיד נוכל להגיד 'מותר האדם מן הרובוט'?

"תמיד. לרובוט אין הבנה. כשאני אומר למישהו: תיקח את זה מכאן ותעביר לשם, זה מספיק. את הרובוט צריך לתכנת: תתפוס, תרים, תזיז, תוריד. וכשיש שינויים הרובוט לא יודע להתאים את עצמו, לפחות עדיין לא. וחוץ מזה, בסופו של דבר הרי תמיד אפשר להוציא לו את התקע".

כאיש העוסק במדע משוכנע פרופסור שהם שיש בורא לעולם, והוא לא אומר את זה כי הוא דתי.  "בתור מדען אני אומר, לא בתור איש מאמין או לא מאמין, שזה ברור שהעולם לא נברא סתם, באקראי. זה לא יכול להיות. כל הזמן מגלים חוקיות בעולם לפיה הטבע פועל. יש סדר בדברים. ובעצם כל הפיתוח מתבסס על החוקיות הזו. כשאני בונה רובוט שצריך להרים כך וכך קילו, אז אני משתמש במשוואות שאני יודע שהן נכונות. מהנדס יכול לבנות גשר ולדעת שהוא לא יקרוס, בגלל החוקיות הזו". כאדם מאמין הוא מוסיף לזה מימד של קדושה, וכפי שהוא מגדיר זאת "לחשוב שאנחנו בונים דברים כנראה באותה חוקיות לפיה ה' תכנן את העולם וברא אותו".

הכיפה המתנוססת על ראשו של שוהם מלווה אותו לכל מקום בעולם. קרה לך ש'פתחו עיניים' על הכיפה שלך?

"יכול להיות שכן, אף אחד לא אמר לי את זה. דווקא לעובדה שאני מישראל הרבה מתייחסים. אני פוגש אנשים מהרבה מדינות, ופעמים רבות קורה שבאים אליי אנשים ומדברים איתי על ישראל, למרות שאני באופן עקרוני מנסה לא להיכנס לזה. אבל לפעמים באים אליי אנשים ולא עוזבים אותי, ואני מנסה להסביר כמיטב יכולתי. לא קל להסביר את ישראל בחו"ל. זה אנשים שניזונים כל חייהם מהטלוויזיה הצרפתית, למשל, רואים את המציאות בכיוון אחד ופתאום להסביר משהו אחר זה לא קל. אפילו לאנשים שגרים בתל אביב וניזונים מערוץ תקשורת אחד בלבד קשה להסביר".

פרופסור שוהם נולד וגדל בחיפה. אמו, חדווה, היתה ניצולת שואה, והוא זוקף את היצירתיות שלו לזכותה: "כשאנחנו גדלנו לא היו לנו הרבה דברים בבית, ואת כל המשחקים היא היתה מייצרת. בונה אותם מכל מיני דברים משומשים בבית. סוס עץ היה ממטאטא ישן. שיחקנו באולינג מכל מיני חבלים. המסר היה בעצם שזה הכלים שיש לך, ועם זה אתה מוציא את התוצאה הכי טובה". אחד האחים של שהם הוא שופט בדימוס, ששימש כ'נציב הדורות הבאים' בכנסת. אח אחר שלו הוא מורה, אב לשנים עשר ילדים המתגורר ברמת גלעד בשומרון. לפרופסור שוהם ארבעה בנים ושני נכדים. אחד מהם לומד הנדסת מכונות, ומתכוון לעסוק ברובוטיקה.  

יש טענה שנשמעת היום הרבה, על בריחת מוחות ישראליים לחו"ל.

"יש בזה משהו. המסלול באקדמיה הוא כזה שאנשים שמסיימים דוקטורט בארץ נוסעים לעשות פוסט דוקטורט בחו"ל, כי כדי להישאר באקדמיה אתה חייב ללמוד בחו"ל אחרת אתה לא יכול לקבל משרה כאן. אז יש כאלה שנשארים שם, בין השאר בגלל שבארץ אין מספיק משרות. אבל החלק הגדול חוזר. בתחום הרובוטיקה אני לא דואג. אמנם היה אחד שהרגשתי שחמק לי מבין האצבעות, אבל הרוב חזרו".

פרופסור שוהם ומשפחתו שהו אף הם בחו"ל בשנות השמונים, למשך שלוש שנים. הוא היה חבר סגל באוניברסיטת קולומביה בניו יורק, והיה אחראי על המעבדה של הרובוטיקה שם.

היום, כאמור, הוא משמש כראש המעבדה לרובוטיקה וכראש 'המרכז לחינוך לרובוטיקה', שניהם תחת קורת הגג של הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון. "אנחנו משחקים", הוא אומר "זכיתי להיות בין האנשים שההובי שלהם הוא גם העבודה שלהם". אליבא דשוהם, העידן בו יחליפו הרובוטים את האנשים ברוב העבודות, יביא את רוב בני האדם לעסוק גם כן בתחביבים: "הרובוטים יעשו את העבודות המשעממות, המסוכנות, והאנשים יהיו פנויים לפתח את הצד היצירתי שלהם".