רובוטים לומדים את שבילי השטח

דמיינו את הסיטואציה הזו: אתם נמצאים בעיצומו של טרק סוף שבוע, כשלפתע רעש מנוע חרישי מפר את השקט. אלא שבמקום רכב שטח או טרקטורון חולף על פניכם רובוט קטן - בגודל של מכסחת דשא - הנושא עליו גוזם חשמלי. הרובוט מתמרן בזהירות בין בורות ושורשים בדרכו לפנות גזע עץ שנפל בהמשך השביל. התרחיש הזה, שנשמע כרגע כמדע בדיוני, הוא בדיוק החזון שמנסים לממש חוקרים מאוניברסיטת מערב וירג'יניה.

כריסטופר טאץ' (Christopher Tatsch), חוקר ומהנדס תפיסה, מוביל פרויקט חדשני במימון הקרן הלאומית למדע (NSF) שנועד להכשיר רובוטים לניווט עצמאי בתנאי השטח המורכבים של הטבע. בעוד שמכוניות אוטונומיות כבר משתלבות בערים כגון סן פרנסיסקו, הטבע מציב אתגרים אחרים לחלוטין. בניגוד לאספלט הסלול והצפוי, שבילי הליכה הם סביבה כאוטית ודינמית המתאפיינת בשינויי גובה חדים, בתנאי תאורה משתנים בצל העצים ובקרקע שמשתנה תדיר מבוץ טובעני לסלע קשיח.

הפתרון שמפתחים טאץ' ועמיתיו מתמקד ב"סמנטיקה" - היכולת של הרובוט לא רק לזהות מכשול פיזי אלא להבין את משמעותו. המערכת מתוכנתת לנתח את פני השטח, להבחין בין שלולית מים לסלע יציב לצמחייה רגישה, ולקבל החלטה בזמן אמת אם לעבור דרכם או לעקוף אותם. טאץ' מעריך כי בתוך כעשור רובוטים יהיו כלי עבודה סטנדרטים בשבילים. הם צפויים לשאת כלי עבודה כבדים ולבצע עבודות גיזום ופינוי פסולת, מה שיקל מאוד את עומס העבודה המוטל כיום על מתנדבים. בשביל הרי האפלצ'ים לבדו, למשל, מושקעות כ־200,000 שעות התנדבות בשנה.

מעבר לתחזוקה השוטפת, רובוטים יוכלו לשמש ככוח חילוץ במשימות חיפוש והצלה באזורים מסוכנים, לספק תמונת מצב ראשונית למחלצים ולשאת ציוד רפואי, וכן לנטר שינויים אקולוגיים באזורים נידחים, בדומה לרובוטים תת־ימיים הפועלים כבר כיום בשוניות אלמוגים. עם זאת שילוב מכונות בטבע מעלה דילמות סביבתיות, בעיקר סביב השימוש ברובוטים גלגליים. למרות היתרון שלהם בטווח הפעולה לעומת רובוטים הולכים, הגלגלים עלולים לגרום דחיסת קרקע, שחיקה ויצירת עקבות בשטח, נוסף על רעש שעלול להפריע לחיות הבר.

כדי להתמודד עם סוגיה זו, החוקרים מפתחים אלגוריתמים שיגבילו את תנועת הרובוט ויאסרו עליו כניסה לאזורים רגישים כגון קרומי קרקע ביולוגיים עדינים או בוץ עמוק. עד כה נעשו רוב הניסויים בגן בוטני מקומי שסיפק תנאי שטח מבוקרים, אך השלב הבא במחקר הוא להוציא את הרובוטים לשבילים פראיים ולחשוף אותם למגוון תנאי מזג אוויר ותאורה. בד בבד טאץ' מציין כי חוקרים בשוויץ כבר עובדים על רובוטים המסוגלים להתמודד עם שיפועים חדים. הצעד עשוי להרחיב עוד יותר את יכולות הכלים העתידיים בשירות המטיילים והטבע.

לפרטים נוספים

צילום: כריסטופר טאץ'