אמיר בר שלום
כבר בגיל 9 הבין דובי בנימיני לאן נושבת הרוח, או במקרה שלו לאן עף הפרפר. מאז ובמשך שישה עשורים הוא חוקר ואוסף פרפרים ומתהדר בתואר, ראש אגודת חובבי הפרפרים בישראל. אלא שבניגוד לתחביבים של אנשים רגילים, אצלו התחביב הפך גם למקצוע, או ליתר דיוק, השתלב היטב במקצוע. בנימיני עומד בראש מעבדות הרובוטיקה הזעירה של התעשייה האווירית, שפיתחה לאחרונה את הפרפר הביוני הראשון.
“בתור חובב זואולוגיה מגיל צעיר, זה תמיד ליווה אותי”, הוא מספר. לפני כמה שנים החלטתי לשלב את הידע שלי בתחום הפרפרים עם הרובוטיקה הזעירה, וכך פיתחנו את הפרפר הביוני”.
אורכו של ה”פרפר” הוא כ-20 ס”מ והוא כולל מערכות היגוי ותקשורת, מנוע וסנסורים ומשקלו כ-12 גרם בלבד. ה”פרפר” עף ע”י נפנוף 4 כנפיו ו”חותר” באוויר קדימה בזכות הדחף שמפתחות הכנפיים המדמות מעוף פרפרים.
“כאשר התחלנו לחשוב על הפרויקט הזה, ניתחנו בעזרת אלפי צילומים את תנועת הפרפר. השתמשנו בצילומי סטילס רבים, וגם במצלמות מיוחדות של 2000 פריים בשנייה כדי להתחקות אחרי התנועה המדויקת של הכנף. בצילומים הבחנו כי התנועה המדויקת היא למעשה מעין שמיניות באוויר ולא נפנוף מעלה מטה כפי שהעין האנושית קולטת. ואת התנועה המיוחדת הזו שמשלבת למעשה שלושה מימדים היינו צריכים לחקות בצורה מכאנית. זה תחום חדש ופורץ דרך בהנדסה של חיקוי מכני לתנועות טבעיות”.
כשמדברים עם דובי בנימיני קשה שלא להתלהב מההסברים המפורטים שמשלבים ידע עצום ברובוטיקה וזואולוגיה. כך למשל נשמע הסבר שלו לניתוח שנעשה על תנועת הדבורה. הניסוי נועד לבחון את כנפי הדבורה. על דופן מיכל צר ושקוף נמרח חומר טבעי המדמה אבקנים ומושך את הדבורה. בשני צידי המיכל הוצבו מצלמות מיוחדות שתיעדו את המעוף. בשלב מסוים, אחרי שהדבורה התקרבה אל החומר וניסתה לגעת בו, הופעל לעברה מאוורר עדין שדחף אותה כל העת לאחור. כך נוצר מצב שבו הדבורה עפה למעשה במקום אחד, מעין ריחוף שאפשר צילום מדויק של הכנפיים בפעולה.
“למעשה בדבורה יש הכל” מתאר דובי בנימיני. “בגוף ששוקל 0.05 גרם יש מנוע, מוח שמעבד נתונים ועיניים. בדיוק המרכיבים שאנחנו מציבים על כלי הטייס הבלתי מאוישים”. לשאלה האם הוא פיתח כבר את הזבוב או הדבורה הביונים דובי לא עונה, הוא מחייך, “נתרכז כרגע בפרפר”, הוא אומר.
חזרנו אם כן לפרפר הביוני שהתעופף מעלינו כל העת, כשהוא מופעל על ידי שלט רחוק. “למדנו מניתוח כנפי הפרפר שהחומר חייב להיות גמיש מאד וקל מאד. לכן את מסגרת הכנף בנינו מסיבי חומר מרוכב, וכך יצרנו מוטות זעירים, דקים במיוחד שנתנו גם את החוזק וגם את הגמישות הנדרשים. זה למעשה אותו חומר שממנו בונים היום את מטוסי הנוסעים החדשים. כדי לעטוף את הכנף, פיתחנו חומר מיוחד בעובי אלפיות המילימטר שעומד באותן דרישות של גמישות וחוזק”.
כמי שנגע ומישש את הפרפר הביוני אני יכול לומר כי מדובר בחומר שנראה כשילוב בין צלופן לניילון. מהצורה החיצונית של הפרפר הביוני ניתן להתרשם כי המל”ט הזעיר הזה מזכיר מאד פרפר. בהמשך הפיתוח של הפרויקט, אמורים המהנדסים לשפר גם את מראה הפרפר, בניסיון להביא אותו להיות דומה עד כמה שאפשר לבעל החיים האמיתי.
“הפיתוח של הפרפר הביוני עד לשלב הנוכחי ארך בערך חמש שנים”, ממשיך דובי. “עכשיו כשהגענו כבר לפלטפורמה טסה עם סנסורים אנחנו מתחילים לעבוד על השיפורים. טווח טיסה, מראה ומערכות מתקדמות יותר. כדי לסבר את האוזן, שים לב להתקדמות שלנו. פרפר אמיתי שוקל כ-0.01 גרם. המודל הראשון שפיתחנו שקל 34 גרם עם המערכות. היום אנחנו עומדים על פלטפורמה טסה במשקל 12 גרם עם מנוע, סוללות, מעבד זעיר ומצלמה. כרגע אני מסכים כי אם הפרפר יעוף מעל ראשו של חשוד הוא יזוהה מיד כלא טבעי, אבל אם אני מעלה אותו לגובה מאה מטרים הוא הופך להיות שקוף לחלוטין ויעיל מאד מבחינת טווח הזיהוי של המצלמה”.
הייעוד של הפרפר הביוני הוא בעיקר לכוחות קרקעיים בין אם זה לשימוש צבאי ובין אם לשימוש בטחוני/אזרחי. כרגע קיימת התעניינות גדולה מהעולם, כך למשל הוצג הפרוייקט למומחי הטכנולוגיה של הבית הלבן שביקרו בישראל והגיעו במיוחד להתרשם מהפרפר הביוני.
“אני רואה בחזון שלי חייל חי”ר עם פרפר קטן בכיס. בכל פעם שצריך “לפתוח” תא שטח חדש, ניתן לשלוח את הפרפר, ולקבל את התמונה על צג קטן שמוצמד ליד הלוחם. כבר היום הצלחנו לשלב בפרפר תוכנות חסכניות אנרגיה המאפשרות לפרפר זמן טיסה גדול מבעבר. בעתיד הפרפר יהיה ללא ספק קטן יותר, ויכיל מערכות נוספות מעבר למצלמה. זה יכניס אותנו לתחום הננו טכנולוגיה, שלמעשה כבר היום אנחנו נושקים לו”.
צוות הפיתוח של מעבדות הרובוטיקה הזעירה מונה כיום מהנדסים בודדים שנבחרים בקפידה על ידי דובי בינימיני. המעבדה היא חלק מפעילות התע”א בנושאי מערכות אוטונומיות, הכוללת בנוסף גם כלי טיס בלתי מאוישים ומערכות רובוטיות לשימושים יבשתיים וימיים. הוא עצמו שכבר עבר מזמן את גיל הפרישה ממשיך במלוא המרץ, ושוב נזכיר, זה הפרויקט היחיד שנחשף עד כה, פרוייקט שהוכיח שדמיון יכול להפוך למציאות.
