As a roboticist, I get asked a lot of questions.
"When we will they start serving me breakfast?"
So I thought the future of robotics would be looking more like us.
I thought they would look like me,
so I built eyes that would simulate my eyes.
I built fingers that are dextrous enough to serve me ...
baseballs.
Classical robots like this
are built and become functional
based on the fixed number of joints and actuators.
And this means their functionality and shape are already fixed
at the moment of their conception.
So even though this arm has a really nice throw --
it even hit the tripod at the end--
it's not meant for cooking you breakfast per se.
It's not really suited for scrambled eggs.
So this was when I was hit by a new vision of future robotics:
the transformers.
They drive, they run, they fly,
all depending on the ever-changing, new environment and task at hand.
To make this a reality,
you really have to rethink how robots are designed.
So, imagine a robotic module in a polygon shape
and using that simple polygon shape
to reconstruct multiple different forms
to create a new form of robot for different tasks.
In CG, computer graphics, it's not any news --
it's been done for a while, and that's how most of the movies are made.
But if you're trying to make a robot that's physically moving,
it's a completely new story.
It's a completely new paradigm.
But you've all done this.
Who hasn't made a paper airplane, paper boat, paper crane?
Origami is a versatile platform for designers.
From a single sheet of paper, you can make multiple shapes,
and if you don't like it, you unfold and fold back again.
Any 3D form can be made from 2D surfaces by folding,
and this is proven mathematically.
And imagine if you were to have an intelligent sheet
that can self-fold into any form it wants,
anytime.
And that's what I've been working on.
I call this robotic origami,
"robogami."
This is our first robogami transformation
that was made by me about 10 years ago.
From a flat-sheeted robot,
it turns into a pyramid and back into a flat sheet
and into a space shuttle.
Quite cute.
Ten years later, with my group of ninja origami robotic researchers --
about 22 of them right now --
we have a new generation of robogamis,
and they're a little more effective and they do more than that.
So the new generation of robogamis actually serve a purpose.
For example, this one actually navigates through different terrains autonomously.
So when it's a dry and flat land, it crawls.
And if it meets sudden rough terrain,
it starts rolling.
It does this -- it's the same robot --
but depending on which terrain it meets,
it activates a different sequence of actuators that's on board.
And once it meets an obstacle, it jumps over it.
It does this by storing energy in each of its legs
and releasing it and catapulting like a slingshot.
And it even does gymnastics.
Yay.
(Laughter)
So I just showed you what a single robogami can do.
Imagine what they can do as a group.
They can join forces to tackle more complex tasks.
Each module, either active or passive,
we can assemble them to create different shapes.
Not only that, by controlling the folding joints,
we're able to create and attack different tasks.
The form is making new task space.
And this time, what's most important is the assembly.
They need to autonomously find each other in a different space,
attach and detach, depending on the environment and task.
And we can do this now.
So what's next?
Our imagination.
This is a simulation of what you can achieve
with this type of module.
We decided that we were going to have a four-legged crawler
turn into a little dog and make small gaits.
With the same module, we can actually make it do something else:
a manipulator, a typical, classical robotic task.
So with a manipulator, it can pick up an object.
Of course, you can add more modules to make the manipulator legs longer
to attack or pick up objects that are bigger or smaller,
or even have a third arm.
For robogamis, there's no one fixed shape nor task.
They can transform into anything, anywhere, anytime.
So how do you make them?
The biggest technical challenge of robogami is keeping them super thin,
flexible,
but still remaining functional.
They're composed of multiple layers of circuits, motors,
microcontrollers and sensors,
all in the single body,
and when you control individual folding joints,
you'll be able to achieve soft motions like that
upon your command.
Instead of being a single robot that is specifically made for a single task,
robogamis are optimized to do multi-tasks.
And this is quite important
for the difficult and unique environments on the Earth
as well as in space.
Space is a perfect environment for robogamis.
You cannot afford to have one robot for one task.
Who knows how many tasks you will encounter in space?
What you want is a single robotic platform that can transform to do multi-tasks.
What we want is a deck of thin robogami modules
that can transform to do multiples of performing tasks.
And don't take my word for it,
because the European Space Agency and Swiss Space Center
are sponsoring this exact concept.
So here you see a couple of images of reconfiguration of robogamis,
exploring the foreign land aboveground, on the surface,
as well as digging into the surface.
It's not just exploration.
For astronauts, they need additional help,
because you cannot afford to bring interns up there, either.
(Laughter)
They have to do every tedious task.
They may be simple,
but super interactive.
So you need robots to facilitate their experiments,
assisting them with the communications
and just docking onto surfaces to be their third arm holding different tools.
But how will they be able to control robogamis, for example,
outside the space station?
In this case, I show a robogami that is holding space debris.
You can work with your vision so that you can control them,
but what would be better is having the sensation of touch
directly transported onto the hands of the astronauts.
And what you need is a haptic device,
a haptic interface that recreates the sensation of touch.
And using robogamis, we can do this.
This is the world's smallest haptic interface
that can recreate a sensation of touch just underneath your fingertip.
We do this by moving the robogami
by microscopic and macroscopic movements at the stage.
And by having this, not only will you be able to feel
how big the object is,
the roundness and the lines,
but also the stiffness and the texture.
Alex has this interface just underneath his thumb,
and if he were to use this with VR goggles and hand controllers,
now the virtual reality is no longer virtual.
It becomes a tangible reality.
The blue ball, red ball and black ball that he's looking at
is no longer differentiated by colors.
Now it is a rubber blue ball, sponge red ball and billiard black ball.
This is now possible.
Let me show you.
This is really the first time this is shown live
in front of a public grand audience,
so hopefully this works.
So what you see here is an atlas of anatomy
and the robogami haptic interface.
So, like all the other reconfigurable robots,
it multitasks.
Not only is it going to serve as a mouse,
but also a haptic interface.
So for example, we have a white background where there is no object.
That means there is nothing to feel,
so we can have a very, very flexible interface.
Now, I use this as a mouse to approach skin,
a muscular arm,
so now let's feel his biceps,
or shoulders.
So now you see how much stiffer it becomes.
Let's explore even more.
Let's approach the ribcage.
And as soon as I move on top of the ribcage
and between the intercostal muscles,
which is softer and harder,
I can feel the difference of the stiffness.
Take my word for it.
So now you see, it's much stiffer in terms of the force
it's giving back to my fingertip.
So I showed you the surfaces that aren't moving.
How about if I were to approach something that moves,
for example, like a beating heart?
What would I feel?
(Applause)
This can be your beating heart.
This can actually be inside your pocket
while you're shopping online.
Now you'll be able to feel the difference of the sweater that you're buying,
how soft it is,
if it's actually cashmere or not,
or the bagel that you're trying to buy,
how hard it is or how crispy it is.
This is now possible.
The robotics technology is advancing to be more personalized and adaptive,
to adapt to our everyday needs.
This unique specie of reconfigurable robotics
is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface
to meet our exact needs.
These robots will no longer look like the characters from the movies.
Instead, they will be whatever you want them to be.
Thank you.
(Applause)
بصفتي مهندسة روبوتات أتلقّى العديد من الأسئلة.
"متى سيمكنهم جلب الفطور لي؟"
لهذا كان مفهومي عن مستقبل الروبوتات أنهم سيكونون مشابهين لنا.
كنت أظنهم سيكونون بنفس مظهري،
ولهذا صممت أعينًا تحاكي عيناي.
وصممت أصابع بارعةً بما يكفي لتلقي إلي ...
بكرات البيسبول.
الروبوتات التقليدية مثل هذه
صُممت وأصبحت فعالة
بناءً على مجموعة من المفاصل والمحركات الثابتة.
وهذا يعني أنّ آلية عملهم وهيكلهم الخارجي ثابت ولا يتغير
منذ لحظة تصميمهم.
وعلى الرغم من أن هذه الذراع تلقي الكرة بشكل جيد
حتى إنها أصابت الهدف في النهاية
ولكن تبقى غير مصممة من أجل تقديم الفطور إليك.
فهي غير مناسبة لطهي البيض.
هذه كانت اللحظة التي حفزت لدي نظرة مستقبلية لهندسة الروبوتات:
المتحولون.
يمكنهم القيادة والركض والطيران،
اعتماداً على البيئة المتغيرة والمهمة التي ينفذوها.
ولتحقيق هذا،
علينا إعادة التفكير في كيفية تصميم الروبوتات.
لنتخيّل نموذج روبوت على هيئة مضلّع
وتستخدم شكل المضلع البسيط
لتغير نفسها لعدة أشكال
لتصنع روبوتًا جديدًا يؤدي مهامًا مختلفة.
هذا أمر مألوف في رسومات الكومبيوتر...
ويتم استخدامه منذ فترة زمنية طويلة وهكذا تُصنع أغلب الأفلام.
لكن تنفيذ نفس الفكرة لصناعة روبوت قادر على التحرك،
أمرٌ مختلف كلياً.
هذا يتطلب طريقة تفكير مختلفة.
لكنه أمرٌ قام معظمنا بفعله في السابق.
من منا لم يصنع في حياته طائرة ورقية أو زورقاً ورقياً أو بجعة ورقية؟
(الأوريغامي) منصة واسعة للمصممين.
يُمكنك صناعة عدة أشكال من ورقه واحدة،
وإن لم يعجبك ما صنعته يمكنك إعادة طي الورقة لشكل آخر.
من الممكن صناعة أي شكل ثلاثي الأبعاد عن طريق طي عدة أسطح ثنائية الأبعاد،
وهذا أمرٌ تم إثباته رياضيًا.
لنتخيل أن هناك ورقه ذكية
قادرة على تشكيل نفسها لأي شكل تريده،
في أي وقت.
هذا ما كنت أعمل عليه.
أُسمي هذا (روبوتات أوروغاميَّة)،
(روبوغامي).
هذا أول تحول لروبوغامي
صنعته قبل عشر سنين،
من روبوت على هيئة صحيفة مسطحة،
يمكنه التحول لهرم ومن ثم العودة لشكل الصحيفة،
والتحول لمكوك فضائي.
هذا جميل.
بعد عشر سنين، برفقة فريقي من الباحثين في هندسة الروبوغامي...
يبلغ عددهم 22 حاليًا...
قُمنا بتطوير جيل جديد من الروبوغامي،
جيل أكثر فعالية قادر على تأدية مهام أكثر من الجيل السابق.
يمكن للجيل الجديد تحقيق مهام معينة.
فعلى سبيل المثال، يمكنه اجتياز تضاريس مختلفة بمفرده.
إذا كان طريقهُ جافًا مُستويًا، سيزحف.
وإن كان طريقهُ متعرجًا،
يبدأ بالدحرجة.
الذي يقوم بذلك هو نفس الروبوت.
لكن على حسب ماهية التضاريس التي تقابله،
وهذا ينّشط المحركات بتسلسل مختلف
وبمجرد أن يواجه عقبة، يقفز فوقها.
وهو يفعل ذلك بتخزين الطاقة فى كل من ساقيهِ
وتحريرها والقذف كالمقلاع (ما يرمى به الحجر)
وهو يمارس الجمباز أيضًا.
ياي.
(ضحك)
لذلك أوضحت لكم فقط ما يمكن أن يفعلهُ ربوغامي واحد.
تخيل ما يمكنهم القيام به كمجموعة.
يمكنهم تجميع قواهم للتعامل مع مهام أكثر تعقيدًا.
كل نموذج، إما نشط أو غير فعال،
يمكننا تجميعهم لتكوين أشكال مختلفة.
ليس هذا فحسب، من خلال التحكم في الوصلات المطوية.
يمكننا إنشاء مهام مختلفة وتنفيذها.
يقوم النموذج بإنشاء مساحة مهمة جديدة.
وهذه المرة، الأهم هي المجسمات.
يحتاجون إلى إيجاد بعضهم البعض تلقائيًا حتى وإن كانوا في أماكن مختلفة،
الالتحام والانفصال وفقًا للبيئة والمهمة.
ويمكننا فعل ذلك الآن.
إذاً، ما هي الخطوة التالية؟
خيالنا.
هذه محاكاة لما يمكنكم تحقيقه.
باستخدام هذا النوع من النماذج
قررنا أن يكون لدينا زاحف بأربعة أرجل.
تتحول إلى كلب صغير يتحرك بخطوات صغيرة.
باستخدام نفس النموذج، يمكننا جعلهُ يقوم بشيء آخر:
المناور، وهي مهمة كلاسيكية للروبوتات.
لذا فالمناور يمكنه التقاط أي شيء.
بالطبع، يمكنك إضافة وحدات أكثر لجعل أقدامه أطول.
أو لالتقاط أشياء أكبر أو أصغر.
أو حتى أن يكون له ذراع ثالث.
بالنسبة للروبوغاميات، لا يوجد شكل ثابت أو مهمة ثابتة.
يمكنهم أن يتحولوا إلى أي شيء في أي مكان وأي وقت.
كيف تقوم أنت بصناعتها؟
أكبر تحدي فني في صناعة الروبوغاميات هو إبقاؤهم نحيفين جداً،
مرنين،
ولكن فعالين.
فهم يتكونون من طبقات متعددة من الدوائر الكهربائية والمحركات،
ووحدات تحكم دقيقة وأجهزة استشعار،
كل هذه المكونات فى جسم واحد،
وعند التحكم في الوصلات الفردية القابلة للطي،
ستتمكن من تحقيق حركات سهلة كهذه
بناءً على أوامرك.
بدلاً من أن يكون روبوت واحد مصنوع خصيصًا لمهمة واحدة،
يتم تحسين الروبوغامي للقيام بمهام متعددة.
وهذا أمر هام جداً
للبيئات الصعبة والفريدة على الأرض
وكذلك في الفضاء.
الفضاء هو بيئة مثالية للروبوغامي.
لا يمكنك أن تتحمل صنع إنسان آلي لكل مهمة.
من يعرف عدد المهام التي قد تواجهها في الفضاء؟
إن ما تريده هو نظام روبوتي واحد يمكنه التحول للقيام بمهام متعددة.
وما نريده هو مجموعة من وحدات الروبوغامي الرقيقة
والذي بإمكانه أن يتحول للقيام بالعديد من المهام.
قد أكون مخطئة،
ولكن وكالة الفضاء الأوروبية والمركز الفضائي السويسري
يقومون برعاية هذا المفهوم بالضبط.
هكذا ترون هنا العديد من الصور لإعادة تشكيل الروبوغاميات،
استكشاف أرض غريبة على السطح
بالإضافة إلى الحفر في السطح.
إنه ليس مجرد استكشاف.
بالنسبة لرواد الفضاء، إنهم يحتاجون إلى مساعدة إضافية،
ولأنك لا تستطيع إحضار المتدربين إلى هناك أيضاً.
(ضحك)
يجب عليهم القيام بكل مهمة شاقة.
قد تكون بسيطة،
ولكن تفاعلية للغاية.
لذا تحتاج إلى الروبوتات لتسهيل تجاربهم،
مساعدتهم في الإتصالات
وما عليك إلا أن تهبط على الأسطح لتكون ذراعها الثالث الذي يحمل أدوات مختلفة.
ولكن كيف ستكون قادرة على التحكم في الروبوغاميات، على سبيل المثال،
خارج المحطة الفضائية؟
وفي هذه الحالة، أظهر روبوغامي وهو يحمل حطام فضائي.
يمكنك العمل بما تراه مناسباً حتى تتمكن من التحكم بها،
ولكن ما هو أفضل من ذلك هو وجود الإحساس باللمس
المنقول مباشرةً على أيدي رواد الفضاء.
وما تحتاج إليه هو جهاز هابتك،
واجهة هابتك التي تعيد إنشاء الإحساس باللمس.
وباستخدام الروبوغاميات، يمكننا القيام بذلك.
هذا هو أصغر جهاز هابتك
إنه قادر على نقل حاسة اللمس إلى إصبعك.
نحن نفعل ذلك بتحريك الروبوغامي
بحركات ميكروسكوبية وماكروسكوبية في المرحلة.
وبامتلاك هذا، ليس فقط قدرتك على إحساس
كم هو كبير هذا الشيء،
دائري الشكل أو مستقيم،
لكن أيضاً الصلابة والملمس.
(اليكس) يستخدم هذه الواجهة تحت إصبعه
وكان يستخدمها مع نظارات الواقع الافتراضي وعصا التحكم،
الآن الواقع الافتراضي لم يعد خيالًا.
فقد أصبح حقيقة ملموسة.
الكرة الزرقاء، الكرة اللحمراء، الكرة السوداء، اللاتي ينظر إليهن
ليست مميزة باللون فقط.
الآن هي كرة مطاطية زرقاء وكرة إسفنجية حمراء وكرة بلياردو سوداء.
هذا ممكن الآن.
دعوني أريكم.
هذه المرة الأولى يعرض هذا عرضًا مباشرًا
أمام جمهور كبير،
لذا آمل أن يعمل.
ما ترونه الآن هو أطلس التشريح
وواجهة الروبوغامي للإستشعار.
لذا، و مثل كل الروبوتات القابلة لإعادة التشكيل،
فهي تقوم بعدة مهام في نفس الوقت.
ليس عملها كـفأرة فقط،
لكن كجهاز استشعار أيضاً.
لذا كمثال، لدينا خلفية بيضاء حيث لا يوجد أي شيء.
هذا يعني أنه لا يوجد شيء لتشعر به،
لذا يمكننا أن نملك واجهة مرنة.
الآن، أستخدمها كـفأرة للوصول إلى البشرة،
ذراع ذو عضلات،
لنشعر بالعضلة الأمامية،
أو الأكتاف.
تشاهدن الآن كم هي صلبة.
هيا نستكشف أكثر.
لنقترب من القفص الصدري.
وبينما أُمرره فوق القفص الصدري
وفوق العضلات بين الأضلاع،
فيتغير بين الصلب واللين
بإمكاني أن أشعر بالصلابة.
صدقوني.
والآن وكما ترون، أصبحت أكثر صلابةً
إنه يدفع إصبعي إلى الأعلى.
لقد شاهدتم، الأسطح لا تتحرك.
ماذا سيحصل لو اقتربت من جزء يتحرك،
مثلاً، قلب نابض؟
ما الذي سأشعر به؟
(تصفيق)
يمكن أن تكون هذه ضربات قلبك.
وفي الحقيقة يمكن أن يكون هذا في جيبك
وبينما أنت تتسوق عبر الإنترنت.
الآن، بإمكانك أن تستشعر السترة التي تشتريها
كم ناعمة هي،
إذا كانت مصنوعة من مادة الكاشمير أو لا،
أو الكعكة التي تحاول شراءها،
كم هي صلبة أو كم هي مقرمشة.
هذا ممكن الآن.
تكنولوجيا الروبوتات تتطور لتصبح شخصية أكثر وقابلة للتكيف،
لتتكيف حسب احتياجاتنا اليومية.
هذا النوع الفريد من الروبوتات القابلة لإعادة التشكيل
هو في الحقيقة منصة لتوفير وسائل تواصل غير مرئية
ليلبي احتياجاتنا بالضبط.
هذه الروبوتات لم تعد شخصيات من الأفلام.
ولكن، سيكونون كما تريدهم أنت أن يكونوا.
شكرًا لكم.
(تصفيق)
Мне задаюць шмат пытанняў як робататэхнолагу.
"Калі яны будуць падаваць нам сняданак?"
Раней я думала, што будучыня робататэхнікі будзе больш падобная да нас.
Думала ‒ яны будуць выглядаць як я,
таму я стварыла вочы, што нагадваюць мае.
Я стварыла пальцы, дастаткова спрытныя, каб падаваць мне
бейсбольныя мячы.
Класічныя робаты кшталту гэтага
пабудаваны і становяцца функцыянальнымі
згодна з пэўнай колькасцю суставаў і сілавых прывадаў.
І гэта азначае, што іх функцыянальнасць і форма ўжо прадвызначаны
ў момант іх стварэння.
І нават калі гэтая рука мае вельмі добры кідок ‒
яна патрапіла ў штатыў напрыканцы ‒
яна не падыходзіць для гатавання вашага сняданку.
Яна не вельмі падыходзіць для гатавання амлета.
Так да мяне прыйшло новае бачанне будучыні робататэхнікі:
трансформеры.
Яны едуць, яны бягуць, яны лётаюць.
Усё ў залежнасці ад вечна зменлівага асяроддзя і пастаўленнага задання.
Каб ажыццявіць гэтую ідэю,
трэба пераасэнсаваць працэс стварэння робатаў.
Уявіце рабатызаваны модуль у форме шматкутніка
і выкарыстоўванне гэтай простай формы
для рэканструкцыі шматлікіх розных форм,
каб стварыць новы тып робата для розных мэт.
У КГ, камп'ютарнай графіцы, гэта не навіна ‒
такое робіцца ўжо даўно, так зроблена большасць фільмаў.
Але калі вы спрабуеце стварыць робата, які фізічна рухаецца,
гэта ўжо зусім іншае пытанне.
Гэта зусім іншая парадыгма.
Але вы ўсе ўжо рабілі гэта.
Хто не рабіў папяровага самалёціка, чоўна або жураўля?
Арыгамі ‒ гэта ўніверсальная платформа для дызайнераў.
З аднаго аркуша паперы вы можаце зрабіць шматлікія формы,
і калі вам адна не падабаецца, вы можаце разгарнуць і пачаць нанова.
Згарнуўшы аркуш, можна з 2D паверхні стварыць любую 3D форму,
і гэта даказана матэматычна.
Уявіце, што ў вас быў такі аркуш са штучным інтэлектам,
што можа сам складвацца ў любую форму,
у любы час.
Над гэтым я і працую.
Я называю гэта робататэхнічным арыгамі,
або "робагамі".
Гэта першая трансфармацыя робагамі,
якая была створана мною гадоў 10 таму.
Плоскі аркуш робата
ператвараецца ў піраміду і зноў у плоскі аркуш,
а потым у касмічны шатл.
Даволі міла.
Праз 10 год, дзякуючы маёй камандзе ніндзя-арыгамі-робата-даследчыкаў ‒
іх зараз прыкладна 22 ‒
мы атрымалі новае пакаленне робагамі,
і яны крыху больш эфектыўныя і здольныя на большае.
У новага пакалення робагамі ёсць мэта.
Напрыклад, гэты робагамі самастойна арыентуецца на розных рэльефах.
Калі мясцовасць сухая і плоская, ён паўзе.
А калі ён натыкаецца на нечаканы шурпаты рэльеф,
то пачынае каціцца.
Усё гэта выконвае той самы робат,
але ў залежнасці ад мясцовасці, з якой сутыкаецца,
ён актывуе розную паслядоўнасць актуатараў.
І калі ён натыкаецца на перашкоду, то скача праз яе.
Ён робіць гэта праз накапленне энергіі ў кожнай з ног
і праз яе выпуск ён катапультуецца, як рагатка.
Ён выконвае нават гімнастычныя трукі.
Крута.
(Смех)
Я паказала вам, што можа зрабіць адзін робагамі.
Уявіце, што яны могуць рабіць у групе.
Яны могуць аб'ядноўваць намаганні, каб вырашыць больш складаныя праблемы.
Кожны модуль, актыўны ці пасіўны,
мы можам сабраць разам у розныя формы.
Кантралюючы суставы, што могуць згінацца,
мы здольныя ствараць і вырашаць розныя задачы.
Форма стварае новую прастору для пастаноўкі задач.
І гэтым разам іх узаемадзеянне з'яўляецца галоўным.
Ім трэба самастойна знаходзіць адзін аднаго на прасторы,
прымацоўвацца і аддзяляцца, гледзячы на мясцовасць і задачу.
І зараз мы можам гэта рабіць.
Дык што далей?
Толькі нашае ўяўленне.
Гэта сімуляцыя таго, чаго можна дабіцца
з дапамогай гэтага тыпу модуля.
Мы вырашылі спраектаваць робата, што перамяшчаецца на 4 нагах,
пераўтвараецца ў сабачку, і робіць маленькія крокі.
Той самы модуль мы можам ператварыць у нешта іншае:
у маніпулятар, які выконвае тыповыя заданні класічнай робататэхнікі.
З дапамогай маніпулятара можна падняць нейкі прадмет.
Безумоўна, можна дадаць больш модуляў, каб зрабіць ногі маніпулятара даўжэй,
каб браць або падымаць прадметы большага ці меншага памеру,
ці нават стварыць трэцюю руку.
У робагамі не існуе адной фіксаванай формы ці задачы.
Яны могуць трансфармавацца ў што заўгодна, у любым месцы, у любы час.
Але як іх стварыць?
Самая вялікая тэхналагічная праблема ‒ захаваць рабагамі ўльтратонкімі,
пластычнымі,
але функцыянальнымі.
Робагамі складаюцца са шматлікіх пластоў схем, рухавікоў
мікракантролераў ды сэнсараў,
усё ў адзіным корпусе.
І калі вы кантралюеце кожны згінальны сустаў,
то можаце дасягнуць такі плаўны рух
па вашай камандзе.
Замест адзінага робата, што быў створаны для выканання адной задачы,
робагамі аптымізаваныя для выканання розных задач.
І гэта досыць важна
для складаных і ўнікальных умоў асяроддзя як на Зямлі,
так і ў космасе.
Космас ‒ ідэальнае ассяроддзе для робагамі.
Нельга дазволіць сабе мець адзінага робата для адзінай задачы.
Хто ведае, колькі задач будзе неабходна выканаць у космасе?
Патрэбна адна рабатызаваная платформа, якая трансфармуецца для безлічы задач.
Неабходна мець адзіны камплект тонкіх модуляў робагамі,
здатных да трансфармацыі для выканання розных задач.
І не сумнявайцеся,
бо Еўрапейскае касмічнае агенцтва ды Швейцарскі касмічны цэнтр
спансуюць рэалізацыю гэтай канцэпцыі.
Перад вамі некалькі вобразаў робагамі са змененай структурай,
што даследуюць паверхню іншай планеты,
а таксама паглыбляюцца ў зямлю.
Гэта не проста даследаванне.
Касманаўтам патрэбна дадатковая дапамога,
бо яны не могуць узяць з сабою стажораў.
(Смех)
Робагамі мусяць брацца за кожную нудную задачу.
Яны могуць быць простымі,
але надзвычайна інтэрактыўнымі.
Таму патрэбныя робаты, што палягчаюць правядзенне эксперыментаў,
што забяспечваюць камунікацыю
і проста высаджваюцца на розныя паверхні ў якасці трэцяй рукі з інструментамі.
Але як касманаўты могуць кантраляваць робагамі
па-за касмічнай станцыяй?
У дадзеным выпадку я пакажу вам робагамі, які трымае касмічнае смецце.
Можна кантраляваць робагамі зрокам,
але лепш было б скарыстацца сэнсам дотыку,
які беспасрэдна перадаецца ў рукі касманаўтаў.
І патрэбна мець толькі тактыльны прыбор,
тактыльны інтэрфейс, які стварае адчуванне дотыку.
І выкарыстоўваючы робагамі, мы можам гэтага дабіцца.
Гэта найменшы ў свеце тактыльны інтэрфейс,
які можа перадаць сэнс дотыку на кончыкі пальцаў.
Гэта зроблена праз прывядзенне ў рух робагамі,
дзякуючы мікраскапічным рухам і рухам, што можна пабачыць няўзброеным вокам.
І праз гэта вы зможаце не толькі адчуць
памер прадмета,
акругласць ды форму,
але і жорсткасць ды тэкстуру.
Алекс трымае свой вялікі палец на гэтым інтэрфейсе,
і калі б ён выкарыстаў гэта з ВР акулярамі і кантролерамі,
віртуальная рэальнасць перастала б быць віртуальнаю.
Гэта рэальнасць, да якой можна датыкнуцца.
Сіні шар, чырвоны шар і чорны шар
больш не адрозніваюцца колерам.
Зараз гэта гумавы сіні шар, губкавы чырвоны шар і більярдны чорны шар.
Цяпер гэта магчыма.
Я прадэманструю.
Гэта адбываецца насамрэч упершыню ўжывую
перад вялікай аудыторыяй,
спадзяюся, што ўсё спрацуе.
Вы бачыце анатамічны атлас
і тактыльны інтэрфейс робагамі.
Падобна да ўсіх іншых робатаў са зменнай структурай,
ён шматзадачны.
Ён не толькі камп'ютарная мыш,
але і тактыльны інтэрфейс.
Зараз курсор знаходзіцца на пустым белым фоне.
Таму мы нічога і не адчуваем,
таму што інтэрфейс вельмі гнуткі.
А цяпер я выкарыстаю яго як мыш, каб прыблізіцца да скуры,
мышцаў рукі,
а зараз датыкнемся да біцэпсаў
ці пляча.
І зараз вы бачыце, наколькі больш жорсткім становіцца робагамі.
Працягнем даследаванне.
Наблізімся да рэбраў.
Як толькі курсор наязджае на грудную клетку
і міжрэбраныя мышцы,
што адрозніваюцца па жорсткасці,
я магу адчуць гэтую розніцу.
Паверце мне на слова.
Бачыце, робагамі зараз нашмат больш жорсткі,
і я адчуваю гэта на дотык.
Я паказала вам нерухомыя паверхні.
А што калі я паспрабую нешта рухомае,
напрыклад, сэрца?
Што б я адчула?
(Палец вібруе)
(Апладысменты)
Гэта можа быць ваша сэрца.
Робагамі можа быць у вашай кішэні,
пакуль вы робіце пакупкі анлайн.
Вы зможаце адчуць матэрыял швэдара, які вы вырашылі набыць,
адчуць наколькі ён мягкі,
ці сапраўдны гэта кашэмір,
ці дакрануцца да пончыка,
пачуць, наколькі ён жорсткі ці хрумсткі.
Цяпер гэта магчыма.
Робататэхніка рухаецца наперад, каб стаць больш адаптыўнай і персанальнай,
каб прыстасавацца да нашых паўсядзённых патрэб.
Гэты ўнікальны тып зменлівых робатаў
насамрэч з'яўляецца платформай для нябачнага, інтуітыўнага інтэрфейсу,
каб задаволіць нашы патрэбы.
Гэтыя робаты больш не будуць выглядаць як героі з фільмаў.
Яны будуць выглядаць так, як мы толькі захочам.
Дзякуй.
(Апладысменты)
Ως ρομποτιστής, δέχομαι πολλές ερωτήσεις.
«Πότε θα αρχίσουν να μας σερβίρουν πρωινό;»
Έτσι σκέφτηκα ότι το μέλλον της ρομποτικής θα έμοιαζε περισσότερο σαν εμάς.
Νόμιζα ότι θα μοιάζουν με εμένα,
έτσι έφτιαξα μάτια που προσομοιάζουν τα μάτια μου.
Έφτιαξα αρκετά επιδέξια δάκτυλα για να σερβίρουν ικανοποιητικά...
στο μπέιζμπολ.
Κλασικά ρομπότ σαν αυτό
κατασκευάζονται και λειτουργούν
βάσει του σταθερού αριθμού των αρθρώσεων και των ενεργοποιητών.
Αυτό σημαίνει ότι η λειτουργικότητα και το σχήμα τους έχουν ήδη καθοριστεί
κατά τη στιγμή της σύλληψής τους.
Παρότι αυτό το χέρι κάνει μια πραγματικά ωραία ρίψη --
χτύπησε ακόμη και το τρίποδο στο τέλος --
δεν προορίζεται για το μαγείρεμα πρωινού καθ' αυτό.
Πραγματικά, δεν είναι κατάλληλο για ομελέτα.
Έτσι μου ήρθε ένα νέο όραμα για τη μελλοντική ρομποτική:
οι μεταμορφωτές.
Οδηγούν, τρέχουν, πετούν,
ανάλογα με το συνεχώς μεταβαλλόμενο νέο περιβάλλον και έργο.
Για να γίνει αυτό πραγματικότητα,
πρέπει πραγματικά να ξανασκεφτείτε πώς σχεδιάζονται τα ρομπότ.
Λοιπόν, φανταστείτε ένα ρομποτικό δομικό στοιχείο σε σχήμα πολυγώνου
και με τη χρήση του απλού πολυγωνικού σχήματος
ανασυγκροτείται σε πολλαπλές διαφορετικές μορφές
για τη δημιουργία ενός ρομπότ με νέο σχήμα για διαφορετικές εργασίες.
Στα CG, γραφικά υπολογιστών, δεν είναι κάτι καινούργιο --
χρησιμοποιείται καιρό και έτσι γίνονται οι περισσότερες ταινίες.
Αλλά αν προσπαθείτε να δημιουργήσετε ένα ρομπότ που να κινείται φυσικά,
αυτό είναι μια εντελώς νέα ιστορία.
Είναι ένα εντελώς νέο παράδειγμα.
Αλλά όλοι το έχετε κάνει αυτό.
Ποιος δεν έχει φτιάξει χάρτινο αεροπλάνο, χάρτινη βάρκα, χάρτινο γερανό;
Το οριγκάμι είναι μια ευπροσάρμοστη πλατφόρμα για τους σχεδιαστές.
Από ένα και μόνο φύλλο χαρτιού, μπορείτε να φτιάξετε πολλαπλά σχήματα
και αν δεν σας αρέσει, ξεδιπλώνετε και αναδιπλώνετε ξανά.
Κάθε τρισδιάστατη μορφή μπορεί να γίνει από δισδιάστατες επιφάνειες διπλώνοντας
και αυτό αποδεικνύεται μαθηματικά.
Φανταστείτε να είχατε ένα έξυπνο φύλλο χαρτιού
που μπορεί να αυτο-αναδιπλωθεί σε οποιαδήποτε μορφή θέλει,
οποτεδήποτε.
Πάνω σε αυτό εργάζομαι.
Αποκαλώ αυτό το ρομποτικό οριγκάμι,
«robogami».
Αυτός είναι ο πρώτος μετασχηματισμός του robogami
που έγινε πριν από περίπου 10 χρόνια.
Από ένα επίπεδο ρομπότ
μετατρέπεται σε πυραμίδα και πίσω σε ένα επίπεδο φύλλο
και σε ένα διαστημικό λεωφορείο.
Αρκετά χαριτωμένο.
Δέκα χρόνια αργότερα, με την ομάδα μου των νίντζα ρομποτικών ερευνητών οριγκάμι
-- περίπου 22 από αυτούς τώρα --
έχουμε μια νέα γενιά robogamis
που είναι λίγο πιο αποτελεσματικά και κάνουν περισσότερα από αυτό.
Έτσι η νέα γενιά robogamis εξυπηρετεί στην ουσία έναν σκοπό.
Για παράδειγμα, αυτό κινείται αυτόνομα μέσα σε διαφορετικά εδάφη.
Έτσι όταν είναι σε ξηρή και επίπεδη γη, έρπεται.
Αν συναντήσει ξαφνικά τραχύ έδαφος,
αρχίζει να κυλάει.
Κάνει αυτό -- είναι το ίδιο ρομπότ --
αλλά ανάλογα με το έδαφος που συναντά,
ενεργοποιεί μια διαφορετική ακολουθία ενσωματωμέων ενεργοποιητών.
Μόλις συναντήσει ένα εμπόδιο, το πηδάει.
Αυτό επιτυγχάνεται με την αποθήκευση ενέργειας σε κάθε σκέλος του
και την απελευθέρωση και βολή όπως σε μια σφεντόνα.
Κάνει ακόμη και γυμναστική.
Ναι.
(Γέλια)
Μόλις σας έδειξα τι μπορεί να κάνει ένα robogami.
Φανταστείτε τι μπορούν να κάνουν ως ομάδα.
Μπορούν να ενώσουν δυνάμεις για να αντιμετωπίσουν πολύπλοκες εργασίες.
Κάθε δομικό στοιχείο, είτε ενεργό είτε παθητικό,
μπορούμε να τα συναρμολογήσουμε ώστε να δημιουργήσουν διαφορετικά σχήματα.
Όχι μόνο αυτό, αλλά ελέγχοντας τις αναδιπλώμενες αρθρώσεις,
μπορούμε να δημιουργήσουμε και να επιλύσουμε διαφορετικές εργασίες.
Η μορφή δημιουργεί νέο χώρο εργασιών.
Αυτή τη φορά, το πιο σημαντικό είναι η συναρμολόγηση.
Πρέπει να βρεθούν μεταξύ τους αυτόνομα σε διαφορετικό χώρο,
να προσαρτηθούν και να αποσυνδεθούν, ανάλογα με το περιβάλλον και την εργασία.
Τώρα μπορούμε να το επιτύχουμε.
Τι ακολουθεί λοιπόν;
Η φαντασία μας.
Αυτή είναι μια προσομοίωση του τι μπορείτε να επιτύχετε
με αυτό το τύπο δομικού στοιχείου.
Αποφασίσαμε ότι έχουμε ένα ερπύστριο τεσσάρων ποδιών
που να μετατρέπεται σε ένα μικρό σκυλί και να κάνει μικρά βήματα.
Με το ίδιο δομικό στοιχείο, μπορούμε να του πούμε να κάνει κάτι άλλο:
έναν βραχίονα, μια τυπική, κλασική ρομποτική εργασία.
Έτσι, με έναν βραχίονα, μπορεί να πάρει ένα αντικείμενο.
Φυσικά, μπορείτε να προσθέσετε δομικά στοιχεία για να μεγαλώσουν τα πόδια του βραχίονα,
να χτυπήσει ή να σηκώσει αντικείμενα που είναι μεγαλύτερα ή μικρότερα
ή ακόμα να έχει και ένα τρίτο χέρι.
Για τα robogamis, δεν υπάρχει ένα καθορισμένο σχήμα ή μια εργασία.
Μπορούν να μετασχηματιστούν σε οτιδήποτε, οπουδήποτε, οποτεδήποτε.
Πώς, λοπόν, τα φτιάχνετε;
Η μεγαλύτερη τεχνική πρόκληση στο robogami είναι να το κάνεις πολύ λεπτό,
εύκαμπτο,
αλλά να παραμένει λειτουργικό.
Αποτελούνται από πολλαπλά στρώματα κυκλωμάτων, κινητήρων,
μικροελεγκτών και αισθητήρων,
όλα σε ενιαίο σώμα,
και όταν ελέγχετε μεμονωμένες πτυσσόμενες αρθρώσεις,
θα είστε σε θέση να επιτύχετε απαλές κινήσεις σαν αυτή
με την εντολή σας.
Αντί να είναι ένα ενιαίο ρομπότ ειδικά φτιαγμένο για μια εργασία,
τα robogamis είναι βελτιστοποιημένα να κάνουν πολλαπλές εργασίες.
Αυτό είναι πολύ σημαντικό
για τα δύσκολα και μοναδικά περιβάλλοντα στη Γη
καθώς και στο διάστημα.
Το διάστημα είναι ένα τέλειο περιβάλλον για τα robogamis.
Δεν έχετε την πολυτέλεια του ενός ρομπότ για κάθε εργασία.
Ποιος ξέρει πόσες εργασίες θα συναντήσετε στο διάστημα;
Χρειάζεστε μια μετασχηματιζόμενη ρομποτική πλατφόρμα για πολλαπλές εργασίες.
Αυτό που θέλουμε είναι ένα κατάστρωμα λεπτών δομικών στοιχείων robogami
που να μετασχηματίζονται για να εκτελέσουν πολλαπλές εργασίες.
Μπορεί να μην με πιστεύετε,
αλλά ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος και το Ελβετικό Διαστημικό Κέντρο
χορηγούν αυτή την ακριβή έννοια.
Έτσι, εδώ βλέπετε μερικές εικόνες αναδιάρθρωσης των robogamis,
να εξερευνούν άγνωστη γη εναερίως, επιφανειακά,
καθώς και υπογείως.
Δεν είναι μόνο η εξερεύνηση.
Οι αστροναύτες χρειάζονται επιπλέον βοήθεια,
επειδή δεν μπορούν να πάνε ασκούμενοι εκεί επάνω.
(Γέλια)
Πρέπει να κάνουν κάθε ανιαρή εργασία.
Μπορεί να είναι απλή,
αλλά πολύ διαδραστική.
Έτσι χρειάζεστε ρομπότ για να διευκολύνουν τα πειράματά τους,
βοηθώντας τους με τις επικοινωνίες
και απλά να προσαρμοστούν σε επιφάνειες ως τρίτο χέρι, κρατώντας διάφορα εργαλεία.
Αλλά πώς θα είναι σε θέση να ελέγξουν τα robogamis, για παράδειγμα,
έξω από τον διαστημικό σταθμό;
Σε αυτή την περίπτωση, δείχνω ένα robogami που συγκρατεί διαστημικά συντρίμμια.
Μπορείτε να τα ελέγξετε οπτικά,
αλλά θα ήταν καλύτερα να μεταφέρεται η αίσθηση της αφής
απευθείας στα χέρια των αστροναυτών.
Αυτό που χρειάζεστε είναι μια απτική συσκευή,
μια απτική διεπαφή που αναδημιουργεί την αίσθηση της αφής.
Με τη χρήση των robogamis, αυτό επιτυγχάνεται.
Αυτή είναι η μικρότερη απτική διεπαφή παγκοσμίως
που μπορεί να αναδημιουργήσει την αίσθηση της αφής στο δάχτυλό σας.
Αυτό γίνεται μετακινώντας το robogami
με μικροσκοπικές και μακροσκοπικές κινήσεις στο χώρο.
Έχοντας αυτό, όχι μόνο θα είστε σε θέση να αισθανθείτε
πόσο μεγάλο είναι το αντικείμενο,
η στρογγυλότητα και οι γραμμές,
αλλά και την ακαμψία και την υφή.
Ο Άλεξ έχει αυτή τη διεπαφή κάτω από τον αντίχειρά του,
και αν το χρησιμοποιήσει με γυαλιά VR και χειριστήρια χειρός,
τότε η εικονική πραγματικότητα δεν είναι πλέον εικονική.
Γίνεται μια απτή πραγματικότητα.
Η μπλε μπάλα, η κόκκινη μπάλα και μαύρη μπάλα που κοιτάζει
δεν διαφοροποιούνται πλέον από τα χρώματα.
Τώρα είναι μια μπλε μπάλα από καουτσούκ,
μια κόκκινη μπάλα σφουγγάρι και μια μαύρη μπάλα μπιλιάρδου.
Αυτό είναι πλέον εφικτό.
Επιτρέψτε μου να σας δείξω.
Αυτή είναι η πρώτη φορά που το παρουσιάζουμε ζωντανά
σε δημόσιο μεγάλο κοινό,
ας ελπίσουμε να λειτουργήσει.
Αυτό που βλέπετε εδώ είναι ένας άτλας της ανατομίας
και την απτική διεπαφή robogami.
Έτσι, όπως όλα τα άλλα επαναρρυθμίσιμα ρομπότ,
κάνει πολλαπλές εργασίες.
Χρησιμεύει όχι μόνο ως ποντίκι,
αλλά και ως απτική διεπαφή.
Για παράδειγμα, έχουμε ένα λευκό φόντο όπου δεν υπάρχει κανένα αντικείμενο.
Αυτό σημαίνει ότι δεν έχει κάτι να αισθανθείς,
έτσι μπορούμε να έχουμε μία πολύ, πολύ ευέλικτη διεπαφή.
Τώρα, το χρησιμοποιώ ως ποντίκι για να πλησιάσω το δέρμα,
ένα μυϊκό χέρι,
οπότε τώρα ας νιώσουμε το δικέφαλο μυ του
ή τους ώμους.
Τώρα βλέπετε πόσο σκληρότερο γίνεται.
Ας εξερευνήσουμε περισσότερα.
Ας προσεγγίσουμε το θώρακα.
Μόλις ακουμπίσω πάνω στο θώρακα
και μεταξύ των μεσοπλεύριων μυών,
ώντας μαλακότεροι και σκληρότεροι,
μπορώ να αισθανθώ τη διαφορά στην ακαμψία.
Πιστέψτε με.
Τώρα βλέπετε, είναι πολύ πιο άκαμπτο ως προς τη δύναμη
που δίνει πίσω στο δάχτυλό μου.
Σας έδειξα λοιπόν τις επιφάνειες που δεν κινούνται.
Τι θα γίνει αν πλησιάσω κάτι που κινείται,
για παράδειγμα, μια παλλόμενη καρδιά;
Τι θα ένιωθα;
(Χειροκρότημα)
Αυτό μπορεί να είναι η παλλόμενη καρδιά σας.
Αυτό μπορεί να είναι στην τσέπη σας
ενόσω ψωνίζετε ηλεκτρονικά.
Τώρα θα μπορείτε να αισθανθείτε τη διαφορά στο πουλόβερ που αγοράζετε,
πόσο μαλακό είναι,
αν είναι πραγματικά κασμίρ ή όχι,
ή το κουλούρι που θέλετε να αγοράσετε,
πόσο σκληρό ή πόσο τραγανό είναι.
Αυτό είναι τώρα εφικτό.
Η ρομποτική τεχνολογία τείνει να είναι πιο εξατομικευμένη και προσαρμοστική,
να προσαρμόζεται στις καθημερινές μας ανάγκες.
Αυτό το μοναδικό είδος της επαναρρυθμίσιμης ρομποτικής
είναι στην πραγματικότητα η πλατφόρμα παροχής της αόρατης, διαισθητικής διεπαφής
που ανταποκρίνεται ακριβώς στις ανάγκες μας.
Αυτά τα ρομπότ δεν θα μοιάζουν πλέον στους χαρακτήρες των ταινιών.
Αντί αυτού, θα είναι οτιδήποτε θέλετε να είναι.
Ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)
Como especialista en robótica, me hacen muchas preguntas:
"¿Cuándo me servirán el desayuno los robots?".
Pensé que en el futuro la robótica se parecería más a nosotros,
más a mí.
Así que construí ojos que se parecieran a los míos.
Construí dedos ágiles que pueden lanzarme...
bolas de béisbol.
Robots tradicionales, como el que ven aquí,
se construyen y se hacen funcionales
por medio de unas articulaciones y actuadores fijos.
Esto quiere decir que su forma y funcionalidad
ya están predeterminadas en su diseño.
Así que incluso si este brazo puede lanzar muy bien
--hasta puede darle al trípode enfrente--,
no está diseñado para prepararles el desayuno exactamente.
No está diseñado para batir huevos.
En ese momento, tuve una idea novedosa sobre el futuro de la robótica:
los Transformers.
Se trasladan, corren, vuelan...
y todo esto según los distintos entornos y la tarea que deban concretar.
Para que esto se vuelva realidad,
es necesario repensar el diseño de los robots.
Imaginen un módulo robótico que tenga forma de polígono
y que, usando esa sencilla forma de polígono,
se reconstruya de maneras diferentes
y cree así nuevas formas robóticas para realizar diversas tareas.
En la computación gráfica, esto no es ninguna novedad,
se ha realizado por bastante tiempo: así es como se hacen las películas.
Pero si lo que quieren es crear un robot que se mueva físicamente,
eso es otra historia.
Se trata de un paradigma totalmente nuevo.
Pero todos lo conocemos.
¿Quién no ha hecho un avión, un barco o una grulla de papel?
El origami es una plataforma versátil para los diseñadores.
A partir de una sola hoja de papel, se pueden hacer múltiples formas
y, si no les gusta, pueden desdoblarla y volver a la hoja de papel.
Doblando superficies 2D pueden crearse muchas formas 3D.
Esto está demostrado matemáticamente.
Imaginen si pudieran contar con una hoja de papel inteligente
que se doblara por sí sola y creara distintas formas,
en cualquier momento.
En esto he estado trabajando.
Lo llamo "origami robótico",
"robogami".
Aquí ven nuestra primera transformación de robogami,
la realicé yo misma hace unos diez años.
Es un robot plano que puede transformarse en una pirámide,
volver a su forma plana
y transformarse luego en una nave espacial.
Se ve lindo.
Diez años después, con mi equipo de investigadores de robótica origami
--unas 22 personas actualmente--,
creamos una nueva generación de robogamis.
Son un poco más eficientes y hacen más cosas.
La nueva generación de robogamis tiene un propósito.
Por ejemplo,
el que ven aquí puede navegar por diferentes terrenos de forma autónoma.
En terreno seco y plano, se arrastra.
Si encuentra un terreno áspero, comienza a rodar.
Se desplaza de esta forma --es el mismo robot--
pero, dependiendo del terreno en que se encuentre,
activa distintas secuencias de actuadores que tiene a bordo.
Y cuando se encuentra con un obstáculo, lo salta.
Para hacer esto, almacena energía en cada una de sus piernas
y la libera para catapultarse como una honda.
Hasta puede hacer gimnasia.
Sí.
(Risas)
Acabo de mostrarles lo que un robogami individual puede hacer.
Imaginen lo que podrían hacer en equipo.
Pueden aunar esfuerzos para llevar a cabo tareas más complejas.
Cada módulo, activo o pasivo,
puede ensamblarse para crear diferentes formas.
Y no solamente eso, al controlar las articulaciones,
podemos crear y abordar diferentes tareas.
Gracias a las nuevas formas, pueden completar otras tareas.
Y aquí lo más importante es el ensamblaje.
Deben poder localizarse de forma autónoma en diferentes espacios,
conectarse y desconectarse de acuerdo al entorno y a la tarea.
Y ahora podemos hacer esto.
¿Qué sigue?
Lo que imaginemos.
Esto es una simulación de lo que puede conseguirse
con este tipo de módulos.
Decidimos construir un robot de cuatro patas que se arrastre,
se convierta en un perro pequeño y haga breves trotes.
Con el mismo módulo, podemos lograr que haga otras tareas:
el "manipulador", una tarea robótica tradicional.
Con este manipulador, puede levantar objetos.
Se puede agregar más módulos
para que las piernas del manipulador sean más largas
y pueda atacar o levantar objetos de distinto tamaño,
o incluso agregar un tercer brazo.
Para los robogamis no existe una única forma o tarea posible.
Pueden transformarse en lo que sea, en cualquier momento y lugar.
¿Cómo los fabricamos?
El mayor desafío técnico de los robogamis es mantenerlos muy delgados,
flexibles, pero funcionales.
Están formados por múltiples capas de circuitos, motores,
microcontroladores y sensores.
Todo esto dentro de un cuerpo único.
Y si se controlan las articulaciones individuales,
pueden conseguirse movimientos suaves como el que ven ahora,
al ordenárselo.
En vez de ser un robot único
construido específicamente para una única tarea,
los robogamis se optimizan para realizar tareas múltiples.
Y esto es muy importante
para los entornos difíciles y únicos de la Tierra
y el espacio.
El espacio presenta el entorno ideal para los robogamis.
No es económicamente posible tener un robot para cada tarea.
¿Quién sabe cuántas tareas deberán realizar en el espacio?
Lo que se necesita es un único robot
que pueda transformarse y hacer diferentes tareas.
Queremos un conjunto de módulos de robogamis delgados
que puedan transformarse para concretar diferentes tareas.
Y no soy únicamente yo quien lo dice.
La Agencia Espacial Europea y el Centro Espacial Suizo
promueven exactamente este mismo concepto.
Aquí pueden ver algunas imágenes de robogamis reconfigurados
que exploran terreno desconocido
y cavan en la superficie.
Explorar no es lo único que hacen.
Los astronautas necesitan ayuda adicional,
ya que no se puede llevar pasantes al espacio.
(Risas)
Deben realizar todas las tareas tediosas.
Pueden ser tareas simples, pero muy interactivas.
Es necesario que los robots faciliten sus experimentos,
los asistan en las comunicaciones,
puedan estar en la superficie y actuar como un tercer brazo
manipulando herramientas.
¿Cómo podrían controlar a los robogamis, por ejemplo,
fuera de la estación espacial?
Aquí pueden ver a un robogami que sostiene basura espacial.
Pueden ver lo que ellos ven y así los controlan,
pero mejor aún sería transferir de forma directa
la sensación de lo que tocan a las manos del astronauta.
Lo que se necesita es un dispositivo táctil,
una interfaz táctil que recree la sensación del tacto.
Al usar robogamis, podemos conseguir eso.
Aquí ven la interfaz táctil más pequeña del mundo,
capaz de recrear la sensación de tacto en las yemas de los dedos.
Podemos hacer esto al mover el robogami,
por medio de movimientos microscópicos y macroscópicos.
Y con esto, podrán sentir cuál es el tamaño del objeto,
su forma y sus líneas, y también su rigidez y textura.
Aquí Alex tiene la interfaz justo debajo del pulgar,
y al ponerse sus lentes de RV y los controladores manuales,
la realidad virtual ya no es virtual,
se vuelve una realidad tangible.
La bola azul, la roja y la negra que está observando
ya no se diferencian por colores.
Ahora se trata de una bola azul de goma, una bola roja esponjosa
y una bola de billar negra.
Ahora esto es posible.
Permítanme mostrarles.
Vamos a mostrar esto en vivo por primera vez
delante de una gran audiencia.
Así que espero que funcione.
Lo que vemos aquí es un atlas de anatomía
y la interfaz táctil del robogami.
Al igual que todos los robots reconfigurables, realiza múltiples tareas.
Funciona como mouse y, además, como interfaz táctil.
Por ejemplo, tenemos un fondo blanco sin ningún objeto.
Es decir, no hay nada que tocar,
así que podemos tener una interfaz muy, pero muy flexible.
Ahora lo uso como mouse para acercarme a la piel,
al músculo del brazo, para sentir los bíceps
o los hombros.
Pueden notar que se vuelve más rígido.
Exploremos un poco más.
Acerquémonos a las costillas.
Apenas me posiciono sobre las costillas, entre los músculos intercostales,
que son más suaves y más duros, puedo sentir la diferencia en la rigidez.
Tendrán que confiar en mi palabra.
Pueden ver que ahora está más rígido,
presenta mayor resistencia bajo las yemas de mis dedos.
Acabo de mostrarles superficies inmóviles.
¿Y si me acercara a algo en movimiento,
por ejemplo, al corazón mientras late?
¿Cómo se sentirá?
(Aplausos)
Este corazón podría ser el de ustedes.
Esto puede estar en su bolsillo mientras hacen compras en línea.
Podrían sentir la textura del pulóver que quieren comprar,
qué tan suave es, si es verdadera cachemira o no;
o la dona que quieren comprar, qué tan dura o crujiente es.
Ahora esto es posible.
La robótica está avanzando y es cada vez más personalizada y adaptable,
se acomoda a nuestras necesidades diarias.
Esta especie única de robots reconfigurables
constituye la plataforma que proporciona esta interfaz invisible e intuitiva,
capaz de satisfacer nuestras necesidades.
Estos robots ya no se verán como personajes de las películas,
sino que se verán como ustedes deseen.
Gracias.
(Aplausos)
به عنوان یک رباتشناس سوالات بسیار زیادی میپرسیدم.
«کِی برایم صبحانه حاضر میکنند؟»
خب من فکر میکردم که آینده رباتیک بیشتر شبیه ما میشود.
فکر میکردم آینده رباتیک شبیه من باشد،
پس چشمانی ساختم که چشمانم را شبیهسازی کند.
انگشتانی ساختم که به قدر کافی چالاک باشند که به من خدمت کنن ...
بازی بیس بال.
رباتهای کلاسیکی مثل این،
ساخته و فعال شدهاند
براساس تعداد ثابتی از مفاصل و عملگرها کاربردی شدهاند.
و این به این معنی است که قابلیت عملکردی و شکل آنها در همان
لحظه تصور آنها مشخص شدهاست.
بنابراین حتی اگر این بازو واقعا پرتاب خوبی داشته باشد --
حتی در پایان هم به سهپایه برسد-- (به هدف بخورد)
این به معنی نیست که برای شما به خودی خود صبحانه حاضر کند.
واقعا برای خاگینه درست کردن مناسب نیست.
و این زمانی بود که من دید جدیدی از رباتهای آینده را هدف قرار دادم:
تغییرپذیرها. (تبدیلشوندگان)
آنها رانندگی میکنند، میدوند، پرواز میکنند،
همگی بسته به تغییرات دائمی، محیط جدید و کاری که آنها در دست دارند، است.
برای تبدیل کردن آن به واقعیت،
شما واقعا باید درباره نحوه طراحی رباتها مجددا فکر کنید.
بنابراین، یک مدول (واحد) رباتیک را در شکلی چند ضلعی تصور کنید
و استفاده از آن شکل چند ضلعی ساده را
برای بازسازی چندین شکل مختلف
برای ایجاد یک شکل جدید از ربات برای وظایف مختلف تصور کنید.
در CG، گرافیک کامپیوتری، هیچ خبری نیست --
مدتی است که این کار انجام شدهاست، و این است که بیشتر فیلمها چگونه ساخته میشوند.
اما اگر میخواهید یک ربات بسازید که حرکت فیزیکی بکند،
داستان کاملا جدیدی است.
این یک نمونه کاملا جدید است.
ولی شما، همه این کارها را کردهاید.
چه کسی تا حالا یک هواپیما یا قایق کاغذی درست نکرده است؟
اوریگامی بستری چند منظوره برای طراحان است.
از یک صفحه کاغذ، میتوانید چندین شکل بسازید،
و اگر دوست نداشتید، باز میتوانید آن را باز کنید و دوباره تا بزنید.
هر شکل ۳بعدی را می توان از تا کردن سطوح ۲بعدی ساخت،
و این به صورت ریاضی ثابت شدهاست.
و تصور کنید اگر یک برگه هوشمند داشتید
که میتوانست به هر شکلی که میخواست خود را تا بزند،
هر زمانی.
و این چیزی است که بر روی آن دارم کار میکنم.
من این رباتیک اوریگامی را،
« روبوگامی » مینامم.
این اولین روبوگامی ما است
که من حدود ۱۰ سال پیش ساختهام.
از یک ربات ورقهای مسطح،
به یک هرم تبدیل میشود و برمیگردد دوباره به شکل یک صفحه مسطح
و به شاتل فضایی تبدیل میشود.
خیلی دلفریب است.
ده سال بعد، با گروهِ پژوهشگرِ رباتیک اوریگامی مبارزم--
که الان حدود ۲۲ نفرند در حال حاضر--
نسل جدیدی از «روبوگامی» ها را داریم،
و آنها کمی کاراتر هستند و بیش از اینها کار میکنند.
بنابراین نسل جدیدِ روبوگامیها درواقع در خدمت هدفی هستند.
برای نمونه، این یکی در واقع در زمینههای مختلفی به صورت مستقل عمل میکند.
پس وقتی زمین صاف و خشک باشد، میخزد.
و اگرناگهان زمین ناهموار شد،
شروع به غلتیدن میکند.
این کار را میکند -- این همان ربات است --
اما بسته به نوع زمینی که با آن مواجه شود،
توالی متفاوتی از عملگرها را فعال میکند که روی آن سوار است.
و یکبار به یک مانع برخورد کرد، از روی آن پرید.
این کار با ذخیره کردن انرژی در هر یک از ساقهایش
و رها کردن آن و پرت کردنش مانند یک تیروکمان انجام میشود.
و حتی حرکات ژیمناستیک هم انجام میدهد.
بله.
(خنده حاضرین)
خب من فقط نشان دادم که یک روبوگامی به تنهایی چهکار میتواند بکند.
تصور کنید به صورت گروهی چه کارهایی میتوانند انجام دهند.
آنها میتوانند نیروهایشان را برای کارهای پیچیدهتری متحد کنند.
هر واحدی از آن را، چه فعال و چه غیرفعال،
میتوانیم آنها را برای ایجاد شکلهای متفاوتی روی هم سوار کنیم.
نه فقط آن، با کنترل مفاصل تاشو،
ما قادر به ایجاد و مبادرت به عمل کردن وظایف مختلفی هستیم.
فرم، فضای کاری جدیدی ایجاد میکند.
و این بار، آنچه که مهم است سوارکردن آنها بر روی هم است.
آنها نیاز دارند که به طور مستقل یکدیگر را در یک فضای متفاوت پیدا کنند،
بسته به محیط و تکلیف، وصل و یا جدا شوند.
و حالا می توانیم این کار را بکنیم.
خب بعد چه؟
قوه تخیل ما.
این یک شبیهسازی از چیزی است که شما میتوانید
با این نوع مدولها به دست آورید.
تصمیم گرفتیم که یک کاوشگر چهار پا را
به یک سگ کوچک تبدیل کنیم و مسابقات زیبایی سگها را ترتیب دهیم.
با همان مدولها، در واقع میتوانیم کاری کنیم که کار دیگری انجام بدهد:
یک بازوی خودکار، یک کار رباتیک کلاسیک معمولی.
پس با یک بازوی خودکار، میتواند یک شی را بردارد.
البته، شما میتوانید مدولهای بیشتری اضافه کنید تا بازوی خودکار را بلندتر کنید.
تا چیزهای بزرگتر و یا کوچکتر رابردارد،
و یا حتی یک بازوی سوم هم داشته باشید.
برای روبوگامیها، شکل و کار ثابتی وجود ندارد.
آنها میتوانند هر زمان و هرجایی به هر چیزی تبدیل شوند.
خب، چگونه آنها را میسازید؟
بزرگترین چالش تکنیکی روبوگامی این است که آنها را فوقالعاده ظریف،
و انعطافپذیرنگه دارید،
اما همچنان هم کارکردی باقی بمانند.
آنها از لایههای متعدد مدار، موتورها،
میکروکنترلرها و حسگرها،
همه در یک بدنه واحد تشکیل شدهاند،
و زمانی که مفاصلِ تاشویِ جداگانه را کنترل میکنید،
میتوانید حرکات نرمی مثل این دست یابید
که تحت فرمان شما باشد.
به جای اینکه یک ربات منفرد باشد که به طورِ خاص برای یک وظیفه واحد ساخته شدهباشد،
روبوگامیهایی هستند که برای انجام چند کار بهینهسازی شدهاند.
و این برای محیطهای پیچیده
و منحصر به فرد روی زمین
و نیز در فضا بسیار مهم است.
فضا یک محیط عالی برای روبوگامیها است.
نمیتوانید فقط یک روبات برای یک وظیفه تهیه کنید.
چه کسی میداند که با چند کار در فضا مواجهید؟
آنچه میخواهید یک بستر روباتیکی است که بتواند تبدیل شود جهت انجام وظایف چندگانه.
آنچه ما میخواهیم یک دسته ورق از مدولهای روبوگرامی بسیار نازک است
که میتوانند تغییر شکل یابند تا وظایف چندگانه انجام دهند.
و حرف مرا را به آن منظور نگیرید البته
چرا که آژانس فضایی اروپا و مرکز فضایی سوئیس
این مفهوم دقیق را پشتیبانی میکنند.
اینجا چندین عکس از ترکیببندی مجدد روبوگامیها،
کشف سرزمینهای بیگانه، زندگی، بر روی سطح پوسته،
و همچنین حفرکردن داخل پوسته را مشاهده میکنید.
این فقط اکتشاف نیست.
برای فضانوردان، آنها به کمک اضافی نیاز دارند،
چون نمیتوانید کارآموزها را آن بالا ببرید.
(خنده حضار)
مجبورند هر کار خستهکنندهای را انجام دهند
ممکن است ساده باشد،
اما بسیار تعاملی اند.
پس به رباتها نیازاست تا (فضانوردان) آزمایشهایشان را تسهیل کنند
و به آنها در ارتباطات کمک کرده،
فقط به سطوح وصل میشوند تا بازویِ سوم آنها ابزار متفاوتی را نگهدارند.
اما چگونه آنها میتوانند روبوگامیها را برای نمونه،
خارج از ایستگاه فضایی کنترل کنند؟
در این مورد، من یک روبوگامی را نشان میدهم که زباله فضایی را در دست دارد.
شما میتوانید با دیدگاه خود کار کنید تا بتوانید آنها را کنترل کنید،
اما چه چیزی بهتر از این که حس لامسه
به طور مستقیم به دست فضانوردان منتقل شود.
و آنچه که نیاز دارید، یک دستگاه لمسی،
یک رابط لامسهای که حس لامسه را بازسازی میکند.
و با استفاده از روبوگامیها، میتوانیم این کار را انجام دهیم.
این کوچکترین رابط لامسهای در جهان است
که میتواند حس لامسه را درست زیر نوک انگشت خود ایجاد کند.
ما این کار را با حرکت روبوگامی
با حرکات بسیار ریز و بسیار درشت در صحنه انجام میدهیم.
و با داشتن این، نه تنها شما میتوانید احساس کنید که
شی چقدر بزرگ است،
گردی و خطوط،
بلکه سفتی و بافت را نیز نشان میدهد.
الکس این رابط را درست زیر انگشت خود دارد،
و اگر او ازعینکِ واقعیت مجازی گوگل و کنترل گر دست استفاده کرده،
اکنون واقعیت مجازی دیگر مجازی نیست.
این یک واقعیت ملموس میشود.
توپ آبی، توپ قرمز و توپ سیاه که به آن نگاه میکند
دیگر فقط با رنگها متمایز نمیشود.
حالا یک توپ پلاستیکی آبی است، توپ اسفنجی سرخ و توپ سیاه بیلیارد.
اکنون این ممکن شده است.
بگذارید به شما نشان دهم.
این نخستین باری است که این تصویر به صورت زنده
در مقابل جمعیت عظیم عمومی نمایش داده میشود،
پس امیدوارم کار کند.
پس چیزی که اینجا میبینید یک اطلس کالبد شناسی
و رابط لامسه ای روبوگامی است.
بنابراین، مانند دیگر رباتهایِ قابل پیکربندی مجدد دیگر،
این کاری چندگانه است.
نه تنها به عنوان یک ماوس به کار میرود،
بلکه یک رابط لامسهای نیز هست.
بنابراین برای مثال، ما یک پسزمینه سفید داریم که در آن هیچ چیزی نیست.
این یعنی هیچ چیزی برای حس کردن وجود ندارد،
پس میتوانیم یک رابطِ بسیار بسیار انعطافپذیر داشته باشیم.
حالا، من از این به عنوان ماوس برای نزدیک شدن به پوست،
یک بازوی عضلانی استفاده میکنم،
پس اجازه دهید عضلات دو سر
و یا شانههای او را حس کنیم.
پس حالا میبینید که چقدر سختتر میشود.
بیایید بیشتر بررسی کنیم.
بیایید به قفسهسینه نزدیک کنیم.
و به محض اینکه روی قفسهسینه حرکت میکنم
و بین ماهیچههای بین دندهای،
که نرمتر و سختترهستند،
میتوانم تفاوت سختی را حس کنم.
حرف مرا باور کنید.
پس حالا میبینید، از نظر نیرویی
که به نوک انگشتانم باز میگردد، محکمتر است.
پس من سطوحی را که حرکت نمیکنند را به شما نشان دادم.
اگر قرار بود به چیزی نزدیک شوم که حرکت کند،
برای نمونه ، مانند قلب طپنده؟
چه چیزی حس میکردم؟
(تشویق)
این می تواند قلب طپنده شما باشد.
این میتواند در واقع داخل جیب شما باشد
در حالی که به صورت آنلاین خرید میکنید.
اکنون شما قادر خواهید بود تفاوت پلیوری را که میخواهید بخرید، حس کنید،
چه نرم است،
این که آیا واقعا پشم کشمیر است،
یا نانشیرینی که میخواهید بخرید،
چقدر سفت یا چقدر ترد است.
اکنون امکانپذیرشده است.
فناوری رباتیک در حال پیشرفت است تا شخصی سازی و انطباقی شود،
تا با نیازهای روزمره ما سازگار شود.
این گونه منحصر به فردِ رباتهای قابل پیکربندی مجدد
در واقع بستری برای فراهم کردن این رابط نامریی و نامریی
برای برآوردن نیازهای دقیق ما است.
این رباتها دیگر شبیه شخصیتهای فیلم نخواهند بود.
در عوض، آنها هر چیزی که شما میخواهید میشوند.
سپاسگزارم.
(تشویق)
Comme je suis roboticienne, on me pose beaucoup de questions.
« Quand vont-ils me servir le petit déjeuner ? »
Alors, j'ai imaginé que l'avenir de la robotique nous ressemblerait plus.
J'ai pensé qu'il me ressemblerait,
j'ai donc construit des yeux, pour simuler les miens.
J'ai construit des doigts suffisamment habiles pour m'envoyer...
des balles de base-ball.
Des robots standard comme celui-ci
sont construits et deviennent fonctionnels
grâce à un nombre fixe d'articulations et de mécanismes.
Ce qui signifie que leurs fonctionnalités et leur forme sont déjà fixées
au moment de leur conception.
Alors, même si ce bras a un très bon lancer –
il a même touché le trépied au final –
il n'est pas conçu pour vous préparer un petit déjeuner.
Il n'est pas très adapté pour préparer les œufs brouillés.
C'est alors que j'ai eu une nouvelle vision des robots du futur :
les Transformers.
Ils conduisent, ils courent, ils volent,
tout dépend de la tâche à accomplir et du nouveau contexte en perpétuelle évolution.
Pour en faire une réalité,
il faut repenser à comment les robots sont conçus.
Imaginons un module robotique en forme de polygone
et utilisons cette forme simple
pour reconstituer plein de formes différentes
et créer un nouveau genre de robot pour des tâches variées.
En infographie, ce n'est pas nouveau –
cela existe depuis un moment, la plupart des films sont faits ainsi.
Mais, si vous essayez de construire un robot qui bouge physiquement,
c'est une tout autre histoire,
un paradigme totalement nouveau.
Pourtant, vous l'avez tous fait.
Qui n'a pas créé un avion, un bateau ou une grue en papier ?
L'origami est un mode d'expression polyvalent pour les designers.
D'une feuille de papier, on peut créer plein de formes différentes
et si vous n'aimez pas le résultat, il suffit de déplier et plier à nouveau.
Chaque forme en 3D peut être réalisée à partir de surfaces 2D en les pliant,
c'est démontré mathématiquement.
Et imaginez que vous ayez une feuille intelligente,
capable de se plier elle-même dans n'importe quelle forme,
à tout moment.
C'est sur quoi j'ai travaillé.
J'appelle cet origami robotique
un « robogami ».
Voici la première transformation de notre robogami
que j'ai réalisée il y a une dizaine d'années.
D'une feuille plate, le robot
se transforme en pyramide, à nouveau en feuille plate,
puis en navette spatiale.
C'est plutôt mignon.
10 ans plus tard, avec mon groupe de chercheurs ninja en origami robotique –
nous sommes maintenant presque 22 –
nous avons une nouvelle génération de robogamis.
Ils sont un peu plus efficaces et ils font plus de choses.
La nouvelle génération de robogamis a un but.
Par exemple, celui-ci évolue en autonomie sur différents terrains.
Sur un terrain sec et plat, il rampe.
Et s'il rencontre soudain un terrain accidenté,
il commence à rouler.
Il le fait – c'est le même robot –
selon le terrain qu'il rencontre,
il active une séquence différente de mécanismes embarqués.
Dès qu'il rencontre un obstacle, il saute par-dessus.
Il le fait en stockant de l'énergie dans chacune de ses jambes,
en la libérant et en se catapultant comme un lance-pierres.
Et il fait même de la gymnastique.
Ouais.
(Rires)
Je viens de vous montrer ce qu'un seul robogami peut faire.
Imaginez ce qu'ils peuvent faire en groupe.
Ils peuvent unir leurs forces pour s'atteler à des tâches plus complexes.
Chaque module, actif ou passif,
peut être assemblé pour créer des formes différentes.
En plus de cela, en contrôlant le pliage des articulations,
nous sommes capables de créer et d'aborder différentes tâches.
Les formes créent de nouvelles possibilités de tâches.
Et ici, c'est l'assemblage qui est le plus important.
Ils ont besoin de se retrouver tout seuls dans un espace différent,
de s'attacher et se détacher, selon le contexte et la tâche à effectuer.
Désormais, on le peut faire.
Alors, quelle est l'étape suivante ?
Notre imagination.
Voici une simulation de ce que vous pouvez réaliser
avec ce type de module.
Nous avons décidé de construire un robot rampant à quatre pattes
qui se transforme en petit chien et se déplace par petits trots.
A partir du même module, nous pouvons en faire autre chose :
un bras manipulateur, une tâche typique pour un robot.
Grâce au bras manipulateur, il peut ramasser un objet.
Bien sûr, on peut ajouter plus de modules afin d'allonger les jambes du robot
pour qu'il appréhende ou ramasse des objets plus gros ou plus petits,
ou même lui ajouter un troisième bras.
Pour les robogamis, il n'y a ni forme ni tâche fixe.
Ils peuvent se transformer en tout, partout et à tout moment.
Alors, comment les fabrique-t-on ?
Le plus grand défi technique du robogami est de le garder très fin,
flexible,
mais toujours fonctionnel.
Il est composé de plusieurs couches de circuits, de moteurs,
de microcontrôleurs et de capteurs,
tous réunis en un ensemble.
Quand on contrôle chaque pliage d'articulation,
on peut réaliser des mouvements doux comme celui-ci
sur commande.
Au lieu d’être un robot conçu pour une seul tâche,
les robogamis sont optimisés pour effectuer des opérations multitâches.
Et c'est très important
dans les environnements complexes et uniques sur Terre
comme dans l'espace.
L'espace est un environnement parfait pour les robogamis.
On ne peut pas s'y permettre d'avoir un robot pour chaque tâche.
Qui sait ce que nous allons trouver à faire dans l'espace ?
Il nous faut une seule base robotique transformable et multi-tâches.
Il nous faut un ensemble de modules de robogamis fins
et transformables pour effectuer des tâches variées.
Et je ne suis pas la seule à le dire
car l'Agence spatiale européenne et le Bureau spatial suisse
soutiennent exactement la même idée.
Vous voyez ici quelques images de transformations des robogamis,
qui explorent une terre étrangère au-dessus du sol, en surface,
et qui creusent la surface.
Ils ne font pas qu'explorer.
Les astronautes ont besoin d'une aide supplémentaire,
car impossible d'emporter des stagiaires là-haut.
(Rires)
Ils doivent effectuer chaque tâche fastidieuse.
Elles sont parfois simples,
mais très interactives.
Il y a besoin de robots pour faciliter leurs expériences,
en les aidant avec la communication,
en se positionnant à la surface comme troisième bras pour manipuler les outils.
Mais comment contrôler les robogamis, par exemple,
en dehors de la station spatiale ?
Voici un robogami qui tient des débris spatiaux.
Vous pouvez voir ce qu'ils voient et ainsi les contrôler,
mais ce serait mieux que la sensation du toucher
soit directement transmise vers les mains des astronautes.
Vous avez besoin d'un appareil haptique,
une interface haptique qui recrée la sensation du toucher.
Et en utilisant des robogamis, nous pouvons le faire.
Voici l'interface haptique la plus petite au monde :
elle peut recréer la sensation du toucher juste sous vos doigts.
Nous pouvons ainsi déplacer le robogami
par des mouvements microscopiques et macroscopiques.
Et ce faisant, vous pourrez non seulement ressentir
la taille de l'objet,
sa forme et ses lignes,
mais aussi sa rigidité et sa texture.
Cette interface est située juste sous le pouce d'Alex,
et s'il l'utilise avec un casque de réalité virtuelle et des manettes,
alors la réalité virtuelle n'a plus rien de virtuel.
Elle devient une réalité tangible.
Les boules bleue, rouge et noire qu'il regarde
ne sont plus seulement différenciées par la couleur.
La bleue est désormais en caoutchouc, la rouge en mousse, la noire de billard.
C'est aujourd'hui possible.
Laissez-moi vous montrer.
C'est vraiment la première fois qu'on le montre en direct
devant un public, un public nombreux,
alors espérons que cela fonctionne.
Vous avez ici une image d'un atlas d'anatomie
et l'interface haptique du robogami.
Comme tous les autres robots reconfigurables,
il est multi-tâche.
Il va non seulement servir de souris,
mais aussi d'interface haptique.
Alors, par exemple, nous avons un fond blanc vide.
C'est-à-dire qu'il n'y a pas de sensation,
afin d'avoir une interface très flexible.
Maintenant, je l'utilise comme une souris pour s'approcher de la peau,
du bras musclé
pour sentir les biceps,
ou les épaules.
Vous voyez maintenant à quel point il devient rigide.
Explorons un peu plus.
Approchons-nous de la cage thoracique.
Dès que je remonte la cage thoracique
et que je passe entre les muscles intercostaux,
qui sont plus tendres et plus durs,
je peux sentir la différence de raideur.
Croyez-moi sur parole.
Il est maintenant beaucoup plus rigide et renvoie plus de résistance
vers le bout de mes doigts.
Je vous ai fait une démonstration pour des surfaces immobiles.
Et si je devais m'approcher d'un organe en mouvement,
par exemple, d'un cœur qui bat ?
Que ressentirais-je ?
(Applaudissements)
Ce cœur qui bat, c'est peut-être le vôtre.
Cette interface peut se trouver à l'intérieur de votre poche
quand vous achetez en ligne.
Vous pourrez sentir la texture du pull que vous voulez acheter,
comme il est doux,
si c'est vraiment du cachemire ou non,
ou celle du bagel que vous pensez acheter,
comme il est dur ou croustillant.
C'est maintenant possible.
La technologie robotique évolue pour devenir plus personnalisée et adaptable,
afin de s’adapter à nos besoins de tous les jours.
Cette espèce unique de robots reconfigurables
est le point de départ pour créer l'interface invisible et intuitive
qui répondra à nos besoins précis.
Ces robots ne ressembleront plus aux personnages de cinéma.
A la place, ils seront ce que vous voulez qu'ils soient.
Je vous remercie.
(Applaudissements)
રોબોટિસ્ટ તરીકે, ઘણા પ્રશ્નોપૂછવામાંઆવેછે.
જ્યારેતેઓશરૂકરીશુંમનેસવારનોનાસ્તોપીરસોછો
તેથી મેં રોબોટિક્સનું ભવિષ્ય વિચાર્યું અમારા જેવા વધુ દેખાશે.
મેંવિચાર્યું કે તેઓ મારાજેવાદેખાશે,
તેથી મેં આંખો બંધાવી તે મારી આંખોનું અનુકરણ કરશે.
મેં આંગળીઓ બાંધેલી છે જે કપરી છે મારી સેવા કરવા માટે પૂરતી ...
બેઝબsલ્સ.
આના જેવા ક્લાસિકલ રોબોટ્સ
બાંધવામાં આવે છે અને કાર્યાત્મક બને છે
નિશ્ચિત સંખ્યાના આધારે સાંધા અને કાર્યકારી.
અને આનો અર્થ છે તેમની કાર્યક્ષમતા અને આકાર પહેલાથી નિશ્ચિત છે
તેમની કલ્પનાની ક્ષણે.
તો પણ આ હાથ ખરેખર સરસ થ્રો છે
તે અંતમાં ત્રપાઈ પણ ફટકારે છે -
તે તમને રસોઇ બનાવવા માટે નથી ના દીઠ નાસ્તો.
તે સ્ક્રેમ્બલ ઇંડા માટે ખરેખર યોગ્ય નથી.
આ ત્યારે હતું જ્યારે મને ફટકો પડ્યો ભાવિ રોબોટિક્સની નવી દ્રષ્ટિ દ્વારા:
ટ્રાન્સફોર્મર્સ.
તેઓ વાહન ચલાવે છે, ચલાવે છે, તેઓ ઉડે છે,
બધા હંમેશા બદલાતા પર આધાર રાખીને, નવું વાતાવરણ અને કાર્ય હાથમાં છે.
તેને વાસ્તવિકતા બનાવવા માટે,
તમારે ખરેખરફરીથીવિચાર કરવો પડશે કેવીરીતે રોબોટ્સડિઝાઇન કરવામાં આવે છે.
તેથી, રોબોટિક મોડ્યુલની કલ્પના કરો બહુકોણ આકારમાં
અને તે સરળ બહુકોણ આકારનો ઉપયોગ કરીને
બહુવિધ વિવિધ સ્વરૂપોની પુન reconરચના
રોબોટનું નવું સ્વરૂપ બનાવવા માટે વિવિધ કાર્યો માટે.
સી.જી. માં, કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ, તે કોઈ સમાચાર નથી -
તે થોડા સમય માટે કરવામાં આવ્યું છે, અને તે કેવી રીતે છેમોટા ભાગની ચલચિત્રો બનેલી છે.
પરંતુ જો તમે રોબોટ બનાવવાનોપ્રયાસ કરી રહ્યાં છો તે શારીરિક રીતે આગળ વધી રહ્યું છે,
તે એક સંપૂર્ણપણે નવી વાર્તા છે.
તે એક સંપૂર્ણપણે નવો દાખલો છે.
પરંતુ તમે આ બધું કર્યું છે.
કોણે કાગળનું વિમાન બનાવ્યું નથી, કાગળની હોડી, કાગળની ક્રેન?
ઓરિગામિ એ બહુમુખી છે ડિઝાઇનર્સ માટે પ્લેટફોર્મ.
એક કાગળની શીટમાંથી, તમે બહુવિધ આકારો બનાવી શકો છો,
અને જો તમને તે ગમતું નથી, તમે ફરી ઉઠાવો અને ફરીથી ફોલ્ડ કરો.
કોઈપણ 3D ફોર્મ બનાવી શકાય છે ફોલ્ડિંગ દ્વારા 2 ડી સપાટીથી,
અને આ ગણિતરૂપે સિદ્ધ છે.
અને કલ્પના કરો કે તમારી પાસે હોત એક બુદ્ધિશાળી ચાદર
તે ઇચ્છે તે કોઈપણ સ્વરૂપમાં સ્વગડી શકે છે,
ગમે ત્યારે.
અને તે જ હું કામ કરી રહ્યો છું.
હું આ રોબોટિક ઓરિગામિને ક callલ કરું છું,
"રોબોગામી."
આ આપણું પહેલું રોબોગામી રૂપાંતર છે
તેમારા દ્વારા લગભગ 10 વર્ષ પહેલાંબ નાવવામાં આવ્યું હતું.
ફ્લેટ-શેટેડ રોબોટમાંથી,
તે પિરામિડમાં ફેરવાય છે અને પાછા સપાટ ચાદરમાં
અને સ્પેસ શટલ માં.
તદ્દન સુંદર.
દસ વર્ષ પછી, મારા જૂથ સાથે નીન્જા ઓરિગામિ રોબોટિક સંશોધનકાર -
અત્યારે તેમાંના લગભગ 22 -
અમારી પાસે રોબોગેમિસની નવી પેઢી છે,
અને તેઓ થોડી વધુ અસરકારક છો અને તેઓ તેના કરતા વધુ કરે છે.
તેથી રોબોગેમિસની નવી પે generationી ખરેખર એક હેતુ પૂરો.
ઉદાહરણ તરીકે, આ ખરેખર શોધખોળ કરે છે સ્વતંત્ર રીતે જુદા જુદા પ્રદેશો દ્વારા.
તેથી જ્યારે તે સૂકી હોય છે અને સપાટ જમીન, તે ક્રોલ કરે છે.
અને જો તે અચાનક રફ ભૂપ્રદેશને મળે છે,
તે રોલિંગ શરૂ થાય છે.
તે આ કરે છે - તે જ રોબોટ છે -
પરંતુ તે કયા ભૂપ્રદેશને મળે છે તેના આધારે,
તે એક અલગ ક્રમને સક્રિય કરે છે એક્ટ્યુએટર્સ કે જે બોર્ડ પર છે.
અને એકવાર તે અવરોધને પહોંચી વળે છે, તે તેના પર કૂદકો લગાવશે.
તે energyર્જા સંગ્રહિત કરીને આ કરે છે તેના દરેક પગ માં
અને તેને મુક્ત અને કapટપલ્ટિંગ ગોકળગાયની જેમ.
અને તે જિમ્નેસ્ટિક્સ પણ કરે છે.
હા.
(હાસ્ય)
તેથી મેં હમણાં જ તમને બતાવ્યું એક રોબોગામી શું કરી શકે છે.
કલ્પના કરો કે તેઓ જૂથ તરીકે શું કરી શકેછે.
તેઓ સામનો કરવા દળોમાં જોડાઈ શકે છે વધુ જટિલ કાર્યો.
દરેક મોડ્યુલ, ક્યાં સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય,
અમે તેમને એસેમ્બલ કરી શકીએ છીએ વિવિધ આકારો બનાવવા માટે.
એટલું જ નહીં, નિયંત્રિત કરીને ફોલ્ડિંગ સાંધા,
અમે બનાવવા અને હુમલો કરવામાં સક્ષમ છીએ વિવિધ કાર્યો.
ફોર્મ નવી કાર્ય જગ્યા બનાવી રહ્યું છે.
અને આ સમયે, સૌથી વધુ શું છે મહત્વપૂર્ણ વિધાનસભા છે.
તેમને સ્વાયત્તતાની જરૂર છે એકબીજાને એક અલગ જગ્યામાં શોધો,
જોડો અને અલગ કરો, તેના આધારે પર્યાવરણ અને કાર્ય.
અને આપણે આ હવે કરી શકીએ છીએ.
તો પછી શું છે?
અમારી કલ્પના.
આ એક સિમ્યુલેશન છે તમે શું પ્રાપ્ત કરી શકો છો
આ પ્રકારના મોડ્યુલ સાથે.
અમે નક્કી કર્યું કે અમે જઈ રહ્યા છીએ ચાર પગવાળા ક્રોલર રાખવા માટે
નાના કૂતરા માં ફેરવો અને નાના ગાઇટ્સ બનાવો.
સમાન મોડ્યુલ સાથે, આપણે ખરેખર કરી શકીએ છીએ તેને કંઈક બીજું કરો:
એક ચાલાકી, એક લાક્ષણિક, શાસ્ત્રીય રોબોટિક કાર્ય
તેથી એક ચાલાકીથી, તે anબ્જેક્ટ પસંદ કરી શકે છે
અલબત્ત, તમે વધુ મોડ્યુલો ઉમેરી શકો છો મેનીપ્યુલેટર પગ લાંબા બનાવવા માટે
હુમલો અથવા વસ્તુઓ પસંદ કરવા માટે તે મોટા કે નાના છે,
અથવા ત્રીજો હાથ પણ છે.
રોબોગેમિસ માટે, ત્યાં કોઈ નથી એક નિશ્ચિત આકાર કે કાર્ય
તેઓ કોઈપણ વસ્તુમાં પરિવર્તન કરી શકે છે, ગમે ત્યાં, ગમે ત્યારે.
તો તમે તેમને કેવી રીતે બનાવશો?
સૌથી મોટી તકનીકી પડકાર રોબોગામી તેમને ખૂબ પાતળા રાખે છે,
લવચીક
પરંતુ હજી કાર્યરત બાકી છે.
તેઓ બહુવિધ સ્તરોથી બનેલા છે સર્કિટ, મોટર,
માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ અને સેન્સર,
બધા એક જ શરીરમાં,
અને જ્યારે તમે નિયંત્રણ કરો છો વ્યક્તિગત ફોલ્ડિંગ સાંધા,
તમે પ્રાપ્ત કરી શકશો કે નરમ ગતિ
તમારા આદેશ પર.
તેના બદલે તે એક રોબોટ છે ખાસ કરીને એક જ કાર્ય માટે બનાવવામાં,
રોબોગેમિસ મલ્ટિટાસ્ક કરવામાટે ઓપ્ટિમાઇઝછે.
અને આ એકદમ મહત્વપૂર્ણ છે
મુશ્કેલ અને અનન્ય માટે પૃથ્વી પર પર્યાવરણો
તેમજ અવકાશમાં.
જગ્યા એક સંપૂર્ણ છે રોબોગેમિસ માટે પર્યાવરણ.
તમારી પાસે પરવડી શકે તેમ નથી એક કાર્ય માટે એક રોબોટ.
કોણ જાણે કેટલા કાર્યો તમે અવકાશમાં સામનો કરશે?
તમને જે જોઈએ છે તેએક રોબોટિક પ્લેટફોર્મ છે જે મલ્ટિટાસ્ક કરવામાટેપરિવર્તન લાવીશકે છે.
આપણે જે જોઈએ છે તે એક ડેક છે પાતળા રોબોગામી મોડ્યુલો
જે ગુણાંકમાં રૂપાંતર કરી શકે છે કાર્યો કરવા.
અને મારો શબ્દ તેના માટે ન લો,
કારણ કે યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સી અને સ્વિસ સ્પેસ સેન્ટર
આ ચોક્કસ ખ્યાલને પ્રાયોજિત કરી રહ્યા છે
તેથી અહીં તમે છબીઓ એક દંપતિ જુઓ રોબોગેમિસના પુનfરૂપરેખાંકનની
વિદેશી જમીન અન્વેષણ સપાટી પર, સપાટી પર,
તેમજ સપાટી પર ખોદવું.
તે માત્ર સંશોધન જ નથી.
અવકાશયાત્રીઓમાટે,તેમનેવધારાનીસહાયનીજરૂરછે,
કારણ કે તમે પોસાઇ શકતા નથી ત્યાં, ત્યાં ઇન્ટર્ન લાવવા.
(હાસ્ય)
તેઓએ દરેક કંટાળાજનક કાર્ય કરવું પડશે.
તેઓ સરળ હોઈ શકે છે,
પરંતુ સુપર ઇન્ટરેક્ટિવ.
તેથી તમારે રોબોટ્સની જરૂર છે તેમના પ્રયોગોને સરળ બનાવવા માટે,
સંદેશાવ્યવહાર માટે તેમને મદદ
અને સપાટી પર ફક્ત ડોકીંગ તેમના ત્રીજા હાથ વિવિધ સાધનો હોલ્ડિંગ.
પરંતુતેઓકેવીરીતેસક્ષમહશે રોબોગેમિસનેનિયંત્રિતકરવામાટે,ઉદાહરણતરીકે,
સ્પેસ સ્ટેશનની બહાર?
આ કિસ્સામાં, હું રોબોગામી બતાવીશ કે જગ્યા ભંગાર ધરાવે છે.
તમે તમારી દ્રષ્ટિથી કામ કરી શકો છો જેથી તમે તેમને નિયંત્રિત કરી શકો,
પરંતુ શું વધુ સારું છે સ્પર્શની ઉત્તેજના છે
સીધી પર પરિવહન અવકાશયાત્રીઓ ના હાથ.
અને તમને જેની જરૂર છે તેહેપ્ટિકડિવાઇસ છે,
હેપ્ટિક ઇન્ટરફેસ જે ફરીથી બનાવે છે સ્પર્શની સંવેદના.
અને રોબોગેમિસનોઉપયોગકરીને,અમે આકરીશકીએછીએ.
આ વિશ્વની છે સૌથી નાનો હેપ્ટીક ઇન્ટરફેસ
જે સ્પર્શની સંવેદનાને ફરીથી બનાવી શકે છે ફક્ત તમારી આંગળીના નીચે.
અમે રોબોગામીને ખસેડીને કરીએ છીએ
માઇક્રોસ્કોપિક અને મેક્રોસ્કોપિક દ્વારા તબક્કે હલનચલન.
અને આ રાખવાથી, માત્ર નહીં શું તમે અનુભવી શકશો?
howબ્જેક્ટ કેટલો મોટો છે,
પરિમાણ અને રેખાઓ,
પણ જડતા અને પોત.
એલેક્સ પાસે આ ઇન્ટરફેસ છે તેના અંગૂઠાની નીચે જ
અને જો તે આનો ઉપયોગ કરશે વી.આર. ગોગલ્સ અને હેન્ડ કંટ્રોલર્સ સાથે,
હવે વર્ચુઅલ વાસ્તવિકતા હવે તે વર્ચુઅલ નથી.
તે મૂર્ત વાસ્તવિકતા બની જાય છે.
વાદળી બોલ, લાલ દડો અને કાળો બોલ જે તે જોઈ રહ્યો છે
હવે રંગોથી અલગ નથી.
હવે તે રબરનો વાદળી બોલ છે, સ્પોન્જ લાલ બોલ અને બિલિયર્ડ બ્લેક બોલ.
આ હવે શક્ય છે.
ચાલો હું તમને બતાવીશ.
ખરેખર આ પહેલી વાર છે આ જીવંત બતાવવામાં આવ્યું છે
જાહેર ભવ્ય પ્રેક્ષકોની સામે,
તેથી આશા છે કે આ કામ કરે છે.
તેથી તમે અહીં જુઓ શરીરરચનાનો એટલાસ છે
અને રોબોગામી હેપ્ટિક ઇન્ટરફેસ.
તેથી, અન્ય તમામની જેમ પુન reconરૂપરેખાંકિત રોબોટ્સ,
તે મલ્ટિટાસ્ક.
માત્ર તે માઉસ તરીકે સેવા આપશે,
પણ હેપ્ટિક ઇન્ટરફેસ.
તેથી ઉદાહરણતરીકે,આપણીપાસે સફેદપૃષ્ઠભૂમિ છે જ્યાં કોઈઑબ્જેક્ટ નથી.
તેનો અર્થ એ કે ત્યાં અનુભવવા માટે કંઈ નથી,
તેથી આપણી પાસે એક ખૂબ જ છે, ખૂબ લવચીક ઇન્ટરફેસ.
હવે, હું આનો ઉપયોગ માઉસ તરીકે કરું છું ત્વચા પાસે જવા માટે,
સ્નાયુબદ્ધ હાથ,
તો ચાલો હવે તેના દ્વિશિર અનુભવીએ,
અથવા ખભા.
તેથી હવે તમે જુઓ તે કેટલું કડક બને છે.
ચાલો હજી વધુ સંશોધન કરીએ.
ચાલો રિબેકનો સંપર્ક કરીએ.
અને જલદી હું ખસેડીશ ribcage ટોચ પર
અને ઇન્ટરકોસ્ટલ સ્નાયુઓ વચ્ચે,
જે નરમ અને સખત છે,
તફાવત અનુભવી શકો છો જડતા છે.
તે માટે મારો શબ્દ લો.
તેથી હવે તમે જુઓ, તે ખૂબ સખત છે બળ દ્રષ્ટિએ
તે મારી આંગળીને પાછું આપે છે.
તેથી મેં તમને સપાટીઓ બતાવી તે ચાલતું નથી.
કેવી રીતે જો હું સંપર્ક કરવા માટે હતા કંઈક કે જે ખસે છે,
ઉદાહરણ તરીકે, ધબકારા કરનારા હૃદયની જેમ?
હું શું અનુભવું છું?
(તાળીઓ)
આ તમારું ધબકતું હૃદય હોઈ શકે છે.
આ ખરેખર તમારા ખિસ્સાની અંદર હોઈ શકે છે
જ્યારે તમે ઓનલાઇનખરીદી કરી રહ્યાં છો.
હવે તમે તફાવત અનુભવી શકશો તમે જે સ્વેટર ખરીદી રહ્યા છો,
તે કેટલું નરમ છે,
જો તે ખરેખર કાશ્મીર છે કે નહીં,
અથવાબેગલકેજેનેતમેખરીદવાનોપ્રયાસકરીરહ્યાંછો,
તે કેટલું મુશ્કેલ છે અથવા તે કડક છે.
આ હવે શક્ય છે.
રોબોટિક્સ ટેકનોલોજી આગળ વધી રહી છે વધુ વ્યક્તિગત અને અનુકૂલનશીલ બનવું,
આપણી રોજિંદા જરૂરિયાતોને અનુરૂપ થવા માટે.
આ અનન્ય પ્રકાર પુન reconરૂપરેખાંકિત રોબોટિક્સની
ખરેખર પ્રદાન કરવા માટેનું મંચ છે આ અદૃશ્ય, સાહજિક ઇન્ટરફેસ
અમારી ચોક્કસ જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે.
આ રોબોટ્સ હવે દેખાશે નહીં ચલચિત્રોના પાત્રો.
તેના બદલે, તેઓ જે પણ હશે તમે તેઓ બનવા માંગો છો.
આભાર.
(તાળીઓ)
כמומחית לרובוטיקה מפנים אליי שאלות רבות.
"מתי הם יתחילו להגיש לי ארוחת בוקר?"
חשבתי שהעתיד של הרובוטים יהיה להראות יותר כמונו,
חשבתי שהם ייראו כמוני,
אז בניתי עיניים שיֶדַמוּ את העיניים שלי.
בניתי אצבעות גמישות מספיק כדי לשרת אותי...
כדורי בסיס.
רובוטיים קלאסיים כמו זה
נבנים והופכים לשימושיים
בהתבסס על מספר קבוע של מפרקים ומנועים.
והמשמעות היא שהשימוש והצורה שלהם נקבעו מראש
ברגע שבו הם נוצרו.
כך שלמרות שלזרוע הזו יש זריקה ממש טובה --
היא אפילו פגעה בחצובה בסיום --
היא לא נועדה לבשל עבורכם ארוחת בוקר כלל ועיקר.
היא לא ממש מתאימה לביצים מקושקשות.
זה היה הרגע שבו הגיתי חזון חדש לעתיד הרובוטים:
המשתנים (הטרנספורמרים).
הם נוסעים, הם רצים, הם טסים,
הכל תלוי בסביבה המשתנה תמידית ובמשימה הנדרשת.
כדי להפוך זאת למציאות,
צריך לחשוב מחדש על הדרך שבה רובוטים מעוצבים.
דמיינו מודול רובוטי בצורת מצולע.
ועל שימוש בצורת המצולע הפשוט הזה,
לבנייה מחדש של צורות שונות רבות
כדי ליצור סוג חדש של רובוט למשימות שונות.
ב- CG, גרפיקה ממוחשבת, זה לא חדש כלל --
זה מבוצע כבר מזה זמן רב, וכך עושים את רוב הסרטים.
אבל אם מנסים לבנות רובוט שזז פיזית,
זה סיפור אחר לגמרי.
זוהי פרדיגמה חדשה לגמרי.
אבל כולכם כבר עשיתם את זה.
מי לא יצר מטוס מנייר, סירה מנייר, עגור מנייר?
אוריגאמי היא פלטפורמה ורסטילית למעצבים.
מגליון נייר אחד אפשר להכין צורות רבות,
ואם הצורה לא מוצאת חן בעיניכם, אתם פותחים ומקפלים אותה מחדש.
אפשר ליצור כל צורה תלת מימדית ממשטח דו מימדי על ידי קיפול,
וזה מוכח מתמטית.
תארו לעצמכם שיש לכם גליון חכם
שיכול להתקפל בעצמו לכל צורה שהוא רוצה,
בכל זמן.
על זה אני עובדת.
אני קוראת לזה אוריגאמי רובוטי,
"רובוגאמי".
זו הטרנספורמציה הראשונה של רובוגאמי
שיצרתי לפני כעשר שנים.
מרובוט של גליון שטוח,
הוא הופך לפירמידה וחזרה לגליון שטוח
ולמעבורת חלל.
חמוד למדי.
עשר שנים לאחר מכן, עם קבוצת חוקרי הנינג'ה של אוריגאמי רובוטי -
כ- 22 כאלו נכון להיום --
יש לנו דור חדש של רובוגאמים,
והם קצת יותר יעילים והם עושים יותר מכך.
הדור החדש של הרובוגאמים משמשים למטרות שונות.
זה למשל, מנווט על פני שטח שונים בצורה עצמאית.
כשמדובר במשטח יבש ושטוח, הוא זוחל.
ואם הוא נתקל בפני שטח קשים,
הוא מתחיל להתגלגל.
הוא עושה את זה -- זה אותו רובוט --
אבל בהתאם לפני השטח שהוא נתקל בהם,
הוא משתמש ברצף שונה של מפעילים שקיימים בו.
וכאשר הוא נתקל במכשול, הוא קופץ מעליו.
הוא עושה זאת על ידי צבירה של אנרגיה בכל אחת מהרגליים שלו
שחרור שלה ושיגור עצמי כמו קליע.
והוא אפילו עושה התעמלות.
יאיי.
(צחוק)
כרגע הראיתי לכם מה רובוגאמי יחיד יכול לעשות.
תארו לעצמכם מה הם יכולים לעשות כקבוצה.
הם יכולים לאחד כוחות כדי לבצע משימות מורכבות יותר.
כל מודול, אקטיבי או פסיבי,
אנחנו יכולים להרכיב אותם כדי ליצור צורות שונות.
לא זאת בלבד, על ידי שליטה במפרקים המתקפלים,
אנחנו יכולים ליצור ולבצע משימות שונות.
הצורה מאפשרת מרחב חדש של משימות.
והפעם, הדבר החשוב ביותר הוא ההרכבה.
הם צריכים למצוא אחד את השני בצורה עצמאית במרחב שונה,
להתחבר ולהתנתק, בהתאם לסביבה ולמשימה.
ואנחנו יכולים לעשות את זה עכשיו.
אז מה הדבר הבא?
הדמיון שלנו.
זו סימולציה של מה שאפשר להשיג
עם סוג כזה של מודול.
החלטנו שיהיה לנו זחלן בעל ארבע רגליים
שיהפוך לכלב קטן ויעשה צעדים קטנים.
עם אותו מודול, אנחנו יכולים לגרום לו לעשות משהו נוסף:
מניפולטור, משימה רובוטית קלאסית טיפוסית.
המניפולטור יכול להרים חפץ.
אפשר כמובן להוסיף עוד מודולים כדי להאריך את הרגליים של המניפולטור
להסתער או להרים חפצים גדולים או קטנים יותר,
או אפילו שתהיה לו זרוע שלישית.
לרובוגאמים אין צורה או משימה אחת קבועה.
הם יכולים להשתנות לכל דבר, בכל מקום, בכל זמן.
אז איך יוצרים אותם?
האתגר הטכני הגדול ביותר עבור רובוגאמים הוא להשאיר אותם סופר-דקים,
גמישים,
ועדין שיישארו שימושיים.
הם מורכבים ממספר שכבות של מעגלים, מנועים,
מיקרו-בקרים וסנסורים,
כולם בגוף אחד,
וכששולטים במפרקי קיפול בדידים,
אפשר להשיג תנועות רכות כמו זו
לפי פקודה.
במקום שיהיה רובוט בודד שיוצר במיוחד למשימה בודדת,
רובוגאמים מותאמים במיוחד לריבוי משימות.
וזה חשוב למדי
בסביבה הייחודית והקשה של כדור הארץ
כמו גם בחלל.
החלל הוא הסביבה המושלמת לרובוגאמים.
איננו יכולים להרשות לעצמנו רובוט אחד למשימה אחת.
מי יודע בכמה משימות ניתקל בחלל?
מה שנרצה הוא פלטפורמה רובוטית אחת שיכולה להשתנות ולבצע ריבוי משימות
מה שאנחנו רוצים הוא משטח של מודולי רובוגאמי דקים
שיכול להשתנות ולבצע משימות רבות.
אל תאמינו רק לי בנושא הזה,
מפני שסוכנות החלל האירופאית ומרכז החלל השוויצרי
נותנים חסות לקונספט הזה בדיוק.
כאן אתם יכולים לראות מספר תמונות של הרכבה מחדש של רובוגאמים,
חוקרים את האדמה הלא מוכרת מעל פני הקרקע, על פני השטח,
כמו גם חופרים לתוך הקרקע.
זהו לא רק מחקר.
אסטרונאוטים זקוקים לעזרה נוספת,
מפני שאי אפשר להביא לשם מתלמדים.
(צחוק)
הם צריכים לעשות את כל העבודות המייגעות.
הם אולי פשוטים,
אבל סופר אינטראקטיביים.
יש צורך ברובוטים כדי לסייע להם בניסויים,
לעזור להם בתקשורת
ולעגן את עצמם למשטחים כדי להיות עבורם יד שלישית ולהחזיק כלים שונים.
אבל איך הם יוכלו לשלוט ברובוגאמים, למשל,
מחוץ לתחנת החלל?
במקרה הזה אני מראה רובוגאמי שמחזיק פסולת חלל.
אפשר לעבוד באמצעות מבט כדי לשלוט בהם,
אך מה שיהיה טוב יותר הוא שתהיה תחושה של מגע
שתועבר ישירות לידיים של האסטרונאוטים.
ומה שצריך הוא מכשיר חישה,
ממשק חישה שיוצר מחדש את תחושת המגע.
באמצעות שימוש ברובוגאמים אפשר לעשות זאת.
זה ממשק החישה הקטן ביותר בעולם
שיכול ליצור מחדש את תחושת המגע מתחת לקצות האצבעות.
אנחנו עושים זאת על ידי הזזת הרובוגאמי
על ידי תזוזות מיקרוסקופיות ומאקרוסקופיות בכל שלב.
ובכך נוכל להרגיש לא רק
כמה גדול החפץ,
את העלגלות שלו ואת קווי המתאר,
אלא גם את הנוקשות ואת המרקם.
לאלכס יש את הממשק הזה ממש מתחת לבוהן,
וכאשר הוא משתמש בו באמצעות משקפי מציאות מדומה ושלטי יד,
המציאות המדומה היא כבר לא מדומה.
היא הופכת למציאות מוחשית.
הכדור הכחול, הכדור האדום והכדור השחור שהוא מביט בהם
כבר אינם נבדלים בצבעים.
כעת אלו כדור גומי כחול, כדור ספוג אדום וכדור ביליארד שחור.
זה אפשרי עכשיו.
הרשו לי להראות לכם.
זו למעשה הפעם הראשונה שזה מוצג בזמן אמת
בפני קהל ציבורי,
כך שאני מקווה שזה יעבוד.
מה שאתם רואים כאן הוא אטלס של אנטומיה
וממשק החישה של הרובוגאמי.
כמו כל הרובוטים האחרים שניתנים להגדרה,
הוא תומך בריבוי משימות.
הוא ישמש לא רק כעכבר,
אלא גם כממשק חישה.
למשל, יש לנו רקע לבן שאין עליו שום חפץ.
זה אומר שאין מה להרגיש,
כך שיכול להיות לנו ממשק גמיש מאד.
כעת אני משתמשת בעכבר הזה כדי להתקרב לעור,
זרוע שרירית,
כעת בואו נחוש את שרירי הזרוע שלו,
או את הכתפיים.
כעת אתם יכולים לראות כמה נוקשה הוא נהיה.
בואו נמשיך לחקור.
בואו ניגש לבית החזה.
מיד כשאני נעה מעל בית החזה
ובין השרירים הבין-צלעיים,
שהם רכים יותר וקשים יותר,
אני יכולה לחוש בהבדל בנוקשות.
האמינו לי.
כעת, אתם יכולים לראות שהוא נוקשה יותר מבחינת הכח
שבו הוא מתנגד לקצה האצבע שלי.
הראיתי לכם משטחים שלא זזים.
מה אם עליי להתקרב למשהו שזז,
למשל, כמו לב פועם?
מה ארגיש?
(מחיאות כפיים)
זה יכול להיות הלב הפועם שלכם.
למעשה זה יכול להיות בתוך הכיס שלכם
בזמן שאתם קונים ברשת.
כעת אתם יכולים להרגיש את השוני של המיזע שאתם קונים,
עד כמה הוא רך,
אם זה באמת קשמיר או לא,
או את הכעך שאתם רוצים לקנות,
עד כמה הוא קשה או עד כמה הוא פריך.
עכשיו זה אפשרי.
טכנולוגית הרובוטיקה מתקדמת להיות יותר מותאמת אישית ומסתגלת,
כך שתותאם לצרכי היומיום שלנו.
הזן הייחודי של רובוטים שניתנים להגדרה
היא הפלטפורמה שתאפשר את הממשק הבלתי נראה, האינטואיטיבי
שיענה לצרכים המדויקים שלנו.
הרובוטים הללו כבר לא ייראו כמו הדמויות מהסרטים.
במקום זאת, הם יהיו מה שתרצו שיהיו.
תודה רבה
(מחיאות כפיים)
Kao robotičarka primam mnoga pitanja.
"Kada će mi moći poslužiti doručak?"
Pa sam mislila da će budućnost robotike biti da više podsjećaju na nas.
Mislila sam da će izgledati kao ja
pa sam napravila oči koje bi simulirale moje oči.
Napravila sam prste dovoljno pokretne da mi posluže...
bejzbolske loptice.
Klasični roboti poput ovoga
izgrađeni su i postaju funkcionalni
na osnovu određenog broja zglobova i pokretnih sklopova.
To znači da su njihova funkcionalnost i oblik unaprijed određeni
u trenutku njihova nastanka.
Pa iako njegova ruka može jako lijepo bacati --
na kraju je čak pogodila stalak za snimanje --
nije namijenjena za to da vam priprema doručak.
Doista nije prikladna za pečenje jaja.
Tada mi je pala na pamet nova vizija budućnosti robotike.
Transformeri.
Oni voze, trče, lete,
već ovisno o stalno promjenjivoj, novoj okolini i novom zadatku pred njima.
Da bi se to ostvarilo,
stvarno morate iznova osmisliti način dizajniranja robota.
Zamislite robotski modul višekutnog oblika
i korištenje tog jednostavnog višekutnog oblika
za rekonstrukciju brojnih različitih oblika
kako bi se stvorio novi oblik robota za obavljanje različitih zadataka.
U računalnoj grafici, i to nije neka novost --
ovo se radi već neko vrijeme i tako nastaje većina filmova.
Ali ako želite napraviti robota koji se fizički pokreće,
to je sasvim druga priča.
Potpuno nova paradigma.
Ali svi ste to već radili.
Tko nije pravio avione, čamce, ždralove od papira?
Origami je platforma puna raznovrsnosti za dizajnere.
Iz jednog komada papira mogu nastati brojni oblici,
a ako vam se ne sviđa, odmotate i ponovo zamotate.
Svaki 3D oblik može nastati iz 2D površina presavijanjem,
što je matematički dokazano.
Zamislite da imate pametnu površinu
koja se sama može složiti u bilo koji oblik koji poželi,
u bilo koje vrijeme.
Na tome sam radila.
Zovem to robotski origami,
"robogami".
Ovo je naše prvo preoblikovanje robogamija
koje sam napravila prije 10 godina.
Od robota kojeg čini ravna površina,
pretvara se u piramidu pa opet u ravnu površinu,
te u svemirski brod.
Prilično slatko.
Deset godina kasnije, sa svojom grupom nindža origami robotskih istraživača --
kojih sada ima oko 22-oje --
stvorili smo novu generaciju robogamija,
koji su malo učinkovitiji i mogu puno više.
Tako da nova generacija robogamija ispunjava određenu svrhu.
Naprimjer, ovaj se samostalno kreće kroz različite terene.
Pa kada je na suhom i ravnom tlu, onda puza.
Ako je odjednom na grubom terenu,
počne se kotrljati.
Radi to -- to je isti robot --
ali ovisno o tome s kakvim terenom se susreće,
aktivira drugačiji niz uprogramiranih pokretnih sklopova.
A kada se nađe pred zaprekom, preskoči je.
To čini pohranjivanjem energije u svakoj nozi
te otpuštajući je i katapultirajući se kao iz praćke.
Čak i gimnasticira.
Super.
(Smijeh)
Pokazala sam vam što jedan robogami može činiti.
Zamislite što bi mogli kao skupina.
Oni mogu udružiti snage kako bi savladali složenije zadatke.
Svaki modul, bilo da je aktivan ili pasivan,
možemo sastaviti tako da stvaraju različite oblike.
Štoviše, kontrolirajući zglobove koji se preslaguju,
možemo stvarati i savladavati različite zadatke.
Oblik stvara novi prostor za zadatak.
Ovoga puta, najvažniji dio je sastavljanje.
Moraju samostalno pronaći jedni druge u novom prostoru,
spojiti se i odspojiti, ovisno o okolini i zadatku.
I sada to možemo učiniti.
Što je sljedeće?
Naša mašta.
Ovo je simulacija onoga što možemo postići
ovom vrstom modula.
Odlučili smo da ćemo napraviti četveronožnog puzača
koji postaje maleni pas i radi male pokrete.
Istim modulom možemo postići da radi nešto drugo:
manipuliranje, tipičan, klasičan robotski zadatak.
Manipulator može podići predmet.
Naravno, možete dodati još modula kako bi mu noge bile duže,
kako bi savladao ili pokupio veće ili manje predmete,
ili može imati i treću ruku.
Kod robogamija ne postoji predodređen oblik niti zadatak.
Mogu se preoblikovati u bilo što, bilo gdje, u bilo koje vrijeme.
Kako ih napraviti?
Najveći tehnički izazov robogamija jest kako da ostanu vrlo tanki,
rastezljivi,
ali da ostanu funkcionalni.
Sastavljeni su od višestrukih slojeva električnih spojeva, motora,
mikrokontrolera i senzora,
sve to u jednom tijelu,
i kada kontrolirate pojedine zglobove za savijanje,
moći ćete postići ovako nježne kretnje
na vašu naredbu.
Umjesto da ste jedan robot koji je posebno sagrađen za jednu namjenu,
robogamiji su prilagođeni za višestruke zadatke.
To je prilično važno
za komplicirane i jedinstvene okoline na Zemlji,
kao i u svemiru.
Svemir je idealno okruženje za robogamije.
Ne možemo si priuštiti da imamo jednog robota za jedan zadatak.
Tko zna s koliko zadataka će se susresti u svemiru?
Želimo imati jednu robotsku površinu koja se preoblikuje za brojne zadatke.
Želimo imati niz tankih modula robogamija
koji se preoblikuju za obavljanje mnogih zadataka.
Ne morate meni vjerovati,
zato što Europska svemirska agencija i Švicarski svemirski centar
sponzoriraju upravo ovaj koncept.
Ovdje vidite nekoliko snimaka rekonfiguracije robogamija
istražujući strano tlo na površini,
kao i kopajući ispod površine.
To nije samo istraživanje.
Astronautima je potrebna dodatna pomoć
zato što si ne možemo priuštiti ni da odvodimo pripravnike onamo.
(Smijeh)
Moraju obaviti svaki naporan zadatak.
Oni mogu biti jednostavni,
ali vrlo interaktivni.
Pa im roboti trebaju kako bi omogućili njihove pokuse,
pomogli im u komunikaciji
i samo kako bi ih smjestili na površine da im budu treća ruka držeći im alate.
Ali kako će moći kontrolirati robogamije, primjerice,
izvan svemirske postaje?
U ovom slučaju, vidimo robogamija koji drži svemirski otpad.
Možete raditi na vizualnoj tehnologiji kako biste ih kontrolirali,
ali bilo bi bolje kada bi se osjet dodira
mogao izravno prenijeti na ruke astronauta.
Potreban vam je haptički uređaj,
haptičko sučelje koje oponaša osjet dodira.
Koristeći robogamije možemo to postići.
Ovo je najmanje haptičko sučelje na svijetu
koje može oponašati osjet dodira pod vrhom vašeg prsta.
Činimo to pokretanjem robogamija
mikroskopskim i makroskopskim pokretima na platformi.
Ako imate ovo, ne samo da ćete moći osjetiti
koliko je velik predmet,
oblost i obrise,
nego i čvrstoću i teksturu.
Alex ima ovo sučelje pod svojim palcem,
i ako bismo upotrijebili ovo s naočalama za VR i ručnim kontrolerima,
odjednom virtualna stvarnost nije više virtualna.
Postaje stvarnost koju možemo dotaknuti.
Plava, crvena i crna loptica koje gleda
više se ne razlikuju po boji.
Sada su to gumena plava loptica, spužvasta crvena loptica i crna biljarska kuglica.
To je sada moguće.
Pokazat ću vam.
Ovo se prvi put prikazuje uživo
pred brojnom publikom
pa se nadam da će uspjeti.
Ovdje možete vidjeti atlas anatomije
i robogami haptičko sučelje.
I poput svih robota koji mijenjaju oblik,
može obavljati više zadataka.
Neće samo poslužiti kao miš,
nego i kao haptičko sučelje.
Primjerice, imamo bijelu pozadinu tamo gdje nema predmeta.
To znači da nema ničega za osjetiti
pa možemo imati vrlo, vrlo fleksibilno sučelje.
Koristim se mišem da priđem koži,
mišićavoj ruci,
a sada da osjetimo njegov biceps,
ili ramena.
Vidite koliko postaje čvršće.
Istražimo još malo.
Priđimo prsnom košu.
Čim se krećem povrh grudnog koša
koji je čvršći, i među rebrenim mišićima,
koji su mekši,
mogu osjetiti razliku u čvrstoći.
Vjerujte mi na riječ.
Vidite, puno je čvršće u smislu otpora
koji pruža vrhu moga prsta.
Pokazala sam vam površine koje se ne kreću.
Kako bi bilo da priđemo nečemu što se kreće,
primjerice, srcu koje kuca?
Što bih osjetila?
(Pljesak)
To bi moglo biti vaše srce koje kuca.
Ovo biste mogli imati u džepu
dok kupujete na internetu.
Moći ćete osjetiti razliku između džempera koji biste kupili,
koliko je mekan,
je li doista od kašmira ili nije,
ili pecivo koje želite kupiti,
koliko je tvrdo ili hrskavo.
To je sada moguće.
Robotska tehnologija napreduje kako bi bila osobnija i prilagodljivija,
da se prilagodi vašim svakodnevnim potrebama.
Jedinstvena znanstvena grana transformativne robotike
je zapravo platforma za omogućavanje ovog nevidljivog, navodljivog sučelja
da zadovolji naše potrebe.
Ovi roboti više neće izgledati kao likovi iz filmova.
Umjesto toga, bit će što god vi poželite da budu.
Hvala.
(Pljesak)
Robotszakértőként sokszor megkérdezik tőlem:
"Mikortól fogják robotok felszolgálni a reggelimet?"
Azt gondoltam, hogy a robotok emberszerűbbek lesznek.
Azt gondoltam, hogy rám fognak hasonlítani.
Ezért olyan szemeket építek, melyek olyanok, mint az enyém,
olyan precíz ujjakat, melyekkel akár...
baseballozhatok is.
Ezeknek a klasszikus robotoknak
az építése és működése
az állandó számú csuklón és működtetőszerven múlik.
Ez azt jelenti, hogy testre szabott feladatot hajtanak végre,
formájuk már a tervezés pillanatában meghatározott.
Bár ez a kar igazán szépen dob –
végül még az állványt is eltalálta –,
de ettől még nem tud magától reggelit készíteni.
Nem alkalmas tojásfőzésre.
Itt villant be nekem az új robotok jövőképe:
az alakváltó robotok.
Vezetnek, futnak, repülnek,
a folyton változó, új környezettől és az adott feladattól függően.
Ennek megvalósítására
át kell gondolni a robotok tervezését.
Úgy képzeljék el, hogy a robot építőelemeit sokszögűre tervezzük,
és ugyanazt a sokszöget használjuk
különböző összetett formák kialakítására,
mert különböző feladatokhoz más-más forma szükséges.
A számítógépes grafikában ez nem újdonság,
már jó ideje használják a legtöbb film készítésénél.
De ha mozgásba kell hozni egy robotot,
az teljesen más helyzet.
Ez egészen új felállás.
Mindenki szembesült már ilyennel.
Hajtogattak repülőt, hajót vagy madarat papírból?
Az origami sokféle lehetőséget biztosít a tervezőknek.
Egyetlen papírlapból sokféle formát lehet kialakítani,
és ha nem tetszik az eredmény, kisimítjuk, és újra lehet kezdeni.
Síkidomból létre lehet hozni térbeli alakzatot hajtogatással.
Ez matematikailag is alátámasztott.
Képzeljenek el egy okoslapot,
ami bármilyen formára képes összehajtogatni magát,
bármikor.
Ezen dolgozom.
Úgy hívom: robot-origami,
vagy "robogami".
Íme, az első robogami átalakulás,
én készítettem tíz éve.
Egy lapos robotból
piramis lesz, és ismét lapos robot,
majd űrsikló.
Milyen aranyos!
Tíz év elteltével origami robot kutató nindzsa csapatommal,
most épp 22 fővel,
új robogami nemzedékünk van,
ezek kicsit hatékonyabbak, és többet tudnak elődjeiknél.
A robogamik új nemzedéke határozott célt szolgál.
Ez például magától képes mozgást váltani, a tereptől függően.
Száraz egyenletes talajon csúszkál.
Mikor hirtelen egyenetlen talajhoz ér,
átbucskázik.
Ezt teszi, ugyanaz a robot,
de a talajviszonyoktól függően
a vezérlőben lévő különböző programok szerint mozog.
Ha akadályba ütközik, akkor átugrik rajta.
Az ehhez szükséges energiát a lábaiban tárolja,
amit kiold, majd kilövi magát, mint egy csúzliból.
Még tornázni is tud.
Ez igen!
(Nevetés)
Bemutattam egyetlen robogami képességét.
Képzelhetik, mit tudhatnak csoportosan!
Összefoghatnak összetettebb feladatok kivitelezéséhez.
Minden aktív vagy passzív modult
összeszerelhetünk különböző formákban.
De nem csak ennyi, a hajlítható csatlakozások irányításával
más-más feladatra tehetjük őket alkalmassá.
A forma újraértelmezi a feladat terét.
Jelenleg az összerakásuk a legfontosabb.
Önállóan kell különböző helyeken megtalálniuk egymást,
kapcsolódni vagy szétválni, környezettől és feladattól függően.
És ezt ma már meg tudjuk valósítani.
Mi lesz a következő lépés?
Fantáziánk szabja meg.
Ez szimulálja, mi valósítható meg
ilyen modullal.
Elhatároztuk, hogy készítünk egy négylábú lánctalpast,
ami aprókat lépegető kiskutyává alakul át.
Ugyanazzal a modullal egyéb feladatot is el tudunk látni:
lehet belőle markoló, ami tipikus, klasszikus robotfeladat.
Egy markolókanállal tárgyat emelhet fel.
Természetesen több modult is adhatunk hozzá, hogy hosszabb karja legyen,
hogy kisebb-nagyobb tárgyakat is megtaláljon és megragadjon,
akár három karú is lehet.
A robogamiknak nincs meghatározott formájuk vagy feladatuk.
Átalakíthatóak bármivé, bárhol, bármikor.
Hogyan gyártjuk őket?
A legfontosabb feltétel, hogy egészen vékonyak legyenek,
hajlékonyak,
ugyanakkor működőképesek.
Több réteg áramkör alkotja, motorok,
mikrovezérlők és érzékelők.
Mindez egyetlen felületen,
és mikor egyenként vezérlünk minden hajlítható kapcsolódást,
akkor parancsunkra
ilyen egészen finom mozgásra képesek.
Az egyetlen célfeladatra fejlesztett egyedi robotokkal ellentétben
a robogamik több feladatra is alkalmasak.
Ez lényeges, ha figyelembe vesszük
a bonyolult és egyedi környezetet
a Földön és az űrben.
Az űr tökéletes helyszín robogamiknak.
A feladatok nem oldhatók meg egyetlen célra szánt egyetlen robottal.
Ki tudja, hány feladattal találkozunk az űrben?
Egyetlen vezérelt egységről többféle feladat ellátása képes robotok kellenek.
Nekünk vékony robogami modulokra van szükségünk,
melyek képesek sokféle feladat ellátására átalakulni.
Nem kell, hogy higgyenek nekem,
mert az Európai Űrügynökség és a Svájci Űrközpont
pontosan ezt a projektet támogatja.
Íme, pár kép a robogamik átalakulásáról,
amint kutatják az idegen területet, a felszíni réteget,
ásnak a felszínen.
Nem csak kutatnak.
Az űrhajósoknak segítenek,
mert nem küldhetünk utánuk segédeket.
(Nevetés)
Minden unalmas tennivalót nekik kell elvégezni.
Lehetnek egyszerűek,
de nagyon interaktívak.
Szükségünk van tehát robotokra, hogy megkönnyítsék a kísérleteinket,
segítsék a kapcsolattartást.
Letalpalnak a felszínen, hogy harmadik karként segítsenek tartani a szerszámokat.
De hogy fogják vezérelni a robogamikat,
például az űrállomáson kívül?
Mutatok egy űrszemetet hordozó robogamit.
Vizuálisan követhető a tevékenysége,
de még jobb lenne,
ha az irányító közvetlenül tapinthatná is a kezével.
Ehhez érintő egységre van szükség,
egy érintőfelületre, mely újra felidézi a tapintás érzését.
A robogamikkal ezt meg tudjuk valósítani.
Ez a világ legkisebb érintőfelülete,
ami tapintásérzetet kelt az ujjbegyekben.
Ezt a robogamik mikroszkopikus
és makroszkopikus térmozgásával valósítjuk meg.
Ennek segítségével
nemcsak a tárgy méretét,
íveit és vonalait lehet érezni,
hanem a keménységét és az anyag szerkezetét is.
Ezt érzi Alex a hüvelykujja alatt,
és ha még virtuális szemüveget és kézi vezérlőt is használ,
akkor már nem is virtuális az a valóság.
Tapintható valósággá válik.
A kék, piros és fekete golyók
már nem csak szín szerint különböztethetők meg.
A kék gumiból van, a piros szivacsból, a fekete pedig biliárdgolyó.
Most már érzékelhető.
Megmutatom!
Első alkalom, hogy megmutatom
a nagyközönség előtt,
úgyhogy remélem, működik.
Íme, egy anatómiai térkép,
és a robogami érintőfelülete.
Mint minden átalakítható robot,
ez is sokrétű.
Nem csak egérként működik,
hanem érintőfelületként is.
Van például egy fehér hátterünk, ahol nincsenek tárgyak.
Vagyis nincs mit érezni,
tehát nagyon, nagyon rugalmas lehet a felületetünk.
Most egérként használom, és a bőrfelülethez közelítem
egy izmos karon,
tapintható a bicepsz
vagy a válla.
Figyeljük meg, mennyivel keményebb itt.
Folytassuk a kísérletet!
Közelítsük a mellkashoz.
Ahogy a mellkas felső része
és a bordaközi izmok között mozgatom,
hol keményebb, hol puhább,
érzem a különbséget köztük.
Esküszöm!
Figyeljék meg, sokkal erősebb,
a visszajelző erő más, amit érzek az ujjaimmal.
Eddig csak mozdulatlan felületeket mutattam be.
Most lássuk, milyen, ha mozgó felülethez közelítek.
Például egy dobogó szívhez.
Mit érezhetek?
(Taps)
Ez lehet a szívverésünk.
A zsebünkben lehet,
míg online vásárolunk.
Megfoghatjuk a szvettert, amit megveszünk.
Érezzük, mennyire puha,
kasmír vagy sem.
Vagy hogy a kiszemelt pékáru
mennyire kemény, mennyire ropogós.
Ez már lehetséges.
A robottechnika fejlődik, sokkal személyre szabottabb és alkalmazkodóbb,
és napi igényeinkhez idomul.
Ez az egyedi átalakítható robotfaj
jelenti azt a láthatatlan, rögtönzött felületet,
mely megfelel adott igényeinknek.
A robotok többé nem úgy néznek ki, mint filmekben szereplő társaik.
Viszont pontosan olyanok, amilyenre szükségünk van.
Köszönöm.
(Taps)
Da esperta di robotica, ricevo un sacco di domande.
"Quando inizieranno a servirmi la colazione?"
Pensavo che i robot del futuro sarebbero stati più simili a noi.
Credevo che mi avrebbero assomigliato,
così ho costruito occhi simili ai miei.
Ho costruito dita abbastanza abili da servirmi...
palle da baseball.
I robot tradizionali come questo
vengono costruiti e diventano funzionali
sulla base di un numero fisso di articolazioni e attuatori.
Ciò significa che la loro forma e funzionalità sono già determinate
al momento della loro progettazione.
Così, anche se questo braccio lancia davvero bene -
alla fine ha persino colpito il treppiede -
non è di per sé pensato per prepararvi la colazione.
Non è adatto a strapazzare le uova.
Allora ho immaginato i robot del futuro in un modo diverso:
come Transformers.
Guidano, corrono, volano,
a seconda del compito e dell'ambiente che si trovano davanti.
Per realizzare tutto ciò,
bisogna davvero rivedere come i robot vengono progettati.
Allora, immaginate un modulo robotico con forma di poligono
e pensate di usare quella semplice forma poligonale
per ricreare molteplici altre forme
creando nuovi robot per compiti diversi.
Nel mondo della computer grafica, CG, non è certo una novità,
lo si fa da tempo, la si utilizza per la maggior parte dei film.
Tuttavia, cercare di realizzare un robot in grado di muoversi
è tutta un'altra storia.
Si tratta di un modello del tutto diverso.
Voi, però, l'avete già fatto.
Chi non ha mai creato un aeroplano, una barchetta o una gru di carta?
Gli origami sono un'utile base di partenza per i progettisti.
Si possono creare molteplici forme partendo da un unico foglio di carta
e se non si è soddisfatti lo si può spiegare e ripiegare daccapo.
Possiamo piegare una superficie 2D per realizzare una qualsiasi forma 3D,
è matematicamente provato.
Immaginate ora di avere un foglio intelligente
che riesce a piegare se stesso per creare tutte le forme che vuole,
in qualsiasi momento.
Ecco, io sto lavorando su questo.
Chiamo questi robot-origami
"robogami".
Questa è la prima trasformazione di un robogami
che ho realizzato dieci anni fa.
Un foglio robotico
che si trasforma in piramide per poi tornare piatto
prima di diventare una navetta spaziale.
Davvero carino.
Dieci anni dopo, col mio gruppo di ricercatori ninja -
circa 22 al momento -
abbiamo creato una nuova generazione di robogami
che sono un po' più efficienti e versatili.
Questi nuovi robogami hanno uno scopo reale.
Questo riesce a districarsi autonomamente su tipi di terreni diversi:
su un terreno secco e piano cammina lentamente,
ma se il terreno si fa scosceso,
inizia a rotolare.
È lo stesso robot,
ma a seconda del terreno che deve affrontare
attiva una sequenza diversa di attuatori
e se incontra un ostacolo, lo salta.
Lo fa incamerando energia in ognuna delle sua gambe
per poi rilasciarla di colpo creando un effetto fionda.
Riesce persino a fare ginnastica.
Evviva.
(Risate)
Dunque, vi ho appena mostrato ciò che un singolo robogami riesce a fare.
Pensate a cosa può fare in gruppo.
I robogami possono unire le forze per affrontare compiti più complessi.
Ogni modulo, che sia attivo o passivo,
può essere assemblato per creare forme differenti.
Inoltre, grazie al controllo dei raccordi snodati
possiamo creare e affrontare compiti diversi.
La forma permette nuove possibilità d'azione.
La cosa più importante è l'assemblaggio.
Devono trovarsi in modo autonomo in uno spazio diverso,
attaccarsi e staccarsi a seconda di ambiente circostante e compiti.
Ora tutto ciò è possibile.
Qual è il passo successivo?
La nostra immaginazione.
Questa simulazione mostra cosa si può ottenere
da questo tipo di modulo.
Abbiamo deciso di trasformare un robot gattonatore a quattro gambe
in un cagnolino che muove piccoli passi.
Lo stesso modulo può anche diventare qualcosa di diverso:
un manipolatore, ossia un robot che svolge compiti tradizionali.
Un manipolatore può sollevare un oggetto.
Naturalmente, è possibile aggiungere altri moduli per allungare le sue gambe,
permettendogli così di afferrare oggetti più grandi o più piccoli,
o persino un terzo braccio.
I robogami non hanno una forma o un compito predeterminato.
Possono trasformarsi in qualunque cosa, ovunque e in qualsiasi momento.
Come vengono realizzati?
La sfida tecnica principale è mantenerli il più possibile sottili,
flessibili,
preservando, però, la loro funzionalità.
Sono formati da molteplici livelli di circuiti, motori,
microcontrollori e sensori,
tutti in un unico corpo.
Controllando i singoli raccordi snodati,
si possono ottenere movimenti fluidi come questi
con un semplice comando.
Invece di essere un unico robot destinato ad un unico compito,
un robogami è ottimizzato per svolgere più compiti.
È una cosa molto importante
se si pensa ai diversi e peculiari ambienti sulla Terra
ma anche nello Spazio.
Lo Spazio è l'ambiente perfetto per i robogami.
Lì non è conveniente avere un robot diverso per ogni compito.
Chissà quanti compiti diversi si dovranno affrontare nello Spazio?
L'ideale è un unico robot in grado di trasformarsi a seconda del compito.
Ciò che serve è un insieme di leggeri moduli robogami
capaci di trasformarsi a seconda del compito da svolgere.
Non sono l'unica a pensarla così,
perché l'Agenzia Spaziale Europea e il Centro Spaziale Svizzero
sostengono questo stesso punto di vista.
Ecco alcune immagini di robogami che si riconfigurano
per esplorare un paesaggio sconosciuto in superficie,
ma anche sotto la superficie.
Non si tratta solo di esplorare:
agli astronauti serve un ulteriore aiuto,
perché lassù non si possono portare dei tirocinanti.
(Risate)
Devono svolgere da soli ogni noioso compito.
A volte i compiti sono semplici, ma estremamente interattivi.
Servono dunque dei robot che facilitino gli esperimenti,
assistano nelle telecomunicazioni
o semplicemente fungano da portaoggetti attaccati alle superfici.
Come sarà possibile, per esempio, controllare i robogami
al di fuori della stazione spaziale?
Qui vedete un robogami che trattiene un detrito spaziale.
Si può usare la vista per guidarli,
ma la cosa migliore sarebbe trasferire la sensazione tattile
direttamente alle mani degli astronauti.
Per farlo serve un dispositivo aptico,
un'interfaccia aptica che riproduca il senso del tatto.
Con i robogami ciò è possibile.
Questa è l'interfaccia aptica più piccola del mondo
in grado di ricreare la sensazione tattile appena sotto la punta delle dita.
Per farlo, facciamo compiere al robogami
movimenti microscopici e macroscopici.
Questo permette non solo di sentire al tatto
le dimensioni dell'oggetto
e la rotondità delle sue linee,
ma anche la sua rigidità e consistenza.
L'interfaccia si trova appena sotto al pollice di Alex
e grazie a visori VR e controlli manuali
la realtà virtuale smette di essere virtuale
per diventare tangibile.
Le palle blu, rossa e nera che sta guardando
non sono più differenziate solo dai loro colori.
Ora la palla blu è di gomma, la rossa è di spugna e la nera è da biliardo.
Adesso tutto questo è possibile.
Vi faccio vedere.
È la prima volta in assoluto che viene mostrato dal vivo,
davanti ad un vasto pubblico,
quindi spero che funzioni.
Allora, qui vedete una tavola anatomica
e il robogami che funge da interfaccia aptica.
Come tutti gli altri robot riconfigurabili,
anche questo può fare più cose.
Non funge solo da mouse,
ma anche da interfaccia aptica.
Se abbiamo uno sfondo bianco, senza oggetti,
non c'è nulla da sentire,
per cui possiamo avere un'interfaccia molto flessibile.
Ora utilizzo il mouse per avvicinarmi alla pelle,
ad un braccio muscoloso,
per sentire i bicipiti
o le spalle.
Adesso potete osservare l'interfaccia che si irrigidisce.
Continuiamo ad esplorare.
Avviciniamoci alla cassa toracica.
Appena mi sposto sopra di essa
e tra i muscoli degli spazi intercostali,
attraversando consistenze diverse,
posso avvertire la differente rigidità.
Fidatevi della mia parola.
Come vedete, ora è più rigido, è maggiore la forza
che restituisce alla punta del mio dito.
Vi ho mostrato superfici che non si muovono,
ma se invece volessi toccare qualcosa che si muove,
per esempio un cuore che batte?
Cosa sentirei?
(Applauso)
Questo cuore che batte potrebbe essere il vostro.
Potreste tenere questo dispositivo nella vostra tasca,
mentre fate acquisti su Internet.
Potreste avvertire la consistenza del maglione che state comprando,
la sua morbidezza,
se è realmente vero cashmere,
oppure sapere se il bagel che volete acquistare
è duro o croccante.
Questo ora è possibile.
La robotica si sta evolvendo per essere più personalizzata e flessibile,
per adattarsi alle nostre esigenze quotidiane.
Questa specie unica di robot riconfigurabili
rappresenta la base per ottenere un'interfaccia invisibile e intuitiva
che risponda in modo preciso ai nostri bisogni.
Questi robot non assomiglieranno più ai personaggi dei film,
ma saranno tutto ciò che voi vogliate che siano.
Grazie.
(Applauso)
ロボット開発者としてよく聞かれます
「ロボットが朝ご飯を作って くれるようになるのはいつか？」
未来のロボットは 人間の姿に 近づくのではないかと考えました
自分に近い容姿になると考えたので
自分の目を模倣した目を作成しました
物を私に渡せるように 器用な指を作りました
野球のボールとか
こちらのような
古典的なロボットは 決まった数の関節と
駆動装置で構成され 機能します
このことが意味するのは 機能と形状は構想の段階で
確定してしまうということです
このロボットアームに 素晴しい投球ができ
カメラの三脚に 当てさえしたとしても
朝ご飯を作ってくれるわけでは ありません
スクランブルエッグを 作るのには向いていないのです
これが 未来のロボットのビジョンを 思いついた瞬間です
変形ロボットです
車のように走り 人のように駆け 鳥のように飛び
新しい環境とその時の作業に 合わせて変形します
これを実現するために
ロボットデザインの方法を 考え直さねばなりません
多角形型のロボットモジュールがあるとして
その単純な多角形を使って
様々な形を再構築して
異なる作業向けに異なる形のロボットを 作り出すことを想像してください
コンピュータグラフィックスでは 目新しいことではありません
かなり前から 多くの映画が そのように作られています
でも物理的に動くロボットを そのように作ろうとするなら
まったく別の新しい話で
まったく別のパラダイムです
でも皆さんは 既に やったことがあります
紙飛行機や 紙の船や 折り鶴を 作ったことのない人は？
折り紙はデザイナーにとって 万能の道具です
一枚の紙から様々な形状を作ることができ
もし気に入らなければ広げて もう一度折り直せます
折ることで 二次元の面から どんな三次元の形でも作れ
そのことは数学的に証明されています
もし知的な紙があって 自律的に折り上がり
求めるどんな形にも いつでも変形できるとしたら
どうでしょうか？
それこそが私の取り組んでいることなのです
私はこの折り紙のロボットを
「ロボガミ」と呼んでいます
これが最初のロボガミの変形の様子です
私が10年くらい前に作ったものです
平坦なシート状のロボットが
ピラミッド型になって また平らなシートに戻り
今度はスペースシャトルになります
すごく愛らしいです
10年経って私たちのグループの ニンジャ折り紙ロボット研究者は
22名ほどになりましたが
新しい世代のロボガミができ
少し効率的になって できることが増えました
新世代のロボガミは 実用的な目的を果たします
例えばこのロボットでは 地形によって自動的に進み方を変えます
地面が平らで乾いていれば 這って進みます
急に荒れた地形になると
転がり始め
同じロボットですが こうなります
地形に応じて
駆動装置の動かし方を 変えるのです
障害物があれば 跳び越えます
この動作では それぞれの脚に エネルギーを蓄え
パチンコのように放っています
体操技だってします
ジャーンプ
（笑）
ロボガミが単体でどのように 動くのかをご覧いただきました
では グループで行動したらどうでしょうか？
もっと複雑な作業に力を合わせて取り組みます
モジュールにはアクティブなもの パッシブなものがあり
組み合わせて 異なる形状を作り出せます
それだけではなく
関節を制御することで 異なるタスクを作り 挑むことができ
形が新たなタスク空間を作るのです
ここで最重要なのは組み立てです
違った場所にいる相手を 自動的に見つけ出す必要があり
環境と作業に応じて くっついたり離れたりします
そしてもう実現できているのです
さて次はどうなるのか？
想像力を働かせましょう
これは このタイプのモジュールで
達成できることの シミュレーションです
４本足で歩くものを作ろうと決め
よちよち歩く子犬にしました
同じモジュールで別のものを 作ることもできます
ロボットアームは典型的で 古典的なロボットの用途です
ロボットアームで物体を つかみ上げられます
更にモジュールを追加すれば より大きな あるいはより小さな物体を
掴み上げられるよう ロボットアームの腕を長くでき
３本目の腕だって付けられます
ロボガミには 決まった形状や 作業はありません
いつでも どこでも どんな形状にも 変形できるのです
ではどのように製作するのでしょうか？
ロボガミ最大の技術的な課題は 非常に薄くし
柔軟にしながら
機能を維持することです
多層の回路やモーターや
マイクロコントローラーやセンサーを
すべて本体内に持ち
一つ一つの接合部を制御して
指示通りに動き
こんな柔らかな動きもできます
一つの作業のためだけに 作られたロボットとは違い
ロボガミは複数の作業をすることに 最適化されています
このことは
地球上の過酷で独特な環境や
宇宙での作業で重要になります
宇宙はロボガミにぴったりな環境です
宇宙では 作業ごとに専用のロボットを 用意する余裕はありません
宇宙では どれほど多様な作業が 必要になるかわかりません
様々な作業向けに変形するような ロボットが必要になります
ロボガミのモジュール一式が 変形して
いくつもの作業を こなすようにしたいのです
私だけが言っているわけではないですよ
このコンセプトに 資金援助をしているのは
欧州宇宙機関とスイス宇宙局だからです
ここにはロボガミのいろいろな構成の イメージが描かれていますが
異星の地表を探査するものもあれば
地面を掘っているものもあります
探査だけではありません
宇宙飛行士にも手伝いが必要です
インターンを連れて行く余裕はありませんから
（笑）
宇宙飛行士はあらゆる退屈な作業を こなさねばなりません
単純な作業かもしれませんが
とてもインタラクティブです
ロボットに実験を手助けさせる必要があります
コミュニケーションをとりながら 宇宙飛行士を支援し
いろいろなところに張り付いて 道具を支える３本目の腕となります
でも 例えば宇宙ステーションの 外側にいるロボガミを
どう制御するのでしょうか？
このケースでは ロボガミが宇宙ゴミを 捕えている様子が描かれています
目で見ながら操作できますが
感触を直接 宇宙飛行士の手に伝えられたら
もっといいでしょう
必要になるのは触覚デバイスで
触覚インターフェイスが 手触りを再現します
ロボガミを使えば それも可能です
これは世界最小の触覚インターフェイスです
指先に触感を 再現することができます
ロボガミに
巨視的な動きと微視的な動きを させることで実現しました
これを使うことで 物体の大きさや
物体の曲率やまっすぐさを
感じられるだけでなく
硬さや手触りも感じられるのです
アレックスがこのインターフェイスを 親指で操作しています
そしてこのインターフェイスに VRゴーグルとコントローラーとを合わせると
仮想現実はもはや仮想ではなくなり
触れられる現実となります
彼が見ている青 赤 黒のボールは
その色だけで区別されるものではなくなり
青いゴムボール 赤いスポンジボール 黒いビリヤード球として感じられます
すでに可能な技術です
ちょっとお見せしましょう
これを一般の方の前で ライブ公開するのは
本当に初めてで
うまくいくといいのですが
ここに示すのは解剖学の人体図と
ロボガミの触覚インターフェイスです
他の再構成可能なロボットと同様に
複数の作業をします
マウスと同じように操作できるだけでなく
触覚インターフェイスとして機能します
たとえば物体のない白い背景部分では
何も触るものがないので
インターフェイスの反応は とてもスムーズです
マウスのように操作して 肌や
筋肉質の腕のほうに移動して
上腕二頭筋や
肩を触ってみましょう
固くなったのが 分かると思います
もう少し調べてみましょう
胸郭に近づいてみましょう
肋骨の上か
肋間筋の上かで
柔らかくなったり 固くなったりし
固さの違いを感じることができます
本当ですよ
ご覧のように 私の指に対して 固いあるいは強い力で
押し戻してきます
動いていない表面についてお見せしましたが
動いているものに 近づいたらどうでしょうか？
たとえば拍動する心臓ではどうでしょう？
何か感じられるでしょうか？
（拍手）
自分の心臓の脈だって取れます
オンラインショッピングを楽しんでいる時に
ポケットに入れておけば
買おうとしているセーターの感触の違いや
どんな柔らかさなのか
カシミアかどうかも分かり
あるいは買おうとしているベーグルが
どのくらいの固さか カリカリの程度も分かるのです
もうできるようになっています
このロボット技術は皆さんの日常のニーズに 合わせて パーソナライズされ
適応できるよう進化しています
再構成可能なこの独特なロボットは
視覚的でない直感的なインターフェイスを ニーズに的確に合わせて提供する
プラットフォームです
そのようなロボットの姿はもはや 映画で描かれるようなものではなく
皆さんの望み通りのものになるのです
ありがとうございました
（拍手）
로봇 연구자로서 저는 많은 질문을 받습니다.
"언제쯤 로봇이 아침을 차려줄 때가 올까요?"
미래의 로봇은 더욱 인간을 닮아갈 것이라 예상됩니다.
저를 닮을 수도 있겠죠.
그래서 제 눈을 본뜬 눈을 만들어 봤고요.
제 시중을 들 만큼 정교한 손가락을 만들었습니다.
야구공을 잡고요.
이런 전통적인 로봇들은
일정한 수의 관절과 작동 장치로
만들어지고 기능을 하게 됩니다.
이것은 로봇의 기능과 형태가 구상 단계에서부터
이미 정해졌다는 것이죠.
그러니까 이 로봇 팔이 멋지게 송구를 할 수 있다 해도
심지어 삼각대를 맞히기까지 했지만
그렇다고 아침 식사까지 차려줄 수 있는 건 아니죠.
스크램블드 에그를 만들기에는 적합하지 않거든요.
제게 미래의 로봇공학에 대한 새로운 시각을 갖게 해준 것은
바로 트랜스포머입니다.
운전을 하고, 달리고, 날죠,
현재 하는 일이나 늘 변화하는 새로운 환경에 따라서요.
이것을 현실화하려면
로봇이 어떻게 만들어지는지에 대해 다시 생각해봐야 합니다.
다각형의 로봇 부품이 있습니다.
그 단순한 다각형으로
복잡한 다른 형태를 만들고
다양한 작업을 하는 새로운 형태의 로봇을 만든다 상상해보세요.
컴퓨터 그래픽이라면 새삼스러운 것도 없죠.
여태껏 그래왔고, 지금도 영화 제작에 사용됩니다.
하지만 물리적으로 작동하는 로봇을 만든다는 것은
완전히 다른 이야기죠.
완전히 새로운 패러다임입니다.
하지만 우리 모두 해본 적 있어요.
다들 종이비행기나 종이배, 종이학 만들어 보셨죠?
종이접기는 디자이너들에게 여러모로 유용한 플랫폼입니다.
종이 한 장으로 다양한 모양을 만들 수 있죠.
그리고 마음에 안 들면 펼쳤다 다시 접으면 돼요.
종이접기로 2차원의 평면에서 어떤 3차원 형태든지 만들 수 있어요.
수학적으로 증명된 사실입니다.
지능적인 종이가 있다고 상상해보세요.
언제든지 원하는 모양으로 스스로 접는 종이말이에요.
제가 연구 중인 게 바로 이겁니다.
저는 이렇게 접히는 로봇을
"로보가미"라고 불러요.
저희의 첫 로보가미입니다.
제가 약 10년 전에 만들었죠.
평평한 종이 형태의 로봇이
피라미드가 되고 다시 평평해졌다가
우주 왕복선으로 변합니다.
꽤 귀엽죠.
10년 후, 현재는 팀원이 스물 두 명인,
닌자 종이접기 로봇 연구원들과 함께
새로운 세대의 로보가미를 만들었습니다.
좀 더 효율적이고 그 이상의 것들을 합니다.
새로운 세대의 로보가미는 실제로 도움이 되기도 해요.
예를 들면, 이 로봇은 다양한 지형에서 스스로 길을 찾아갑니다.
딱딱하고 평평한 땅 위에서는 기어갑니다.
그리고 험난한 지형을 만나면
구르기 시작합니다.
움직임이 다르지만 같은 로봇이에요.
하지만 지형에 따라,
탑재된 작동 장치를 다르게 활성화합니다.
그리고 장애물을 만나면, 뛰어넘습니다.
다리에 저장된 에너지를 방출해
새총을 쏘듯 튀어 나가는 방식입니다.
체조도 할 수 있습니다.
야호.
(웃음)
전 한 대의 로보가미가 혼자 할 수 있는 것들을 보여드렸습니다.
그룹으로는 뭘 할 수 있을까요.
더 복잡한 일을 수행하기 위해 힘을 합칩니다.
적극적이든 소극적이든 각각의 부품을
조립해서 새로운 형태를 만들 수 있습니다.
그뿐만 아니라, 접히는 관절을 제어함으로써,
다양한 임무를 만들고 해결할 수 있습니다.
형태가 새로운 작업 공간을 만들어냅니다.
이번에 말씀드릴 것은, 조립이 가장 중요하다는 겁니다.
각기 다른 곳에 있는 로보가미들이 알아서 서로를 찾아가,
주변 환경이나 작업내용에 따라 조립되거나 분리되어야 합니다.
현재 가능한 일입니다.
그럼 그 다음은요?
상상해볼까요.
이 부품으로 우리가 얻을 수 있는
시뮬레이션입니다.
저희는 이렇게 네 다리로 기어 다니는 것을 만들기로 했습니다.
작은 강아지로 변하고 아장아장 걸어가죠.
같은 부품으로 다른 걸 할 수도 있어요.
매니퓰레이터는 전형적인 로봇 작업이죠.
물체를 들어 올릴 수 있습니다.
물론 부품을 추가해 다리를 더 길게 만들어
공격을 하기도 하고 더 크거나 작은 물체를 들 수 있어요.
아니면 팔을 더 달 수도 있죠.
하지만 로보가미에게는 정해진 모양도, 임무도 없습니다.
언제 어디서나 어떤 형태로든 변할 수 있습니다.
그럼, 어떻게 만들까요?
가장 어려운 기술을 요구했던 것은 로보가미를 아주 얇고,
유연하면서도,
기능을 잘하도록 하는 것이었죠.
로보가미는 여러 단계로 되어 있는데
회로, 모터, 정밀 제어 장치, 그리고 센서가
하나의 몸체 안에 다 들어있죠.
각각의 관절을 제어하면,
명령에 따라 이렇게 부드럽게
움직일 수 있습니다.
로보가미는 단순 작업을 수행하는 로봇이 아니라,
다중 작업에 최적화되어 있습니다.
우주에서뿐만 아니라
지구만의 혹독한 환경에 있어
이 점은 아주 중요합니다.
우주는 로보가미에게 최적의 환경입니다.
매 작업에 각각 로봇을 사용할 순 없어요.
우주에서 얼마나 많은 작업을 하게 될지 어떻게 알겠어요?
다중 작업을 위해 변형할 수 있는 하나의 로봇 플랫폼이 있어야 합니다.
작업을 수행하기 위해 여러 가지 일을 할 수 있는
얇은 로보가미 부품 한 세트가 필요합니다.
제 말을 그대로 받아들이진 말아 주세요.
왜냐하면 유럽 우주국과 스위스 우주 센터가
이 같은 개념을 후원하고 있기 때문입니다.
여기 여러 모습으로 변형된 로보가미들이 있습니다.
지상에서 미지의 땅을 탐사하고,
표층을 뚫기도 합니다.
단순히 탐사만 하는 것은 아닙니다.
우주 비행사는 추가적인 도움이 필요합니다.
왜냐하면 인턴들까지 위로 보낼 여유는 없거든요.
(웃음)
그들은 온갖 지루한 작업을 합니다.
단순할지 모르지만,
매우 긴밀한 상호작용을 합니다.
따라서 실험을 도와줄 로봇이 필요합니다.
의사소통을 보조하고
지상에서 그들의 또 다른 팔이 되어 여러 도구를 사용할 수 있죠.
그런데 우주 비행사들이 어떻게 로보가미를 조작할 수 있을까요?
만약 우주 정거장 바깥이라면요?
이 경우, 로보가미가 우주 폐기물을 잡고 있습니다.
눈으로 보며 로보가미를 조종할 수 있지만,
우주 비행사의 손으로 직접 전달되는
촉감이 있다면 더 좋을 겁니다.
필요한 건 재현된 촉감을
상호 연결해주는 촉각 장치입니다.
로보가미를 이용하면, 할 수 있습니다.
이건 세상에서 제일 작은 촉각 전달 장치로
촉감을 재현해 손가락 끝으로 느낄 수 있게 합니다.
로보가미를 미세하게 움직이거나
맨눈으로 보일 정도 단계까지 움직여 볼 수 있습니다.
이렇게 함으로써 알 수 있는 건
물체의 크기나,
곡면, 윤곽뿐 아니라,
경도와 질감도 느낄 수 있습니다.
알렉스의 엄지손가락 아래에 전달 장치가 있습니다.
VR 고글과 조종기를 함께 사용하면,
가상현실은 더 이상 가상이 아니게 됩니다.
실재하는 현실이 됩니다.
그가 보고 있는 파란 공, 빨간 공, 검은 공은
더 이상 색으로 구별되지 않습니다.
이제 파란 고무공, 빨간 스펀지공, 검은 당구공이 됩니다.
현재 가능한 일입니다.
보여드릴 게 있습니다.
이렇게 많은 대중 앞에서
직접 선보이는 것은 처음입니다.
그래서 잘 작동했으면 하네요.
지금 보시는 건 인체해부도와
로보가미의 촉각 전달 장치입니다.
재구성이 가능한 다른 로봇들과 같이,
여러 가지 작업을 처리합니다.
마우스 기능만 제공하는 게 아니라,
촉각을 전달하기도 합니다.
예를 들어, 아무것도 없는 하얀 배경이 있다고 하죠.
느낄 수 있는 물체가 없기 때문에,
전달 장치는 아주 유연합니다.
장치를 마우스처럼 이용해 피부와 팔근육 쪽으로,
이동합니다.
이제 이두근과 어깨를
느껴보시죠.
장치가 얼마나 뻣뻣해지는지 보이실 겁니다.
좀 더 살펴볼까요.
흉곽으로 이동합니다.
흉곽과 늑간 근육으로
위치하자마자,
부드럽거나 딱딱해집니다.
경도의 차이를 느낄 수 있어요.
믿으셔도 돼요.
그러니까 제 손가락 끝으로 전달되는 일종의 힘이
더 강해지는 거죠.
지금까지 움직이지 않는 것들의 표면만 느껴봤습니다.
만약 움직이는 물체라면 어떨까요?
고동치는 심장처럼요.
어떻게 느껴질까요?
(박수)
이건 여러분의 심장일 수도 있습니다.
온라인 쇼핑을 할 때 여러분의 주머니에
있을 수도 있고요.
이제 사려는 스웨터가 얼마나 부드러운지,
정말 캐시미어가 맞는지,
그 차이를 느껴볼 수 있고,
사고 싶은 베이글이 얼마나 딱딱한지,
바삭한지도 알 수 있죠.
현재 가능한 이야기입니다.
로봇 공학은 일상의 필요에 부응하도록 더욱 맞춤형, 적응형으로
발전하고 있습니다.
이 특별한 재구성 로봇은
우리의 필요를 충족시키기 위해 무형의 직관적 인터페이스를 제공하는
플랫폼입니다.
이 로봇들은 더 이상 영화 속의 캐릭터 같은 것이 아니라,
여러분이 원하는 대로 될 수 있습니다.
감사합니다.
(박수)
Como engenheira de robótica, fazem-me muitas perguntas.
"Quando me vão servir o pequeno almoço?"
Eu pensava que o futuro da robótica seria mais parecido connosco.
Pensava que os robôs seriam parecidos comigo
por isso construí olhos que simulavam os meus.
Construí dedos hábeis para me servir
bolas de beisebol.
Robôs clássicos como este
constroem-se e funcionam
com base num número fixo de juntas e atuadores.
O que significa que a sua funcionalidade e forma já estão fixos
no momento da sua conceção.
Apesar de este braço ter um ótimo serviço
— até atingiu o tripé no final —
não foi feito para nos cozinhar o pequeno almoço.
Não é adequado para fazer ovos mexidos.
Foi então que tive uma nova visão da robótica do futuro:
os "transformers".
Eles conduzem, correm, voam,
dependendo do novo ambiente em constante alteração
e da tarefa em questão.
Para tornar isto realidade,
temos de repensar como são construídos os robôs.
Imaginem um módulo robótico em forma de polígono
e imaginem utilizar essa forma de polígono
para reconstruir várias formas diferentes
e criar uma nova forma de robô para diferentes tarefas.
Em computação gráfica, não é novidade.
Já se faz há algum tempo, e a maioria dos filmes são feitos dessa forma.
Mas, se estamos a tentar fazer um robô que se move fisicamente,
é completamente diferente.
É um paradigma completamente novo.
Mas já todos fizeram isto.
Quem já não fez um avião, um barco ou um pássaro de papel?
O origami é uma plataforma versátil para os construtores.
Com uma só folha de papel, podemos fazer várias formas
e, se não gostarmos, desdobramos e voltamos a dobrar.
É possível fazer qualquer forma 3D ao dobrar superfícies 2D,
e isto prova-se de forma matemática.
Imaginem que têm uma folha inteligente
que se dobra sozinha em qualquer forma,
em qualquer momento.
É nisso que tenho estado a trabalhar.
Chamo-lhe origami robótico,
"robogami".
Esta é a nossa primeira transformação "robogami"
feita por mim há cerca de 10 anos.
De um robô de folha plana,
transforma-se numa pirâmide e novamente numa folha plana
e depois numa nave espacial.
Muito querido.
Dez anos mais tarde, com o meu grupo de engenheiros robóticos ninjas
— cerca de 22 agora —
temos uma nova geração de "robogamis"
que são um pouco mais eficazes e fazem mais do que isso.
A nova geração de "robogamis" tem um objetivo.
Por exemplo, este navega de forma autónoma através de diferentes terrenos.
Quando o terreno é seco e plano, rasteja.
E, se encontrar terreno acidentado, começa a rolar.
Faz isto — é o mesmo robô —
mas dependendo do terreno em que está
ativa uma sequência diferente de atuadores.
Quando encontra um obstáculo, salta por cima dele.
Faz isto ao armazenar energia em cada uma das suas pernas
e ao libertá-la e catapultá-la como uma fisga.
Até faz ginástica.
Boa.
(Risos)
Acabei de vos mostrar o que um só "robogami" pode fazer.
Imaginem o que podem fazer em grupo.
Podem juntar forças para lidar com tarefas mais complexas.
Cada módulo, ativo ou passivo,
pode ser montado para criar diferentes formas.
Para além disso, ao controlar as juntas dobradiças,
conseguimos criar e enfrentar diferentes tarefas.
A forma está a criar um novo espaço de tarefa.
E desta vez, o mais importante é a montagem.
Precisam de se encontrar uns aos outros num espaço diferente,
anexar ou separar-se, conforme o ambiente e a tarefa.
E podemos fazer isto agora.
O que vem a seguir?
A nossa imaginação.
Isto é uma simulação do que podemos alcançar
com este tipo de módulo.
Decidimos que iríamos ter um rastejante de quatro pernas
que se iria transformar num cão e dar pequenos passos.
Com o mesmo módulo, podemos transformá-lo em algo diferente:
um manipulador, uma tarefa robótica típica e clássica.
Com um manipulador, ele pode pegar num objeto.
Claro que são necessários mais módulos para aumentar o comprimento das pernas,
para atacar ou pegar em objetos grandes ou pequenos,
ou até para ter um terceiro braço.
Para os "robogamis" não existe uma tarefa ou forma fixa.
Eles podem transformar-se em qualquer coisa, em qualquer lado, a qualquer hora.
Então, como os construímos?
O maior desafio técnico dos "robogamis" é mantê-los superfinos
e flexíveis
mantendo-se funcionais.
São compostos por várias camadas de circuitos, motores,
microcontroladores e sensores,
tudo num único corpo.
Quando controlamos juntas dobradiças individuais,
somos capazes de realizar movimentos suaves como este
ao nosso comando.
Em vez de ser um único robô feito especificamente para uma tarefa,
os "robogamis" são otimizados para efetuar várias tarefas.
E isto é muito importante
para o ambiente único e difícil do planeta Terra
assim como do espaço.
O espaço é o ambiente perfeito para os "robogamis".
Não podemos dar-nos ao luxo de ter um robô para cada tarefa.
Quem sabe quantas tarefas encontraremos no espaço?
Precisamos de uma plataforma robótica que se transforme e cumpra várias tarefas.
Precisamos de um baralho de módulos finos de "robogami"
que se transformem e façam múltiplas tarefas.
Não se limitem a acreditar em mim,
porque a Agência Espacial Europeia e o Centro Espacial Suíço
estão a patrocinar este preciso conceito.
Aqui podem ver duas imagens de reconfiguração de "robogamis"
a explorar terreno desconhecido acima do solo, na superfície,
assim como a escavar a superfície.
Não é apenas exploração.
Para os astronautas, é uma ajuda adicional,
porque não podem levar estagiários lá para cima.
(Risos)
Eles têm de fazer todas as tarefas aborrecidas.
Podem ser simples,
mas super interativas.
Precisamos de robôs para facilitar as experiências,
auxiliar com as comunicações
e até posicionar-se como um terceiro braço
para segurar diferentes ferramentas.
Mas como conseguirão controlar os "robogamis", por exemplo
fora da estação espacial?
Neste caso, mostro-vos um "robogami" que está a segurar em detritos espaciais.
Podemos trabalhar com a visão para os controlar,
mas seria muito melhor ter a sensação do toque
transportada diretamente para as mãos dos astronautas.
Precisamos de um dispositivo háptico,
uma interface háptica que recrie a sensação de toque.
Ao usar "robogamis", podemos fazê-lo.
Esta é a interface háptica mais pequena do mundo
que consegue recriar a sensação de toque debaixo dos nossos dedos.
Fazemos isto ao mover o "robogami"
com movimentos microscópicos e macroscópicos no dispositivo.
Não seremos apenas capazes de sentir
o tamanho dos objetos,
a redondeza das linhas,
mas também a rigidez e a textura.
O Alex tem esta interface debaixo do polegar.
Se a utilizarmos com óculos e controladores VR,
a realidade virtual deixa de ser virtual.
Torna-se numa realidade tangível.
As bolas azul, vermelha e preta para as quais ele está a olhar
já não se diferenciam por cores.
Agora são uma bola de borracha azul,
uma bola de esponja vermelha e uma bola de bilhar preta.
Isto já é possível.
Vou mostrar-vos.
Esta é a primeira demonstração ao vivo,
perante uma grande audiência,
por isso espero que funcione.
O que estão a ver é um atlas de anatomia
e a interface háptica "robogami".
Tal como todos os outros robôs reconfiguráveis
realiza várias tarefas.
Não serve apenas como rato,
mas também como interface háptica.
Por exemplo, no espaço branco não há nenhum objeto.
O que significa que não há nada para sentir,
então a interface é muito flexível.
Agora, vou utilizar isto como um rato para me aproximar da pele,
como um braço muscular,
para sentir os seus bíceps,
ou os ombros.
Vejam como agora está mais firme.
Vamos explorar mais.
Vou aproximar-me da caixa torácica.
Quando passo por cima da caixa torácica
e entre os músculos intercostais,
com partes moles e duras,
consigo sentir a diferença de rigidez.
Acreditem em mim.
Agora está mais rijo, em termos da força
que exerce contra o meu dedo.
Mostrei-vos as superfícies que não se movem.
E, se abordasse algo que se move,
como um coração?
O que sentiria?
(Aplausos)
Este pode ser o vosso coração.
Podem ter isto no vosso bolso
enquanto fazem compras na Internet.
Agora serão capazes de sentir o tecido da camisola que querem comprar.
A sua suavidade,
e se é realmente caxemira.
Ou do pão que querem comprar,
se é duro ou estaladiço.
Isto é possível agora.
O avanço da tecnologia robótica é mais personalizado e adaptativo
para se ajustar às nossas necessidades diárias.
Esta espécie única de robôs reconfiguráveis
é a plataforma que proporciona esta interface invisível e intuitiva
para satisfazer as nossas necessidades.
Estes robôs já não serão parecidos com personagens de filmes.
Em vez disso, serão o que vocês quiserem.
Obrigada.
(Aplausos)
Como especialista em robótica, me fazem muitas perguntas.
"Quando os robôs começarão a me servir café da manhã?"
Eu achava que o futuro da robótica seria mais parecido conosco.
Achava que eles se pareceriam comigo.
Construí olhos que simulariam os meus.
Construí dedos habilidosos o bastante para me lançar...
bolas de beisebol.
Robôs clássicos como este
são construídos e se tornam funcionais
com base no número fixo de articulações e acionadores.
Isso significa que a funcionalidade e a forma deles já estão fixas
no momento de sua concepção.
Mesmo que este braço tenha um arremesso muito bom...
ele até atingiu o tripé no final...
não serve para preparar sozinho o café da manhã para nós.
Não é muito adequado para ovos mexidos.
Foi quando me ocorreu uma nova visão da robótica do futuro:
os robôs que se transformam.
Eles dirigem, correm, voam,
tudo dependendo do novo ambiente e da tarefa iminente em constante mudança.
Para tornar isso uma realidade,
precisamos realmente repensar a forma como os robôs são projetados.
Imaginem um módulo robótico em forma de polígono,
que usa essa forma de polígono simples
para reconstruir várias formas diferentes
para criar uma nova forma de robô para tarefas diferentes.
Em CG, computação gráfica, não é nenhuma novidade.
Tem sido feito há algum tempo, e assim a maioria dos filmes é feita.
Mas se estamos tentando criar um robô que está se movendo fisicamente,
é uma história completamente nova.
É um paradigma completamente novo.
Mas todos vocês já fizeram isso.
Quem já não fez um avião, um barco ou um cisne de papel?
O origami é uma plataforma versátil para designers.
A partir de uma única folha de papel, podemos criar várias formas
e, se não gostarmos, desdobramos e voltamos a dobrar novamente.
Qualquer forma 3D pode ser criada a partir de superfícies 2D por dobradura,
e isso é comprovado matematicamente.
Imaginem se tivéssemos uma folha inteligente
que pudesse se autodobrar em qualquer forma que quisesse,
a qualquer momento.
É nisso que venho trabalhando.
Chamo isso de origami robótico,
"robogami".
Esta é nossa primeira transformação de robogami,
que criei há cerca de dez anos.
A partir de um robô de folha lisa,
ele se transforma numa pirâmide e volta para uma folha lisa
e para um ônibus espacial.
Muito fofo.
Dez anos depois, com meu grupo ninja de pesquisadores de robótica de origami,
cerca de 22 deles neste momento,
temos uma nova geração de robogamis,
que são um pouco mais eficazes e fazem mais do que isso.
Essa nova geração, na verdade, serve a um propósito.
Por exemplo, este robô navega por terrenos diferentes de forma autônoma.
Quando é uma terra seca e plana, ele rasteja.
E se, de repente, encontrar um terreno acidentado,
ele começa a rolar.
Ele faz isso, é o mesmo robô,
mas, dependendo do terreno que encontrar,
ele ativa uma sequência diferente de acionadores que estão a bordo.
Quando encontra um obstáculo, salta sobre ele.
Isso é feito pelo armazenamento de energia em cada uma de suas pernas
e pela liberação e pelo arremesso dessa energia como um estilingue.
E ele até faz ginástica.
Viva.
(Risos)
Só mostrei a vocês o que um único robogami pode fazer.
Imaginem o que eles podem fazer como um grupo.
Podem unir forças para lidar com tarefas mais complexas.
Cada módulo, ativo ou passivo,
pode ser montado para criar formas diferentes.
Além disso, pelo controle das articulações dobráveis,
conseguimos criar e atacar tarefas diferentes.
A forma está criando um novo espaço para tarefas.
Desta vez, o mais importante é a montagem.
Eles precisam se encontrar de modo autônomo em um espaço diferente,
encaixar e desencaixar, dependendo do ambiente e da tarefa.
E podemos fazer isso agora.
Então, o que vem depois?
Nossa imaginação.
Esta é uma simulação do que podemos conseguir
com este tipo de módulo.
Decidimos que iríamos ter um rastreador de quatro pernas,
transformá-lo num cachorrinho e criar pequenos modos de andar.
Com o mesmo módulo, podemos, na verdade, fazer outra coisa:
um manipulador, uma tarefa robótica clássica e típica.
Com um manipulador, ele pode pegar um objeto.
Claro, podemos incluir mais módulos para alongar as pernas do manipulador
para atacar ou pegar objetos maiores ou menores,
ou até mesmo ter um terceiro braço.
Para os robogamis, não há tarefa nem forma fixa.
Eles podem se transformar em qualquer coisa, em qualquer lugar,
a qualquer momento.
Então, como os criamos?
O maior desafio técnico do robogami é mantê-lo superfino,
flexível,
mas ainda assim funcional.
Eles são compostos de múltiplas camadas de circuitos, motores,
microcontroladores e sensores,
tudo no corpo único,
e, quando controlarmos articulações individuais dobráveis,
conseguiremos alcançar movimentos suaves como este
ao nosso comando.
Em vez de ser um único robô feito especificamente para uma única tarefa,
os robogamis são otimizados para realizar várias tarefas.
Isso é muito importante
para os ambientes difíceis e únicos na Terra,
bem como no espaço.
O espaço é um ambiente perfeito para robogamis.
Não podemos nos dar ao luxo de ter um robô para uma tarefa.
Quem sabe quantas tarefas encontraremos no espaço?
Queremos uma plataforma robótica única
que possa se transformar para executar várias tarefas.
Queremos uma plataforma de módulos robóticos finos
que possa se transformar para executar várias tarefas.
Não aceitem o que digo sem verificar,
porque a Agência Espacial Europeia e o Swiss Space Center
estão patrocinando esse exato conceito.
Aqui vemos algumas imagens de reconfiguração de robogamis,
explorando a terra estrangeira acima do solo, na superfície,
bem como escavando a superfície.
Não é apenas exploração.
Os astronautas precisam de ajuda adicional,
porque também não podemos nos dar ao luxo de levar estagiários para lá.
(Risos)
Os robogamis têm que fazer todas as tarefas tediosas.
Eles podem ser simples,
mas são superinterativos.
Precisamos de robôs para facilitar os experimentos dos astronautas,
ajudá-los com as comunicações
e simplesmente acoplar-se em superfícies
para serem o terceiro braço deles que segura ferramentas diferentes.
Mas, como eles poderão controlar os robogamis, por exemplo,
fora da estação espacial?
Neste caso, mostro um robogami que contém detritos espaciais.
Pode-se trabalhar com a visão para que se consiga controlá-los,
mas seria melhor ter a sensação de toque
transportada diretamente para as mãos dos astronautas.
Precisamos de um dispositivo tátil,
de uma interface tátil que recrie a sensação de toque.
Usando robogamis, conseguimos fazer isso.
Esta é a menor interface tátil do mundo,
capaz de recriar uma sensação de toque logo abaixo da ponta do dedo.
Fazemos isso movendo o robogami
com movimentos microscópicos e macroscópicos no palco.
Assim, não só conseguiremos sentir
o tamanho do objeto,
o contorno e as linhas,
mas também a rigidez e a textura.
Alex tem essa interface logo abaixo do polegar,
e se ele fosse usar isso com óculos de realidade virtual e controles manuais,
agora a realidade virtual não é mais virtual.
Torna-se uma realidade tangível.
As bolas azul, vermelha e preta que ele está examinando
não são mais diferenciadas por cores.
Agora é uma bola azul de borracha,
uma bola vermelha de esponja e uma bola preta de bilhar.
Isso agora é possível.
Deixem-me mostrar a vocês.
Esta é realmente a primeira vez em que isto é mostrado ao vivo,
diante de uma grande plateia.
Então, espero que isto funcione.
Vemos aqui um atlas de anatomia
e a interface tátil do robogami.
Como todos os outros robôs reconfiguráveis,
ela é multitarefa.
Não só vai servir como um mouse,
mas também como uma interface tátil.
Por exemplo, temos um fundo branco onde não há objeto.
Isso significa que não há nada a sentir.
Portanto, podemos ter uma interface muito flexível.
Uso isto como um mouse para me aproximar da pele,
um braço musculoso.
Agora vamos sentir os bíceps
ou os ombros dele.
Vemos o quanto ele fica mais duro.
Vamos explorar ainda mais.
Vamos nos aproximar da caixa torácica.
Assim que me movo para cima da caixa torácica
e entre os músculos intercostais,
que é mais suave e mais dura,
posso sentir a diferença da rigidez.
Acreditem em mim.
Agora vemos que é muito mais dura em termos da força contrária
que sinto na ponta do meu dedo.
Mostrei a vocês as superfícies que não estão se movendo.
Que tal se eu me aproximasse de algo que se move,
como, por exemplo, um coração pulsante?
O que eu sentiria?
(Aplausos)
Este pode ser nosso coração pulsante.
Isto pode realmente estar dentro do bolso
enquanto estamos fazendo compras on-line.
Agora conseguiremos sentir a diferença do suéter que estamos comprando,
o quanto ele é macio,
se é, na verdade, caxemira ou não,
ou o pãozinho que estamos tentando comprar,
o quanto é duro ou crocante.
Isso agora é possível.
A tecnologia robótica está avançando para ser mais personalizada e adaptável,
para se adaptar às nossas necessidades diárias.
Essa espécie única de robótica reconfigurável
é, na verdade, a plataforma para fornecer essa interface invisível e intuitiva
para atender às nossas necessidades exatas.
Esses robôs não se parecerão mais com os personagens dos filmes.
Em vez disso, eles serão o que quisermos que sejam.
Obrigada.
(Aplausos)
Ca robotician, primesc multe întrebări:
„Când îmi vor face roboții micul dejun?”
Am crezut că roboții vor semăna cu noi.
Am crezut că vor arăta ca mine,
așa că am construit ochi care să simuleze ochii mei.
Am construit degete suficient de îndemânatice ca să arunce
mingi de baseball.
Roboții clasici
sunt concepuți să funcționeze
bazându-se pe un număr limitat de articulații și servomotoare.
Asta înseamnă că forma și funcționalitatea lor sunt limitate
încă din momentul conceperii.
Așa că, deși acest braț aruncă bine,
chiar până la trepied,
el nu va reuși niciodată să gătească micul dejun.
Nu e potrivit pentru a face omletă.
Și atunci am avut o nouă viziune despre viitorul roboticii:
Transformers.
Conduc, aleargă, zboară,
în funcție de sarcinile de îndeplinit, de schimbările care apar în noul mediu.
Pentru a transforma asta în realitate
trebuia regândit modul în care roboții sunt proiectați.
Imaginați-vă, așadar, un modul robotic poligonal
care, folosind forma lui poligonală,
poate lua multiple forme diferite
în funcție de ce are de făcut.
În grafica computerizată, acest lucru nu e nou,
se face deja de ceva timp, și așa sunt realizate multe dintre filme.
Dar ca să construiești efectiv un robot care face asta în realitate,
e cu totul altceva.
E un concept total inovativ.
Dar cu toții ați făcut asta.
Cine n-a făcut un avion, o barcă sau o pasăre din hârtie?
Origami e un concept versatil pentru proiectanți.
Dintr-o singură coală de hârtie poți obține orice formă vrei
și dacă nu-ți place, poți desface foaia și s-o împăturești din nou.
Poți obține orice formă 3D dintr-o suprafață 2D, prin îndoire.
Asta e matematic demonstrat.
Imaginați-vă cum ar fi să avem o coală inteligentă
care se poate îndoi singură în orice formă vrea,
oricând vrea.
La asta lucrez eu acum.
Am denumit acest robot origami
„robogami”.
Aici vedeți prima transformare a unui robogami,
pe care am realizat-o acum 10 ani.
Dintr-un robot plat
se transformă într-o piramidă, apoi se face înapoi plat,
apoi devine o navetă spațială.
Drăguț.
10 ani mai târziu, cu luptătorii mei, cercetători în robotica origami,
sunt aproximativ 22 la număr,
am realizat o nouă generație de robogami
care sunt ceva mai eficienți și fac mai multe lucruri.
În mod real servesc unui scop.
De exemplu, acesta se deplasează autonom pe diverse tipuri de teren.
Dacă e teren plat și arid, se târâie.
Dacă dă peste un teren accidentat
începe să se rostogolească,
face asta... e același robot...
dar în funcție de ce teren întâlnește,
folosește diferite secvențe de activare a servomotoarelor cu care e dotat.
Iar dacă dă peste un obstacol, pur și simplu sare peste el.
Face asta stocând energie în picioare,
apoi o eliberează brusc și se catapultează ca dintr-o praștie.
Face chiar și gimnastică
Iei!
(Râsete)
V-am arătat, deci, ce poate face un singur robogami.
Imaginați-vă ce ar putea face mai mulți.
Își pot uni forțele pentru a „ataca” sarcini mai complexe.
Fiecare modul, activ sau pasiv,
poate fi asamblat pentru a crea diferite forme.
Mai mult, controlând articulațiile,
putem crea și îndeplini diversele sarcini.
Forma oferă mai multe moduri de utilizare.
Și de data aceasta, foarte importantă e asamblarea.
Ei trebuie să se găsească unul pe altul în noua locație,
să se unească sau să se despartă, în funcție de mediu și de ce au de făcut.
Asta e realizabil acum.
Deci, ce urmează?
Imaginația noastră.
Asta e o simulare a ce se poate obține
cu tipul ăsta de robot.
Am vrut să facem o târâtoare cu patru picioare
să se transforme într-un cățeluș care să meargă.
Dar putem face și altceva cu același robot:
un manipulator, adică o sarcină clasică pentru un robot.
Cu un manipulator poți apuca un obiect.
Firește, poți adăuga module care să facă picioarele manipulatorului mai lungi,
sau care să-l ajute să apuce obiecte mai mari sau mai mici,
sau îi poți atașa un al treilea braț.
Pentru robogami, nu există o formă sau o sarcină fixă.
Se pot transforma în orice, oriunde, oricând.
Dar cum se construiesc robogami?
Cea mai mare provocare e să îi facem foarte subțiri,
flexibili,
dar totuși funcționali.
Sunt alcătuiți din multe straturi de circuite, motorașe,
microcontrolere și senzori,
totul pe aceeași suprafață.
Și când acționezi diferitele articulații individuale,
poți obține mișcări fine ca aceasta
la comandă.
În loc să fie un singur robot, proiectat pentru o singură sarcină,
robogami sunt concepuți să realizeze mai multe sarcini.
Asta e foarte important
pentru condițiile de mediu dificile și unice de pe Terra,
dar și din spațiu.
Spațiul este locul perfect pentru robogami.
Acolo nu-ți permiți să ai câte un robot pentru fiecare misiune.
Cine știe câte vor avea de făcut odată ajunși acolo?
Ideal e să ai un singur modul robotic care să îndeplinească multiple misiuni.
Vrem să realizăm un set de module robogami
care se pot transforma pentru diferitele misiuni.
Nu e nevoie să mă credeți pe cuvânt,
deoarece Agenția Spațială Europeană și Centrul Elvețian de Cercetări Spațiale
finanțează exact acest proiect.
Aici puteți vedea cum robogami se reconfigurează
și explorează mediul extraterestru deasupra suprafeței, la suprafață,
cât și săpând în sol.
Deci nu e doar o simplă explorare.
Astronauții au nevoie de ajutor
și deoarece nu le putem trimite asistenți în spațiu,
(Râsete)
ei trebuie să execute toate sarcinile.
Unele sunt simple,
dar foarte interactive.
Deci e nevoie de roboți care să le faciliteze experimentele,
ajutându-i cu comunicarea,
ancorându-se de suprafețe și fiind extensii care țin diverse instrumente.
Dar cum vor putea controla robogami, de exemplu,
în afara stației spațiale?
Aici vedeți un robogami care transportă resturi din spațiu.
Poate fi controlat de la distanță prin monitorizare video,
dar și mai bine ar fi dacă am putea transpune
senzația tactilă direct în mâinile astronautului.
Ar fi nevoie de un dispozitiv tactil,
o interfață care să reproducă senzația de atingere.
Cu ajutorul robogami, putem face asta.
Aceasta este cea mai mică interfață tactilă din lume
care poate reproduce senzația de atingere chiar pe buricul degetelor.
Obținem asta manevrând robogami
prin mișcări microscopice și macroscopice.
Astfel, nu doar că poți simți
cât de mare e obiectul,
forma lui, conturul,
dar și densitatea și textura.
Alex are interfața sub degetul lui
și dacă folosim ochelari virtuali și un joystick,
realitatea virtuală nu mai e virtuală.
Devine tangibilă.
Bilele albastră, roșie și neagră la care se uită
nu mai sunt diferențiate doar de culoare.
E o minge albastră de cauciuc, una roșie de burete și una neagră de biliard.
Acest lucru e posibil acum.
Să vă arăt.
Această demonstrație e făcută în premieră
în fața unui public atât de numeros,
deci să sperăm că merge.
Aici avem un atlas de anatomie
și interfața tactilă robogami.
La fel ca toți robogami,
face mai multe deodată.
Va fi și mouse,
dar și interfață tactilă.
De exemplu, avem acest fundal alb fără niciun obiect.
Înseamnă că nu ar trebui să simțim nimic.
Interfața este, deci, foarte, foarte versatilă.
Acum îl folosesc pe post de mouse ca să mă apropii de piele,
de un mușchi.
Haideți să simțim bicepșii
sau umerii.
Puteți observa că interfața a devenit mai dură.
Haideți să mai explorăm.
Să ne apropiem de cutia toracică.
Plimbându-mă pe deasupra ei,
peste oase și mușchii intercostali,
care sunt mai duri sau mai moi,
pot simți diferența de duritate.
Pe cuvânt.
Vedeți, acum e mult mai dură din punctul de vedere al forței
cu care reacționează degetul meu.
V-am arătat până acum suprafețe statice.
Dar dacă ne apropiem de ceva care se mișcă
de pildă, o inimă care bate?
Ce aș simți?
(Aplauze)
Ar putea fi chiar inima voastră care bate.
Ați putea folosi această interfață
când faceți cumpărături online.
Ați putea să simțiți diferența când vă comandați o bluză:
cât e de moale materialul,
dacă într-adevăr e cașmir,
sau covrigul pe care vreți să-l cumpărați
dacă e proaspăt, sau cât de crocant e.
Aceste lucruri sunt acum posibile.
Robotica devine mai personalizată și mai versatilă
și se adaptează nevoilor noastre zilnice.
Acest tip unic de roboți reconfigurabili
oferă suportul necesar pentru a furniza interfața invizibilă și intuitivă
pentru a răspunde exact nevoilor noastre.
Acești roboți nu vor mai arăta ca personajele din filme.
În schimb, vor putea fi orice ne dorim noi să fie.
Vă mulțumesc!
(Aplauze)
Я инженер-робототехник, и мне часто задают вопросы о роботах:
«Когда они начнут подавать нам завтрак?»
Я думала, что в будущем роботы будут похожи на нас,
что они будут выглядеть, как я,
поэтому я создала для них глаза, похожие на мои,
пальцы, достаточно ловкие, чтобы подавать мне...
бейсбольные мячи.
Классические роботы, как этот,
создаются и функционируют
с помощью заданного количества суставов и приводов.
Это значит, что их функции и форма определены заранее,
в момент разработки.
Поэтому, несмотря на то, что у этой руки хороший бросок —
в конце она даже попала в штатив, —
она не обязательно сможет приготовить вам завтрак.
С её помощью омлет не сделаешь.
Тогда у меня родилась совершенно новая идея роботов будущего —
трансформеров.
Они ездят, бегают, летают, делают всё, чего от них требует
изменяющаяся среда и поставленная задача.
Чтобы превратить это в реальность,
нужно полностью переосмыслить устройство роботов.
Представьте роботизированный модуль в форме многоугольника.
Используя эту простую многоугольную форму,
можно воспроизводить большое количество разных конфигураций,
чтобы создавать новых роботов для выполнения разных задач.
В компьютерной графике, или КГ, об этом давно известно.
Этим пользуются уже давно, и так сделано большинство фильмов.
Но если вы пытаетесь создать робота, который физически двигается,
это уже совсем другое.
Совсем иная парадигма.
Но вы сами уже когда-то это делали.
Кто не складывал из бумаги самолёт, лодку, журавлика?
Оригами — это универсальная платформа для дизайнеров.
Из одного листа бумаги можно создать множество фигур,
а если они вам не понравятся, можно всё разобрать и сложить заново.
Любую трёхмерную форму можно сделать, складывая двухмерные плоскости,
и это доказано математически.
Теперь представьте, что у вас есть умный лист,
способный самостоятельно складываться в любую форму
в любое время.
Именно над этим я сейчас и работаю.
Я называю это роботизированным оригами,
или «робогами».
Это первая трансформация робогами,
которого я создала примерно 10 лет назад.
Из плоского листового робота
он превращается в пирамиду, затем снова в плоский лист,
а потом — в космический шаттл.
Очень мило.
Спустя 10 лет мы с группой ниндзя-исследователей,
в которой сейчас где-то 22 человека,
создали новое поколение робогами,
которые немного эффективнее и могут делать больше, чем раньше.
Новое поколение робогами выполняет задачи.
Например, вот этот самостоятельно перемещается на разных видах местности.
Если поверхность сухая и ровная, он ползёт.
А если робот вдруг попадает на неровный грунт,
то начинает катиться.
Это делает один и тот же робот,
но в зависимости от местности, с которой он сталкивается,
он активирует разные последовательности приводов.
А когда он встречает на своём пути препятствие, он перепрыгивает через него.
Он делает это, накапливая энергию в каждой ноге,
а затем, выпуская её, выстреливает себя, как из рогатки.
Он даже выполняет гимнастические упражнения.
Ура!
(Смех)
Я только что показала вам, что может делать один робогами.
Теперь представьте, на что способна группа таких роботов.
Они могут объединить усилия для выполнения более сложных заданий.
Каждый модуль либо активный, либо пассивный,
и мы можем собирать из них разнообразные формы.
Кроме этого, контролируя складывающиеся соединения,
мы можем ставить и выполнять разные задачи.
Форма создаёт новое поле для задач.
И теперь самое главное — сборка.
Роботам нужно самим найти друг друга в новом пространстве,
соединиться и разъединиться в зависимости от обстановки и задачи.
Теперь это возможно.
Что же дальше?
Наше воображение.
Это симуляция того, чего можно достичь
с помощью такого модуля.
Мы решили создать четвероногого робота-ползуна,
который превращается в собачку и делает небольшие шаги.
Этот же модуль может выполнять кое-что ещё:
перемещать предметы, классическое задание для робота.
Робот-манипулятор может поднять предмет.
Конечно, можно добавить больше модулей и сделать ноги такого робота длиннее,
чтобы он ударял или поднимал предметы, большего или меньшего размера.
Или даже сделать ему третью руку.
Для робогами не существует одной определённой формы или задачи.
Они могут превратиться во что угодно, где угодно, когда угодно.
Как же их создать?
Самая главная техническая трудность здесь состоит в том,
чтобы робогами оставались очень тонкими и гибкими,
но при этом по-прежнему функциональными.
Они состоят из нескольких слоёв микросхем, двигателей,
микроконтроллеров и сенсоров —
всё в одном корпусе, —
и если мы управляем отдельными складывающимися соединениями,
мы можем добиться вот таких плавных движений,
по команде.
Это не роботы для выполнения каких-то определённых заданий;
робогами оптимизированы для разных задач.
Это очень важно
для сложных и специфических условий как на Земле,
так и в космосе.
Космос — это идеальная среда для робогами.
Там невозможно использовать отдельного робота для каждой задачи.
Кто знает, сколько заданий вам нужно будет выполнить в космосе?
Необходима одна роботизированная платформа для выполнения разных задач.
Нам нужен комплект тонких робогами-модулей,
трансформирующихся для выполнения разных задач.
И это не просто теория,
ведь Европейское космическое агентство и Швейцарский космический центр
финансируют как раз эту концепцию.
Здесь вы видите несколько примеров перевоплощения робогами
в процессе исследования инопланетной поверхности
и раскапывания грунта.
Это не просто исследование.
Космонавтам нужна дополнительная помощь,
ведь они не могут использовать стажёров для таких работ.
(Смех)
Они должны выполнять любое трудоёмкое задание.
Такие задания могут быть простыми,
но очень интерактивными.
Поэтому им нужны роботы для помощи в проведении экспериментов,
помощи с коммуникациями
и просто в качестве «третьей руки», чтобы держать инструменты во время работ.
Но как контролировать робогами, например,
за пределами космической станции?
Здесь я демонстрирую робогами, держащего космический мусор.
Можно контролировать робогами с помощью зрения,
но лучше иметь ощущение прикосновения,
передаваемое напрямую в руки космонавтов.
Для этого нужно устройство передачи тактильных ощущений,
сенсорный интерфейс, воссоздающий ощущение прикосновения.
Мы можем добиться этого, используя робогами.
Это самый маленький в мире тактильный интерфейс,
передающий ощущение прикосновения на кончики пальцев.
Этот эффект достигается при приведении робогами в движение,
посредством микроскопических и макроскопических движения.
Благодаря этому вы сможете почувствовать
не только размер предмета,
его округлость и контуры,
но также его плотность и текстуру.
У Алекса такой интерфейс находится под большим пальцем руки,
и если добавить к этому ручные контро́ллеры
и очки виртуальной реальности,
то виртуальная реальность перестаёт быть виртуальной.
Она становится осязаемой.
Мячи перед ним — синий, красный и чёрный —
больше не отличаются только по цвету.
Теперь это резиновый синий мяч, губчатый красный и чёрный бильярдный шар.
Сейчас это возможно.
Я вам это покажу.
На самом деле, это демонстрируется впервые
перед большой аудиторией,
так что, надеюсь, всё сработает.
Итак, перед вами анатомический атлас
и робогами с тактильным интерфейсом.
Как все роботы с перестраиваемой структурой,
он многофункционален.
Это не только компьютерная мышь,
но и тактильный интерфейс.
Например, у нас есть белый пустой фон.
Это значит, что тут мы ничего не чувствуем,
так что здесь у нас очень-очень гибкий интерфейс.
Теперь я использую его как мышь, чтобы приблизиться к коже,
к мускулистой руке,
и сейчас мы почувствуем бицепсы
или плечи.
Обратите внимание, что он становится более жёстким.
Давайте исследовать дальше.
Приблизимся к грудной клетке.
Как только я навожу курсор на рёбра
и межрёберные мышцы,
которые отличаются по жёсткости,
я чувствую эту разницу между ними.
Поверьте мне на слово.
Заметьте, что датчик стал жёстче, тут гораздо больше сопротивления,
и я чувствую это кончиками пальцев.
Я продемонстрировала вам неподвижную поверхность.
А что, если дотронуться до чего-то подвижного,
например, до бьющегося сердца?
Что я почувствую?
(Аплодисменты)
Это может быть вашим бьющимся сердцем.
Такой сенсор может быть у вас в кармане,
когда вы делаете покупки онлайн.
Теперь вы сможете почувствовать фактуру свитера, который вы покупаете,
его мягкость,
кашемировый он или нет.
Вы сможете дотронуться до бублика,
проверить, насколько он свежий или хрустящий.
Теперь это возможно.
Робототехника развивается в сторону большей персонализации и адаптивности,
чтобы подстроиться под ваши повседневные потребности.
Этот уникальный вид перестраиваемых роботов
является на самом деле платформой с невидимым, интуитивным интерфейсом
для удовлетворения конкретных потребностей человека.
Эти роботы больше не будут выглядеть, как персонажи из фильмов.
Вместо этого они будут такими, какими вам нужно.
Спасибо.
(Аплодисменты)
Robotik uzmanı bir insan olarak bana çok fazla soru soruluyor.
"Robotlar ne zaman kahvaltımı servis edecek?"
Bu yüzden ben de gelecek robotların bize daha çok benzeyeceğini düşündüm.
Bana benzeyeceklerini düşündüm,
dolayısıyla onlara benim gözlerime benzeyen gözler yaptım.
Bana beyzbol topu servis eden marifetli parmaklar yaptım.
Bu tarz klasik robotlar üretilip
belli sayıda birleşim yeri ve hareket ettiriciler sayesinde
işlevsel hâle gelirler.
Bu demek oluyor ki robotların fonksiyonellikleri ve şekilleri,
tasarım aşamasında çoktan belirlenmiş oluyor.
Bu kol gerçekten iyi bir şekilde fırlatabilse bile,
ilerideki tripodu vurabilse bile,
size kendi kendine yemek yapması için üretilmedi.
Yağda yumurta yapabilmek için uygun değil.
Böylece robotiğin geleceği hakkında yeni bir bakış açısına sahiptim:
dönüşenler.
Sürekli değişen çevreye
ve yapılması gereken görevlere göre sürebilir, koşabilir, uçabilirler.
Bunu gerçeğe dönüştürmek için
robotların nasıl tasarlandığını gerçekten düşünmeniz gerekiyor.
Yani, çokgen şeklinde bir robotik modülü düşünün,
ve bu basit çokgen şeklini kullanarak
birçok farklı biçimi yeniden oluşturmayı
ve böylece farklı görevler için yeni robot biçimi yarattığınızı düşünün.
CG'de, bilgisayar grafiklerinde, bu alışılagelmiş bir şey,
uzun zamandır uygulanıyor, çoğu film de bu şekilde yapılıyor.
Ama fiziksel olarak hareket edebilen bir robot üretmeye çalışıyorsanız
işler tamamen farklılaşıyor.
Yeni bir paradigmayla baş başa kalıyorsunuz.
Aslında hepiniz bunu çoktan yaptınız.
Kim kağıttan uçak, kağıttan gemi, kağıttan kuş yapmamıştır ki?
Origami, tasarımcılar için çok yönlü bir platform.
Tek bir kağıt parçasından bir sürü şekil oluşturabilirsiniz
ve beğenmezseniz kağıdı eski hâline getirip tekrar katlayabilirsiniz.
Herhangi üç boyutlu bir şekil, matematiksel olarak da kanıtlandığı gibi,
iki boyutlu yüzeylerin katlanmasıyla elde edilebilir.
İstediği zamanda, kendi kendine katlanarak istediği şekle bürünebilen
akıllı bir kağıda sahip olduğunuzu düşünün.
İşte bu, benim üzerinde çalıştığım şey.
Ben buna "robotik origami" diyorum.
Yani "robogami".
Bu benim yaklaşık 10 yıl önce yaptığım,
bizim ilk robogami dönüşümümüz.
Düz tabakalı bir robot,
piramide dönüşüyor ve eski hâline geri dönüp
bir uzay mekiğine dönüşüyor.
Oldukça sevimli.
On yıl sonra, origami robotik araştırmacılarıyla olan grubumla birlikte
- şu anda yaklaşık 22 kişiler -
yeni nesil robogamilere sahibiz,
biraz daha etkililer ve yapabildiklerinin çok daha fazlasını yapabiliyorlar.
Yani, yeni nesil robogamiler aslında bir amaca hizmet ediyorlar.
Örneğin bu gördüğünüz, farklı zeminlerde kendi başına hareket edebiliyor.
Eğer zemin kuru ve düzse yerde sürünüyor.
Pürüzlü bir yüzeyle karşılaştığında ise
yuvarlanmaya başlıyor.
Aynı robot, karşılaşılan yüzeye göre
farklı hareket edebiliyor.
Üzerindeki farklı dizilişteki uyarıcıları aktif hale getiriyor.
Bir engelle karşılaştığı zaman üzerinden atlıyor.
Bunu her bir bacağında enerji depolayıp serbest bırakarak
ve bir sapan gibi fırlayarak yapıyor.
Hatta jimnastik bile yapabiliyor.
Yaşasın!
(Gülüşmeler)
Size tek bir robogaminin neler yapabileceğini gösterdim.
Grup halinde olsalardı neler yapabileceklerini düşünün.
Karmaşık görevlerin üstünden gelebilmek için güçlerini birleştirebilirler.
Aktif ya da pasif her bir modülü
bir araya getirerek farklı şekiller yaratabiliyoruz.
Ayrıca, katlanma yerlerini kontrol ederek
farklı görevler yaratıp onların üstesinden gelebiliyoruz.
Biçimlere göre yeni görev alanları oluşuyor.
Şu anda, en önemli olan şey birleştirme işi.
Farklı yerlerlerde birbirlerini kendi kendilerine bulup
çevrelerine ve görevlerine göre bağlanıp ayrılmaları gerekiyor.
Bunu şu an yapabiliyoruz.
Sıradaki ne peki?
Hayal gücümüz.
Bu gördüğünüz, bu tür bir modülle
neleri başarabileceğiniz.
Biz, dört bacaklı bir böcekten küçük bir köpeğe dönüşüp
yürüyebilen bir şey yapmaya karar verdik.
Aynı modülün farklı şeyler yapmasını sağlayabiliyoruz:
bir yönlendirici, bir tipik, klasik robotik görev.
Yani bir yönlendirici sayesinde bir eşyayı kaldırabilir.
Elbette, saldırması ya da daha küçük veya daha büyük objeleri kaldırması için
yönlendirici bacaklarını daha uzun yapacak daha fazla modül ekleyebilir,
hatta üçüncü bir kol yapabilirsiniz.
Robogamide, sabit bir şekil ya da görev yoktur.
Herhangi bir şeye, herhangi bir yerde ya da zamanda dönüşebilirler.
Onları nasıl mı üretebilirsin?
Robogaminin teknik bakımdan en zorlu yanı,
süper ince ve esnek olmalarına rağmen
hâlâ fonksiyonelliklerini koruması.
Sadece tek bir gövdede çok tabakalı devrelerden, motorlardan,
mikrodenetleyicilerden
ve sensörlerden oluşuyorlar.
Katlama yerlerini tek başına kontrol ettiğinizde ise
isteğinize bağlı olarak böyle yumuşak hareketler
elde edebilirsiniz.
Robogamiler, özel olarak sadece tek bir görev için yapılmış robot olmak yerine
birçok görevi yerine getirmek için optimize edilmişlerdir.
Bu, Dünya'nın zorlu ve özgün ortamları için olduğu gibi
uzaydakiler için de çok önemli bir şey.
Uzay, robogamiler için mükemmel bir ortam.
Her bir görev için birer robota sahip olmaya gücünüz yetmez.
Kim bilir uzayda kaç farklı görevle karşılaşacaksınız.
İstediğiniz şey, tek bir robotun birçok görevi yapabilmek için şekil değiştirmesi.
Bizim istediğimiz şey, şekil değiştirerek çeşitli görevleri yerine getirebilen
bir deste ince robogami modülü.
Bana inanmayabilirsiniz
ama Avrupa Uzay Ajansı ve İsviçre Uzay Merkezi
tam da bu konsepti destekliyor.
Ekranda yeniden yapılanan robogamilerin yabancı yeryüzünü keşfetmelerini
ve aynı zamanda yüzeyi deldiklerini gösteren resimleri görüyorsunuz.
Bu, sadece keşif de değil.
Astronotlar fazladan yardıma ihtiyaç duyuyorlar
çünkü stajyerleri de uzaya çıkaramazlar.
(Gülüşmeler)
Tüm meşakkatli işleri yapmak zorundalar.
Basit olabilirler
ama oldukça interaktifler.
Deneylerine kolaylık sağlayan, haberleşmelerine yardımcı olan
ve yüzeylere yerleşerek farklı araçları tutup
üçüncü bir kol olabilecek robotlara ihtiyaç var.
Ama robogamileri nasıl kontrol edebilecekler,
mesela uzay istasyonunun dışında?
Bu durumda, size uzay enkazı taşıyan bir robogami gösteriyorum.
Kendi hayal gücünüzle çalışabilir, bu sayede de onları kontrol edebilirsiniz.
Ama bundan da iyisi direkt olarak
astronotların ellerine iletilen dokunma hissiydi.
İhtiyacınız olan şey de dokunma aygıtı, arayüzle dokunma hissini uyandırabilir.
Robogamileri kullanarak bunu yapabiliyoruz.
Bu, parmak uçlarınızda dokunma hissini uyandırabilen dünyanın en küçük arayüzü.
Bunu, robogamileri mikroskobik ve makroskobik oynatarak yapıyoruz.
Bunun sayesinde,
yalnızca nesnenin boyutunu, şeklini ve hatlarını algılamakla kalmayacak
aynı zamanda sertliğini ve dokusunu da algılayabileceksiniz.
Alex'in baş parmağında bu arayüzden var
eğer o, bunları VR gözlükleri ve el kontrolleriyle kullansaydı
sanal gerçeklik artık sanal olmaz, somut bir gerçek olurdu.
Baktığı mavi, kırmızı ve siyah toplar
artık renklerinden ayırt edilmiyor.
Onlar artık lastik mavi, sünger kırmızı bir top ve siyah bilardo topu.
Bu, artık mümkün.
Size göstereyim.
Bunu, büyük bir topluluğa karşı
ilk defa canlı olarak sergiliyorum,
umarım çalışır.
Burada görmekte olduğunuz şey, bir anatomi atlası
ve robogami dokunma arayüzüdür.
Diğer tekrar ayarlanabilen robotlar gibi o da çoklu iş yapabiliyor.
Şimdi, yalnızca işaretçi olarak değil,
aynı zamanda dokunma arayüzü olarak çalışacak.
Örneğin, hiçbir nesnenin olmadığı beyaz bir fonumuz olsun
bu, hissedecek bir şey olmadığı anlamına gelir.
Böylece çok, çok esnek bir arayüze sahip olabiliriz.
Şimdi bunu, işaretçi olarak bedene yaklaştırmak için kullanacağım.
Kaslı bir kol, şimdi de ön kollarını ya da omuzlarını hissedelim.
Ne kadar sertleştiğini görüyorsunuz.
Haydi biraz daha fazlasını keşfedelim.
Göğüs kafesine doğru yaklaşalım.
Göğüs kafesinin üstüne doğru
daha sert ve daha yumuşak kaburga kemiklerinin arasında dolandıkça
sertlik farkını hissedebiliyorum.
Bana inanın.
Şimdi görüyorsunuz, parmağıma gelen güç bakımından çok daha sert.
Şimdi size hareket etmeyen yüzeyi gösterdim,
kalp gibi, hareket eden bir şeye yaklaşsaydım eğer
o zaman nasıl hissederdim?
(Alkışlar)
Bu, sizin atan kalbiniz olabilir.
Bu, çevrim içi alışveriş yaparken cebinizde olabilir.
Şimdi, kazağı almadan önce
ne kadar yumuşak olduğunu ya da kaşmir olup olmadığını,
simitinizin ne kadar sert ya da ne kadar kıtır olduğunu anlayabileceksiniz.
Bu, artık mümkün.
Robotik teknolojisi günlük yaşamımıza uyum sağlamak için
kişiselleştirilmeye ve uyumsallaştırılmaya devam ediyor.
Bu yeniden ayarlanabilir robotların sıra dışı türü
günlük ihtiyaçlarımızı karşılamak için
görünmez, sezgisel arayüzü sağlamak için bir platformdur.
Bu robotlar artık film karakterleri gibi görünmek yerine
siz nasıl istiyorsanız öyle olacak.
Teşekkürler.
(Alkışlar)
Як спеціалісту з робототехніки, мені ставлять багато питань.
''Коли роботи почнуть подавати сніданок?''
Раніше я вважала, що у майбутньому роботи будуть більш схожими на нас,
тобто зовні будуть, як я.
Тому я створила очі, що імітуватимуть мої.
Я сконструювала руку, яка зможе задовольняти мої потреби...
подати бейсбольний м'яч.
Класичні роботи, як цей,
створюються та стають функціональними
завдяки встановленій кількості з'єднань та силових приводів.
Це означає, що їхня функціональність та форма вже визначені заздалегідь
на момент створення.
Незважаючи на те, що ця рука досить влучно кидає --
вона навіть влучила у штатив вкінці --
це не означає, що вона приготує вам повноцінний сніданок.
Вона навіть не здатна приготувати омлет.
Саме тоді мене осяяло нове бачення майбутнього робототехніки:
трансформери.
Вони їздять, вони бігають, вони літають
залежно від умов навколишнього середовища та мети.
Щоб втілити цей задум у реальність,
необхідно застосувати новий підхід до проектування роботів.
Уявіть роботизований модуль у формі багатокутника,
і за допомогою такої простої форми
змінюється безліч різних форм,
щоб спроектувати нову форму робота залежно від поставленого завдання.
У КГ, комп'ютерній графіці, це не проблема --
Якщо говорити про створення більшості фільмів з використанням КГ.
Але якщо ви намагаєтеся створити робота, який фізично рухається,
це зовсім інше питання.
Це абсолютно нова парадигма.
Але ви вже все це створювали.
Я думаю, кожен із вас виготовляв з паперу літачки, човники чи журавликів.
Орігамі - це універсальна платформа для проектувальників.
З одного аркуша паперу можна створити безліч форм,
якщо не влаштовує форма, можна розгорнути і повторно згорнути аркуш.
Згорнувши аркуш, можна з 2D поверхні утворити будь-яку 3D форму,
і це математично доведено.
А тепер уявіть, що необхідно створити аркуш зі штучним інтелектом,
який може набувати будь-якої форми,
в будь-який час.
Саме над цим я працюю вже довгий час.
Я називаю цей тип орігамі роботизованим орігамі,
''робогамі.''
Це перша трансформація робогамі,
яку я зробила приблизно 10 років тому.
Плоский робот
перетворюється у піраміду і знову у площину,
а потім у космічний корабель.
Цілком продумано.
Через 10 років завдяки праці моєї групи дослідників у сфері ніндзя орігамі --
вона налічує приблизно 22 людей --
ми отримали нове покоління робогамі,
воно трохи ефективніше і функціональніше, ніж попереднє.
Тому нове покоління робогамі фактично відповідає нашій меті.
Наприклад, цей робогамі переміщується по різних поверхнях автономно.
Коли це суха і рівна поверхня, він повзає.
А коли перед ним нерівна поверхня,
він починає котитися.
Все це виконує один і той самий робот,
але, залежно від типу поверхні,
він активує силові приводи у відповідній послідовності.
І як тільки йому трапляється перешкода, він її перестрибує.
Він виконує це завдяки накопиченню енергії в кожній із його кінцівок
і вивільненню цієї енергіі, і вилітає, як з рогатки.
Він навіть виконує гімнастичний трюк.
Круто.
(Сміх)
Я щойно вам показала, що може зробити один робогамі.
Уявіть, що може зробити група таких робогамі.
Вони можуть об'єднати зусилля, щоб виконати складніші завдання.
Кожен модуль, активний чи пасивний,
ми можемо задіяти, щоб створити різні форми.
Не лише форми завдяки контролю з'єднань загином.
Ми маємо змогу ставити різні завдання і приступати до їх виконання.
Ця форма створює простір для постановки нових завдань.
І на цей раз найважливішою є взаємодія.
Цим модулям необхідно автономно знаходити один одного у різних просторових умовах,
приєднуватися або від'єднуватися залежно від навколишніх умов та завдання.
І тепер ми можемо це зробити.
Що робити далі?
Скористаймося нашою уявою.
Це симуляція того, чого ми можемо досягти
за допомогою цього типу модуля.
Ми вирішили спроектувати робота, який переміщується на 4 кінцівках,
трансформується у маленьку собачку і робить невеликі кроки.
За допомогою цього ж модуля ми можемо спроектувати робота з іншими можливостями,
маніпулятора, типове завдання класичної робототехніки.
За допомогою маніпулятора можна підняти якийсь предмет.
Звісно, можна додати більше модулів, щоб зробити кінцівки маніпулятора довшими,
щоб брати або піднімати більші або менші предмети,
або спроектувати третю кінцівку.
Для робогамі немає однієї чітко встановленої форми або завдання.
Вони можуть трансформуватися у будь-що, будь-де та будь-коли.
То ж як їх створити?
Найбільша технічна проблема створення робогамі - надтонкі
та надгнучкі властивості
із збереженням функціональності.
Робогамі складаються з багатьох шарів схем, двигунів,
мікроконтролерів та сенсорів,
все в одному корпусі.
І коли ви контролюєте окремі з'єднання загином,
ви можете досягти ось таких плавних рухів
за вашою командою.
Замість одного робота, який створено для виконання лише одного завдання,
робогамі оптимізовано для виконання багатьох завдань.
І це досить важливо
для складних та особливих умов навколишнього середовища, як на Землі,
так і у космосі.
Космос -- це ідеальне середовище для робогамі.
Не можна дозволити собі мати одного робота для одного завдання.
Ніхто не знає, скільки завдань необхідно буде виконати в космосі.
Потрібна лише одна роботизована платформа, яка трансформується для безлічі завдань.
Необхідно мати лише один комплект тонких модулів робогамі,
що здатні трансформуватися для виконання безлічі завдань.
Хай ваші сумніви розвіються,
бо Європейська космічна агенція і Швейцарський космічний центр
є спонсорами для реалізації такої концепції.
Перед вами декілька зразків робогамі зі змінною структурою,
що досліджують поверхню іншої планети,
а також заглиблюються в підземний шар.
Це не просто дослідження.
Астронавтам необхідна додаткова допомога,
тому що вони не в змозі взяти з собою інтернів.
(Сміх)
Помічники астронавтів мають братися за кожне нудне завдання.
Вони можуть бути прості,
але надзвичайно інтерактивні.
Тому необхідні роботи, які полегшуватимуть проведення експериментів,
забезпечуючи астронавтів зв'язком,
і просто висаджуючись на різні поверхні у якості третьої руки, що тримає знаряддя.
Але як астронавти зможуть контролювати робогамі, наприклад,
за межами космічної станції?
В даному випадку я покажу вам робогамі, який тримає космічне сміття.
Можна покластися на свій зір, щоб контролювати їх,
але краще було б скористатися дотиковим відчуттям,
яке безпосередньо передається до рук астронавтів.
Необхідно мати лише тактильний пристрій,
тактильний інтерфейс, який відтворює відчуття дотику.
Ми можемо цього досягти завдяки робогамі.
Це найменший у світі тактильний інтерфейс,
що здатен відтворювати відчуття дотику на кінчиках пальців.
Це можна зробити, приводячи в рух робогамі
завдяки мікроскопічним рухам та рухам, видимим неозброєним оком на цьому етапі.
І досягнувши цього, можна не лише відчути
величину предмета,
округлість і форму,
а також жорсткість та текстуру.
Алекс тримає великий палець на цьому інтерфейсі,
і якби він використав інтерфейс з ВР окулярами та контролерами,
тоді віртуальна реальність перестала б бути віртуальною.
Це реальність, яку можна відчути на дотик.
Синя кулька, червона кулька і чорна кулька, на які він дивиться,
більше не розрізняються за кольором.
Тепер це ґумова синя кулька, губчаста червона кулька і більярдна чорна кулька.
Тепер це можливо.
Зараз я це продемонструю.
Вперше ця демонстрація проходить наживо
перед великою аудиторією
з надією, що все спрацює.
Зараз ви бачите атлас анатомії людини
та тактильний інтерфейс робогамі.
Подібно до всіх інших роботів зі змінною структурою,
він багатоцільовий.
Він працює не лише у якості мишки,
але й також як тактильний інтерфейс.
Зараз курсор розміщено на білому фоні, на якому нічого не зображено.
Тобто, на дотик нічого не відчувається,
тому інтерфейс дуже і дуже гнучкий.
Тепер за допомогою інтерфесйса я наближу курсор до шкіри,
до руки з м'язами,
тепер давайте відчуємо на дотик біцепси
або плечі.
Тепер ви бачите, наскільки зменшилася пружність інтерфейсу.
Давайте дослідимо ще більше.
Наблизимо наш курсор до грудної клітки.
Рухаючи курсор у верхній частині грудної клітки
та між міжреберними м'язами,
тобто там, де різна жорсткість,
я відчуваю різницю пружності інтерфейсу.
Можете не сумніватися.
Інтерфейс став набагато жорсткішим по відношенню до сили пружності,
яку він передає кінчику мого пальця.
Я продемонструвала вам експеримент з нерухомими поверхнями.
Уявімо, що мені необхідно наблизити курсор до рухомої поверхні,
наприклад, до серця, яке б'ється.
Що б я відчула?
(Оплески)
Ви можете відчути на дотик, як стукає ваше серце.
Цей інтерфейс може фактично знаходитися у вашій кишені,
коли ви здійснюєте покупки онлайн.
Тепер ви маєте змогу відчути на дотик светр, який ви купуєте,
його м'якість,
перевірити чи це кашемір,
або купити бублики, перевірити,
наскільки вони тверді або хрусткі.
Тепер це можливо.
Робототехніка розвивається і стає більш персоналізованою та адаптивною,
щоб пристосуватися до наших потреб.
Цей унікальний вид робототехніки, здатної до трансформації,
фактично є платформою для створення цього невидимого, інтуїтивного інтерфейсу,
щоб задовольнити наші конкретні потреби.
Ці роботи більше не будуть схожі на персонажів з фільмів.
Вони перетворюватимуться у те, що нам заманеться.
Дякую.
(Оплески)
作为一个机器人科学家， 我经常被问到很多问题。
“什么时候才会有机器人 帮我做早饭？”
我认为未来的机器人 会跟我们长得很像。
我觉得他们会长得和我一样，
所以我为它们制作了眼睛， 以我的眼睛作为模拟范本。
我为机器人研制了 足够灵活的手指，来帮我……
投棒球。
像这样的传统机器人
是基于固定数量的
关节和制动器来执行它的功能，
这意味着在设计构思它们的阶段， 其功能和外形
就已基本固定了。
也就是说，虽然这个 机械臂扔球扔得很准——
准到完美击中三脚架——
但它并不能给你做早饭，
比如炒鸡蛋。
所以我对未来的机器人 产生了新的构想：
那就是“变形金刚”。
这种机器人可以根据 执行的任务和环境的不同，
在驾驶、奔跑、飞行 三种模式间自由切换。
为了实现这个构想，
我们必须重新思考 机器人的设计方式。
想象一个多边形的机器人模块，
并且用这一个简单的多边形模块
去“折”成各种不同的形状，
去拼成一个新的机器人 来完成各种不同的任务。
在计算机绘图领域， 这不是什么新鲜事——
它已经应用多年， 而且大多数电影都采用这项技术。
但要建造一个 身体可以移动的机器人，
就完全是另一回事了。
没有前例可循。
但是，我们都干过类似的事。
那便是，我们都折过纸， 无论是纸飞机、纸船，还是千纸鹤。
以设计师的角度来看， 折纸艺术是一个变化多端的过程，
用一张纸，你就可以折出各种形状，
如果你不喜欢这个作品， 可以拆开来，再折出另外的东西。
任何 3D 立体形式都可以 由 2D 平面折叠而成，
这在数学上得到了证明。
再想象一下， 要是有一张智能化的纸，
这张纸可以随时随地自己折成
任何形状。
这就是我致力于创造的
“全自动折纸机器人”，
简称 “折纸机器人（robogami）”。
这是我十年前做的 第一代 “折纸机器人”
首次变型的过程。
它从一个平面
变成了金字塔，然后再变回来，
接着又变成航天飞机的形状。
很可爱吧!
十年后的今天，我的 忍者折纸机器人研究团队——
我们现在大概有 22 个人——
已经做出了新一代的折纸机器人，
它的执行效率更高， 能完成的事情也更多。
这代折纸机器人是有实际用途的，
比方说，这个机器人 能根据实际地形来自主导航。
在干燥和平坦的地面， 它会以爬行的方式前进。
要是地表凹凸不平，
它就采用翻滚模式。
虽然是同一个机器人，
但现在它能根据不同地形
激活不同的驱动器， 从而采取不同的移动方式。
当它遇到障碍物时， 还能直接跳过去，
这是通过在机器人腿部储存 并释放能量来完成的。
于是机器人 就会像弹弓一样弹起来，
它甚至还能做体操动作。
耶！
（笑声）
你们刚刚看到了 一个折纸机器人所能实现的，
更不用说如果有一群 这样的机器人了，
它们可以联合起来 完成更复杂的任务，
每个模组，不论是主动式， 还是被动式模组，
我们都能够组合它们 来创造出各种不同的形状。
不仅如此，通过控制 它们的可折叠关节，
我们还可以创造并攻克不同的任务。
灵活多变的组合形状 正在开拓机器人的新任务空间。
此时，最重要的任务便是组合。
我们得让机器人能自主找到彼此，
并根据环境和任务的需要， 合体或者分离，
这已经实现了。
那下一步是什么？
突破我们的想象力。
这是我们可以通过该模组
实现的机器人模拟。
我们决定把这个四腿爬行的机器人
变成一条小狗， 再让它小步走路。
同一个模组， 我们也可以做成别的东西：
做一个机械臂， 一种典型的传统式机器人。
机械臂，顾名思义可以抓取物品。
当然，你还可以添加 更多模组使机械臂更长，
来抓取更大或更小的物体，
或者甚至是装第三只手臂。
折纸机器人 是没有特定的形状或功能的。
它们能随时随地变换成任何形状。
那我们如何制造它们？
技术上的最大挑战 就是实现超薄化，
具有灵活性，
但同时确保实用功能。
每个单一的机体内都是 由多层电路，马达，
微控制器
以及传感器组成的。
在控制单个折叠接头时，
我们的命令能让机器人
实现这样的软运动。
不像其他机器人那样 局限于单一功能，
折纸机器人的优势在于 它可以完成多种任务。
这使它得以
在地球以及太空的 复杂独特的环境当中
发挥重要的作用。
太空任务再适合折纸机器人不过了，
给每一个任务配置一个 专属的机器人成本太高，
谁知道我们未来会有多少太空任务？
所以必须得有一个多功能的 机器人来完成这些任务。
我们想要一套 薄型折纸机器人模组，
可以通过变形 完成各种各样的任务。
这不是我随便说说而已，
欧洲航天局和瑞士航天局
已经在资助这个想法了。
图片上显示的就是 折纸机器人的各种不同组合，
它们能在太空外星上探索， 能在地表工作，能飞天勘察，
也能深入地表以下。
这不仅仅是探索。
对于宇航员来说， 他们需要额外的帮助，
因为你无法承受 送个实习生上太空的后果。
（笑声）
他们必须完成每项繁琐的工作，
可能是很简单，
但却有极强交互性质的工作。
得益于此，它们可以 辅助宇航员进行实验，
帮助他们进行通信，
并直接附着在机舱表面，成为 宇航员第三只拿着不同工具的臂膀。
但他们如何才能控制机器人呢？
例如，在太空站外。
在这种情况下，我展示了一个 拿着空间碎片的折纸机器人，
你可以通过视觉来操控机器人，
但更好的是将触觉，
直接传递到宇航员的手上。
此刻我们所需要的 是模拟触觉的装置，
一个可以重现触觉感受的模拟界面，
利用折纸机器人， 我们可以实现这一点。
这是全球最小的触觉模拟界面，
可以在指尖下方重现触感。
我们通过在模拟台上的 可视宏观动作
以及肉眼不可见的微小运动 来实现这一点。
通过这项技术，
你不仅能感受到物体的大小，
圆滑度和线条，
还能感受到物体的硬度和质感。
这个人机接口在艾利克斯的拇指下，
如果再搭配使用 虚拟现实（VR）眼镜和手动控制器，
虚拟现实就不再是虚拟的，
而是变成了摸得到的现实。
艾利克斯不仅能通过颜色区分
眼前的蓝、红、黑三个球， 还能通过不同材质来区分：
橡皮做的蓝球，海绵做的红球 和台球触感的黑球。
同样，这已变为可能。
我为各位展示一下。
这是我们第一次 在这么多观众面前
做现场演示，
希望它别出岔子。
你们现在看到的是人体解剖图，
以及折纸机器人的模拟界面，
跟别的折纸机器人一样，
它是多功能的，
既能用作鼠标，
又能作为触觉界面。
比如说，鼠标所在的 空白界面中没有物体，
所以说我们什么也感受不到，
这个界面就会非常松。
现在我把它当作鼠标 放到皮肤的位置，
一个肌肉发达的手臂，
我们感受一下他的肱二头肌，
或肩膀，
现在你看，它变得比较硬。
我们再换一个地方，
比如肋骨，
当我把鼠标移到肋骨
和肋间肌，
马上感觉到它变软了， 而后又变硬。
我能感到很明显的差别。
我说的都是真的，
你们看现在摸起来很硬，
因为传到我指尖的反作用力变大了。
刚刚我摸的东西都是静止的，
要是我摸会动的东西又会怎样呢？
比如说，跳动的心脏，
会有什么感觉呢？
（掌声）
这可以是你跳动的心。
在网购的时候，
你也可以把此装置放进口袋，
这样你就能触摸到 你要买的毛衣的不同质地，
感受一下它有多柔软，
感受一下它是不是纯羊毛，
还可以摸一摸你要买的百吉饼，
它有多硬，或有多脆，
这一切都已成为可能。
折纸机器人技术正变得 越加人性化，且更具适用性，
来应对我们各类的生活需求。
这种独特的 可自我重塑的机器人技术
是一个平台，可以通过 提供无形而直观的人机接口。
来满足我们确切的需求。
这些机器人将不再 局限于电影中的形象，
它们将成为你想要的任何东西。
谢谢。
（掌声）
身為機器人學家， 我被問過很多問題。
「何時才有會煮早餐的機器人？」
我過去認為未來的機器人 會跟我們長得很像。
我覺得它們會長得像我一樣，
所以我用自己的眼睛當範本 來為它們做眼睛。
我給它們做手指， 讓它們能靈活地丟棒球。
這種傳統式的機器人
有一定數量的關節和致動器 來執行它的功能，
這也表示，在設計構思的階段，
它們就已有了一定的功能和形狀。
所以，就算它能完美地投球——
打到三角架了——
它並不能為你做早餐，
也無法幫你炒蛋。
思索至此，我對未來的機器人 有了新的構想：
變形金剛。
它們能疾駛、奔跑、飛翔，
隨著多變的環境和任務來變化。
為了讓這個想法成真，
就必須重新思考機器人設計的概念。
想像一下，如果有一個 多角形的機器人模組，
運用簡單的多角形 來變化成多種不同形狀，
我們就可以用這樣的模組 來建造多才多藝的新型機器人。
這在電腦繪圖的領域中不是新概念，
它已應用多年，現在的電影 大量運用這項技術。
但要建造一個可以移動機器人，
就完全是另一回事了，
因為沒有前例可循。
各位都有過摺紙的經驗，
無論是紙飛機、紙船、紙鶴。
以設計的角度來看， 摺紙是一種變化多端的平台；
用一張紙，你就能摺出各種形狀，
如果你不喜歡摺出來的作品， 可以拆開來重新摺成別的東西。
任何立體形狀 都可以用平面來摺疊成型，
這是數學可以證明的。
如果這張紙長了腦袋，
就可以自己隨時摺成任何形狀。
這就是我目前致力創造的東西，
我稱之為「摺紙式機器人」。
這是我十年前做的摺紙式機器人 首次變形的過程，
它從一個平面，
變成金字塔形狀，然後再變回來，
接著變成太空梭的形狀。
很可愛吧！
十年後的今天，
我的摺紙式機器人忍者研究團隊——
成員約有 22 人——
已經做出新一代的摺紙式機器人，
它們的執行效率更高， 能做的事情也更多。
新一代摺紙式機器人有實際用途，
舉個例子，這個機器人 能根據地形來自主導航；
在乾燥和平坦的地面，它會用爬的，
突然碰到崎嶇不平的地形，
它會開始用滾的。
它會這樣——這是同一個機器人——
隨著碰到的地形，
它會啟動致動器中不同組的程序。
一旦有障礙物，它會跳過去，
這是藉著在它的腿中儲存能量，
然後在釋放能量時 讓它像射彈弓一樣彈出去。
它甚至還能會體操動作。
耶！
（笑聲）
你們剛剛看到了 單一摺紙式機器人的能耐。
成群時它們能做甚麼？
它們能合力執行更複雜的工作。
每個模組——有的是主動式模組， 有的是被動式模組——
能組合成不同的形狀。
更甚於此，我們能 藉由控制摺疊處的關節，
讓它們有能力因應更多不同的工作。
組合的形狀決定它能創造的新功能，
此時，最重要的就是組合的動作，
各個模組必須在 分散各處的情況下找到彼此，
然後視環境和任務的需要 組合或分離。
這我們已經辦到了。
接下來呢？
那就要運用想像力了。
我們用這種模組做了一些模擬。
我們決定要做一個 用四隻腳爬行的機器人，
它變成一隻小狗，然後小步走路。
我們能用同一個模組做成別的東西：
機械手，一種典型的傳統機器人。
機械手可以把東西拿起來。
你當然也可以加用更多模組， 讓機器手臂更長，
來拿起更大或更小的物體，
或讓它有第三隻手臂。
摺紙式機器人沒有特定的形狀， 也沒有特定的功能，
它們能隨時隨地變成任何東西。
這種機器人是怎麼建造的呢？
技術上最大的挑戰是超薄化，
讓它們更靈活，
同時保有功能性。
每個單一的機體都是由多層電路、 馬達、微控制器和感應器組成，
如果摺疊處的關節都能分別控制，
一個指令就能夠達成 像那樣柔軟的動作。
一個機器人不再只有一種用途，
摺紙式機器人是優化的多工機器人。
這項技術在地球以及太空中 各種獨特的環境裡，
有很重要的用途。
摺紙式機器人最適合 應用於太空的環境，
單工機器人成本太高，
太空任務的各項需求難以預測，
我們需要的是一個能變形 來執行各種工作的機器人平台——
一種薄型摺紙式機器人模組的太空艙，
機器人能各自變形來完成各種工作。
口說無憑，
歐洲太空總署和瑞士太空中心 已贊助了這個概念。
現在你可以看到摺紙式機器人 多種組態的畫面。
它們探索外星，
能在地表工作，也能飛天遁地。
它們的功能也不僅止於探索。
太空人需要協助，
但把實習生送上太空也不敷成本。
（笑聲）
他們要自己做各種單調的工作，
這些工作可能很單純，
但互動性很高。
這時候就可能需要機器人 來幫他們進行實驗、
協助執行輸送任務，
或直接附著在艙殼上， 變成太空人的第三隻手臂，
自己拿著工具工作。
但太空人該如何在艙內 控制艙外的摺紙式機器人？
這裡看到的是一個機器人 拿著太空殘骸。
如果能看到艙外的狀況， 就能控制機器人。
但如果太空人能用手的觸覺 感受到太空艙外的物體，
那就更好了。
此時我們需要的是模擬觸覺的裝置，
一種觸覺模擬的介面， 重現標的物觸摸起來的感覺。
這是摺紙式機器人做得到的。
這是全世界最小的觸覺模擬介面，
它能在你的指尖下模擬觸覺的感受。
摺紙式機器人是在模擬台上
以肉眼看不出來的顯微動作， 搭配肉眼可見的動作，
來達成這項模擬。
有了這項裝置，
你不但能感覺到這物體 有多大、多圓，或線條狀，
還能感覺到軟硬度和質地。
影片中，介面在艾力克斯的拇指下，
如果再搭配使用 虛擬實境眼鏡和手動控制器，
虛擬實境就不再是虛擬了，
而是摸得到的實境。
他看到的藍球、紅球、黑球，
不再只能用顏色來區分；
藍球是橡皮做的， 紅球是海綿做的，黑球是撞球。
這已經變成可能。
我來示範給你們看。
這真的是第一次
在這麼多觀眾的公開場合做展示。
希望行得通。
你現在看到的是人體解剖圖，
以及摺紙式機器人的觸覺模擬介面。
就像其他所有可重新組態的機器人，
它具有多工性。
它不但是個滑鼠，
也是觸覺模擬介面。
比如說，空白背景中沒有物體，
所以沒有感覺要模擬。
這介面就會很軟。
現在，我把它當作滑鼠移到皮膚上，
肌肉發達的手臂上，
我們來摸一下他的二頭肌，
然後他的肩膀，
你可以看到它變得比較硬。
我們來摸其他部位。
現在移到他的胸廓，
我從肋骨滑到肋間肌上，
馬上感覺到由硬變軟，
有很明顯的差別。
你要相信我。
你們看，現在摸起來很硬，
因為傳到我指尖的反作用力比較大。
剛才都是摸一些靜止的表面，
摸到在動的東西會怎麼樣呢？
比如說，跳動的心臟？
會有甚麼感覺呢？
（掌聲）
有一天這可能是你的心臟。
在網路上購物的時候，
將此裝置放在口袋裡。
你就能伸手到口袋裡， 摸到毛衣的不同質地，
它有多柔軟，
是不是真的喀什米爾羊毛。
如果你想買貝果，
你能感覺到它有多硬或多脆。
這已經變成可能。
機器人技術已進步到 更個人化和更有適應性，
來因應我們日常的需求。
這種獨特的可重組態機器人技術
為無形而直覺的介面提供平台，
來迎合我們各種特定的需求。
這些機器人不再像是 電影中看到的機器人角色，
而是你們想要的， 它們就會變成那個樣子。
謝謝大家。
（掌聲）