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)