WEBVTT

00:00:01.944 --> 00:00:05.665
作为一个机器人科学家，
我经常被问到很多问题。

00:00:05.689 --> 00:00:08.179
“什么时候才会有机器人
帮我做早饭？”

00:00:09.049 --> 00:00:13.725
我认为未来的机器人
会跟我们长得很像。

00:00:16.114 --> 00:00:17.788
我觉得他们会长得和我一样，

00:00:17.812 --> 00:00:21.775
所以我为它们制作了眼睛，
以我的眼睛作为模拟范本。

00:00:22.813 --> 00:00:27.869
我为机器人研制了
足够灵活的手指，来帮我……

00:00:27.893 --> 00:00:29.213
投棒球。

NOTE Paragraph

00:00:31.837 --> 00:00:33.854
像这样的传统机器人

00:00:33.878 --> 00:00:37.054
是基于固定数量的

00:00:37.078 --> 00:00:40.276
关节和制动器来执行它的功能，

00:00:40.780 --> 00:00:45.115
这意味着在设计构思它们的阶段，
其功能和外形

00:00:45.139 --> 00:00:46.970
就已基本固定了。

00:00:47.430 --> 00:00:50.357
也就是说，虽然这个
机械臂扔球扔得很准——

00:00:50.381 --> 00:00:53.284
准到完美击中三脚架——

00:00:54.015 --> 00:00:57.178
但它并不能给你做早饭，

00:00:57.202 --> 00:01:00.839
比如炒鸡蛋。

NOTE Paragraph

00:01:00.863 --> 00:01:05.188
所以我对未来的机器人
产生了新的构想：

00:01:06.101 --> 00:01:08.089
那就是“变形金刚”。

00:01:08.989 --> 00:01:11.536
这种机器人可以根据
执行的任务和环境的不同，

00:01:11.560 --> 00:01:16.429
在驾驶、奔跑、飞行
三种模式间自由切换。

00:01:17.267 --> 00:01:19.048
为了实现这个构想，

00:01:19.072 --> 00:01:22.660
我们必须重新思考
机器人的设计方式。

00:01:23.448 --> 00:01:27.462
想象一个多边形的机器人模块，

00:01:27.486 --> 00:01:29.565
并且用这一个简单的多边形模块

00:01:29.589 --> 00:01:32.627
去“折”成各种不同的形状，

00:01:32.651 --> 00:01:36.941
去拼成一个新的机器人
来完成各种不同的任务。

00:01:37.528 --> 00:01:41.231
在计算机绘图领域，
这不是什么新鲜事——

00:01:41.255 --> 00:01:44.686
它已经应用多年，
而且大多数电影都采用这项技术。

00:01:44.710 --> 00:01:48.580
但要建造一个
身体可以移动的机器人，

00:01:48.604 --> 00:01:50.180
就完全是另一回事了。

00:01:50.691 --> 00:01:53.082
没有前例可循。

NOTE Paragraph

00:01:54.307 --> 00:01:56.553
但是，我们都干过类似的事。

00:01:57.434 --> 00:02:03.113
那便是，我们都折过纸，
无论是纸飞机、纸船，还是千纸鹤。

00:02:03.893 --> 00:02:07.737
以设计师的角度来看，
折纸艺术是一个变化多端的过程，

00:02:07.761 --> 00:02:11.837
用一张纸，你就可以折出各种形状，

00:02:11.861 --> 00:02:15.602
如果你不喜欢这个作品，
可以拆开来，再折出另外的东西。

00:02:15.947 --> 00:02:21.963
任何 3D 立体形式都可以
由 2D 平面折叠而成，

00:02:21.987 --> 00:02:25.044
这在数学上得到了证明。

00:02:26.555 --> 00:02:30.963
再想象一下，
要是有一张智能化的纸，

00:02:30.987 --> 00:02:34.546
这张纸可以随时随地自己折成

00:02:34.570 --> 00:02:35.793
任何形状。

00:02:36.322 --> 00:02:38.576
这就是我致力于创造的

00:02:38.600 --> 00:02:41.226
“全自动折纸机器人”，

00:02:41.226 --> 00:02:43.825
简称 “折纸机器人（robogami）”。

NOTE Paragraph

00:02:45.387 --> 00:02:48.907
这是我十年前做的
第一代 “折纸机器人”

00:02:48.931 --> 00:02:52.240
首次变型的过程。

00:02:52.264 --> 00:02:54.031
它从一个平面

00:02:54.055 --> 00:02:57.002
变成了金字塔，然后再变回来，

00:02:57.026 --> 00:03:00.454
接着又变成航天飞机的形状。

00:03:00.822 --> 00:03:02.402
很可爱吧!

NOTE Paragraph

00:03:02.789 --> 00:03:09.659
十年后的今天，我的
忍者折纸机器人研究团队——

00:03:09.683 --> 00:03:11.747
我们现在大概有 22 个人——

00:03:12.332 --> 00:03:15.740
已经做出了新一代的折纸机器人，

00:03:15.764 --> 00:03:19.554
它的执行效率更高，
能完成的事情也更多。

00:03:20.105 --> 00:03:23.388
这代折纸机器人是有实际用途的，

00:03:23.412 --> 00:03:28.611
比方说，这个机器人
能根据实际地形来自主导航。

00:03:28.635 --> 00:03:32.798
在干燥和平坦的地面，
它会以爬行的方式前进。

00:03:34.256 --> 00:03:36.735
要是地表凹凸不平，

00:03:36.759 --> 00:03:37.996
它就采用翻滚模式。

00:03:38.020 --> 00:03:40.472
虽然是同一个机器人，

00:03:40.496 --> 00:03:43.519
但现在它能根据不同地形


00:03:43.543 --> 00:03:48.805
激活不同的驱动器，
从而采取不同的移动方式。

00:03:50.459 --> 00:03:54.020
当它遇到障碍物时，
还能直接跳过去，

00:03:55.485 --> 00:03:58.861
这是通过在机器人腿部储存
并释放能量来完成的。

00:03:58.885 --> 00:04:02.761
于是机器人
就会像弹弓一样弹起来，

00:04:02.785 --> 00:04:05.048
它甚至还能做体操动作。

00:04:05.688 --> 00:04:06.859
耶！

NOTE Paragraph

00:04:06.883 --> 00:04:08.320
（笑声）

NOTE Paragraph

00:04:08.828 --> 00:04:13.005
你们刚刚看到了
一个折纸机器人所能实现的，

00:04:13.029 --> 00:04:15.814
更不用说如果有一群
这样的机器人了，

00:04:15.838 --> 00:04:19.860
它们可以联合起来
完成更复杂的任务，

00:04:19.884 --> 00:04:23.046
每个模组，不论是主动式，
还是被动式模组，

00:04:23.070 --> 00:04:26.637
我们都能够组合它们
来创造出各种不同的形状。

00:04:26.661 --> 00:04:29.410
不仅如此，通过控制
它们的可折叠关节，

00:04:29.434 --> 00:04:33.982
我们还可以创造并攻克不同的任务。

00:04:34.006 --> 00:04:37.623
灵活多变的组合形状
正在开拓机器人的新任务空间。

00:04:37.736 --> 00:04:41.575
此时，最重要的任务便是组合。

00:04:42.192 --> 00:04:46.376
我们得让机器人能自主找到彼此，

00:04:46.400 --> 00:04:50.819
并根据环境和任务的需要，
合体或者分离，

00:04:51.616 --> 00:04:54.017
这已经实现了。

NOTE Paragraph

00:04:54.412 --> 00:04:55.839
那下一步是什么？

00:04:55.863 --> 00:04:57.391
突破我们的想象力。

NOTE Paragraph

00:04:57.704 --> 00:05:00.105
这是我们可以通过该模组

00:05:00.129 --> 00:05:01.786
实现的机器人模拟。

00:05:01.810 --> 00:05:05.376
我们决定把这个四腿爬行的机器人

00:05:06.870 --> 00:05:10.049
变成一条小狗，
再让它小步走路。

00:05:10.073 --> 00:05:13.907
同一个模组，
我们也可以做成别的东西：

00:05:13.931 --> 00:05:17.349
做一个机械臂，
一种典型的传统式机器人。

00:05:17.373 --> 00:05:20.072
机械臂，顾名思义可以抓取物品。

00:05:20.096 --> 00:05:24.140
当然，你还可以添加
更多模组使机械臂更长，

00:05:24.164 --> 00:05:27.887
来抓取更大或更小的物体，

00:05:27.911 --> 00:05:30.277
或者甚至是装第三只手臂。

00:05:31.545 --> 00:05:35.906
折纸机器人
是没有特定的形状或功能的。

00:05:36.628 --> 00:05:41.543
它们能随时随地变换成任何形状。

NOTE Paragraph

00:05:42.408 --> 00:05:45.084
那我们如何制造它们？

00:05:45.108 --> 00:05:50.425
技术上的最大挑战
就是实现超薄化，

00:05:50.449 --> 00:05:51.600
具有灵活性，

00:05:51.624 --> 00:05:54.097
但同时确保实用功能。

00:05:54.562 --> 00:05:58.374
每个单一的机体内都是
由多层电路，马达，

00:05:58.398 --> 00:06:00.816
微控制器

00:06:00.840 --> 00:06:02.694
以及传感器组成的。

00:06:02.718 --> 00:06:06.039
在控制单个折叠接头时，

00:06:06.063 --> 00:06:08.974
我们的命令能让机器人

00:06:09.283 --> 00:06:11.265
实现这样的软运动。

00:06:14.013 --> 00:06:18.756
不像其他机器人那样
局限于单一功能，

00:06:18.776 --> 00:06:23.284
折纸机器人的优势在于
它可以完成多种任务。

00:06:23.366 --> 00:06:25.123
这使它得以

00:06:25.147 --> 00:06:28.978
在地球以及太空的
复杂独特的环境当中

00:06:29.002 --> 00:06:31.967
发挥重要的作用。

NOTE Paragraph

00:06:33.782 --> 00:06:36.956
太空任务再适合折纸机器人不过了，

00:06:37.673 --> 00:06:42.034
给每一个任务配置一个
专属的机器人成本太高，

00:06:42.966 --> 00:06:46.302
谁知道我们未来会有多少太空任务？

00:06:46.846 --> 00:06:53.805
所以必须得有一个多功能的
机器人来完成这些任务。

00:06:55.188 --> 00:07:00.300
我们想要一套
薄型折纸机器人模组，

00:07:00.324 --> 00:07:04.695
可以通过变形
完成各种各样的任务。

00:07:06.322 --> 00:07:09.532
这不是我随便说说而已，

00:07:09.556 --> 00:07:12.592
欧洲航天局和瑞士航天局

00:07:12.616 --> 00:07:14.876
已经在资助这个想法了。

NOTE Paragraph

00:07:15.562 --> 00:07:20.607
图片上显示的就是
折纸机器人的各种不同组合，

00:07:20.631 --> 00:07:24.409
它们能在太空外星上探索，
能在地表工作，能飞天勘察，

00:07:24.433 --> 00:07:26.355
也能深入地表以下。

00:07:27.117 --> 00:07:29.196
这不仅仅是探索。

00:07:29.220 --> 00:07:31.808
对于宇航员来说，
他们需要额外的帮助，

00:07:31.832 --> 00:07:34.666
因为你无法承受
送个实习生上太空的后果。

NOTE Paragraph

00:07:34.690 --> 00:07:35.872
（笑声）

NOTE Paragraph

00:07:36.357 --> 00:07:39.238
他们必须完成每项繁琐的工作，

00:07:39.262 --> 00:07:40.480
可能是很简单，

00:07:40.504 --> 00:07:42.614
但却有极强交互性质的工作。

00:07:42.762 --> 00:07:46.174
得益于此，它们可以
辅助宇航员进行实验，

00:07:46.198 --> 00:07:48.509
帮助他们进行通信，

00:07:48.533 --> 00:07:54.234
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。

00:07:55.245 --> 00:07:57.622
但他们如何才能控制机器人呢？

00:07:57.622 --> 00:07:59.955
例如，在太空站外。

00:07:59.979 --> 00:08:04.016
在这种情况下，我展示了一个
拿着空间碎片的折纸机器人，

00:08:04.040 --> 00:08:07.644
你可以通过视觉来操控机器人，

00:08:07.668 --> 00:08:12.130
但更好的是将触觉，

00:08:12.154 --> 00:08:15.757
直接传递到宇航员的手上。

00:08:16.248 --> 00:08:18.671
此刻我们所需要的
是模拟触觉的装置，

00:08:18.695 --> 00:08:22.403
一个可以重现触觉感受的模拟界面，

00:08:23.051 --> 00:08:26.041
利用折纸机器人，
我们可以实现这一点。

NOTE Paragraph

00:08:27.276 --> 00:08:31.424
这是全球最小的触觉模拟界面，

00:08:32.316 --> 00:08:37.505
可以在指尖下方重现触感。

00:08:38.104 --> 00:08:40.681
我们通过在模拟台上的
可视宏观动作

00:08:40.705 --> 00:08:45.216
以及肉眼不可见的微小运动
来实现这一点。

00:08:45.812 --> 00:08:46.906
通过这项技术，

00:08:46.906 --> 00:08:51.205
你不仅能感受到物体的大小，

00:08:51.229 --> 00:08:54.115
圆滑度和线条，

00:08:54.139 --> 00:08:57.702
还能感受到物体的硬度和质感。

00:08:59.019 --> 00:09:03.008
这个人机接口在艾利克斯的拇指下，

00:09:03.032 --> 00:09:07.844
如果再搭配使用
虚拟现实（VR）眼镜和手动控制器，

00:09:07.868 --> 00:09:11.497
虚拟现实就不再是虚拟的，

00:09:11.521 --> 00:09:14.295
而是变成了摸得到的现实。

00:09:16.529 --> 00:09:18.750
艾利克斯不仅能通过颜色区分

00:09:18.750 --> 00:09:22.706
眼前的蓝、红、黑三个球，
还能通过不同材质来区分：

00:09:22.730 --> 00:09:28.041
橡皮做的蓝球，海绵做的红球
和台球触感的黑球。

00:09:28.642 --> 00:09:30.352
同样，这已变为可能。

00:09:31.263 --> 00:09:32.593
我为各位展示一下。

NOTE Paragraph

00:09:34.150 --> 00:09:38.319
这是我们第一次
在这么多观众面前

00:09:38.343 --> 00:09:41.189
做现场演示，

00:09:41.213 --> 00:09:43.041
希望它别出岔子。

00:09:43.668 --> 00:09:47.969
你们现在看到的是人体解剖图，

00:09:47.993 --> 00:09:50.786
以及折纸机器人的模拟界面，

00:09:50.810 --> 00:09:53.355
跟别的折纸机器人一样，

00:09:53.379 --> 00:09:54.554
它是多功能的，

00:09:54.578 --> 00:09:56.601
既能用作鼠标，

00:09:56.625 --> 00:09:58.990
又能作为触觉界面。

NOTE Paragraph

00:09:59.381 --> 00:10:03.155
比如说，鼠标所在的
空白界面中没有物体，

00:10:03.179 --> 00:10:05.231
所以说我们什么也感受不到，

00:10:05.255 --> 00:10:08.967
这个界面就会非常松。

00:10:09.352 --> 00:10:12.504
现在我把它当作鼠标
放到皮肤的位置，

00:10:12.528 --> 00:10:13.791
一个肌肉发达的手臂，

00:10:13.815 --> 00:10:15.831
我们感受一下他的肱二头肌，

00:10:15.855 --> 00:10:17.343
或肩膀，

00:10:17.367 --> 00:10:20.142
现在你看，它变得比较硬。

00:10:20.401 --> 00:10:21.772
我们再换一个地方，

00:10:21.796 --> 00:10:24.452
比如肋骨，

00:10:24.730 --> 00:10:27.292
当我把鼠标移到肋骨

00:10:27.316 --> 00:10:29.601
和肋间肌，

00:10:29.625 --> 00:10:31.174
马上感觉到它变软了，
而后又变硬。

00:10:31.198 --> 00:10:33.434
我能感到很明显的差别。

00:10:33.458 --> 00:10:34.784
我说的都是真的，

00:10:34.808 --> 00:10:39.011
你们看现在摸起来很硬，

00:10:39.035 --> 00:10:41.174
因为传到我指尖的反作用力变大了。

NOTE Paragraph

00:10:41.822 --> 00:10:45.664
刚刚我摸的东西都是静止的，

00:10:45.694 --> 00:10:49.377
要是我摸会动的东西又会怎样呢？

00:10:49.401 --> 00:10:51.468
比如说，跳动的心脏，

00:10:51.492 --> 00:10:52.887
会有什么感觉呢？

NOTE Paragraph

00:10:59.573 --> 00:11:05.719
（掌声）

NOTE Paragraph

00:11:07.158 --> 00:11:09.576
这可以是你跳动的心。

00:11:10.010 --> 00:11:13.620
在网购的时候，

00:11:13.644 --> 00:11:15.712
你也可以把此装置放进口袋，

00:11:16.361 --> 00:11:20.150
这样你就能触摸到
你要买的毛衣的不同质地，

00:11:20.174 --> 00:11:21.396
感受一下它有多柔软，

00:11:21.420 --> 00:11:24.256
感受一下它是不是纯羊毛，

00:11:24.280 --> 00:11:26.336
还可以摸一摸你要买的百吉饼，

00:11:26.360 --> 00:11:29.428
它有多硬，或有多脆，

00:11:30.229 --> 00:11:32.196
这一切都已成为可能。

NOTE Paragraph

00:11:34.774 --> 00:11:40.586
折纸机器人技术正变得
越加人性化，且更具适用性，

00:11:40.610 --> 00:11:43.714
来应对我们各类的生活需求。

00:11:44.457 --> 00:11:48.082
这种独特的
可自我重塑的机器人技术

00:11:48.106 --> 00:11:53.817
是一个平台，可以通过
提供无形而直观的人机接口。

00:11:53.817 --> 00:11:56.600
来满足我们确切的需求。

00:11:58.169 --> 00:12:02.481
这些机器人将不再
局限于电影中的形象，

00:12:02.843 --> 00:12:06.691
它们将成为你想要的任何东西。

NOTE Paragraph

00:12:07.223 --> 00:12:08.429
谢谢。

NOTE Paragraph

00:12:08.453 --> 00:12:12.051
（掌声）