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← "Robogamis" que cambian de forma y se transforman a sí mismos

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Showing Revision 9 created 09/21/2019 by Jenny Lam-Chowdhury.

  1. Como especialista en robótica,
    me hacen muchas preguntas:
  2. "¿Cuándo me servirán
    el desayuno los robots?".
  3. Pensé que en el futuro la robótica
    se parecería más a nosotros,
  4. más a mí.
  5. Así que construí ojos
    que se parecieran a los míos.
  6. Construí dedos ágiles
    que pueden lanzarme...
  7. bolas de béisbol.
  8. Robots tradicionales,
    como el que ven aquí,
  9. se construyen y se hacen funcionales
  10. por medio de unas articulaciones
    y actuadores fijos.
  11. Esto quiere decir que
    su forma y funcionalidad
  12. ya están predeterminadas en su diseño.
  13. Así que incluso si este brazo
    puede lanzar muy bien
  14. --hasta puede darle al trípode enfrente--,
  15. no está diseñado para prepararles
    el desayuno exactamente.
  16. No está diseñado para batir huevos.
  17. En ese momento, tuve una idea novedosa
    sobre el futuro de la robótica:
  18. los Transformers.
  19. Se trasladan, corren, vuelan...
  20. y todo esto según los distintos entornos
    y la tarea que deban concretar.
  21. Para que esto se vuelva realidad,
  22. es necesario repensar
    el diseño de los robots.
  23. Imaginen un módulo robótico
    que tenga forma de polígono
  24. y que, usando esa sencilla
    forma de polígono,
  25. se reconstruya de maneras diferentes
  26. y cree así nuevas formas robóticas
    para realizar diversas tareas.
  27. En la computación gráfica,
    esto no es ninguna novedad,
  28. se ha realizado por bastante tiempo:
    así es como se hacen las películas.
  29. Pero si lo que quieren es crear
    un robot que se mueva físicamente,
  30. eso es otra historia.
  31. Se trata de un paradigma totalmente nuevo.
  32. Pero todos lo conocemos.
  33. ¿Quién no ha hecho un avión,
    un barco o una grulla de papel?
  34. El origami es una plataforma versátil
    para los diseñadores.
  35. A partir de una sola hoja de papel,
    se pueden hacer múltiples formas
  36. y, si no les gusta, pueden desdoblarla
    y volver a la hoja de papel.
  37. Doblando superficies 2D
    pueden crearse muchas formas 3D.
  38. Esto está demostrado matemáticamente.
  39. Imaginen si pudieran contar
    con una hoja de papel inteligente
  40. que se doblara por sí sola
    y creara distintas formas,
  41. en cualquier momento.
  42. En esto he estado trabajando.
  43. Lo llamo "origami robótico",
  44. "robogami".
  45. Aquí ven nuestra primera
    transformación de robogami,
  46. la realicé yo misma hace unos diez años.
  47. Es un robot plano que puede
    transformarse en una pirámide,
  48. volver a su forma plana
  49. y transformarse luego
    en una nave espacial.
  50. Se ve lindo.
  51. Diez años después, con mi equipo
    de investigadores de robótica origami
  52. --unas 22 personas actualmente--,
  53. creamos una nueva generación de robogamis.
  54. Son un poco más eficientes
    y hacen más cosas.
  55. La nueva generación de robogamis
    tiene un propósito.
  56. Por ejemplo,
  57. el que ven aquí puede navegar
    por diferentes terrenos de forma autónoma.
  58. En terreno seco y plano, se arrastra.
  59. Si encuentra un terreno áspero,
    comienza a rodar.
  60. Se desplaza de esta forma
    --es el mismo robot--
  61. pero, dependiendo del terreno
    en que se encuentre,
  62. activa distintas secuencias
    de actuadores que tiene a bordo.
  63. Y cuando se encuentra
    con un obstáculo, lo salta.
  64. Para hacer esto, almacena energía
    en cada una de sus piernas
  65. y la libera para catapultarse
    como una honda.
  66. Hasta puede hacer gimnasia.
  67. Sí.
  68. (Risas)
  69. Acabo de mostrarles lo que
    un robogami individual puede hacer.
  70. Imaginen lo que podrían hacer en equipo.
  71. Pueden aunar esfuerzos para
    llevar a cabo tareas más complejas.
  72. Cada módulo, activo o pasivo,
  73. puede ensamblarse
    para crear diferentes formas.
  74. Y no solamente eso,
    al controlar las articulaciones,
  75. podemos crear y abordar diferentes tareas.
  76. Gracias a las nuevas formas,
    pueden completar otras tareas.
  77. Y aquí lo más importante es el ensamblaje.
  78. Deben poder localizarse de forma
    autónoma en diferentes espacios,
  79. conectarse y desconectarse
    de acuerdo al entorno y a la tarea.
  80. Y ahora podemos hacer esto.
  81. ¿Qué sigue?
  82. Lo que imaginemos.
  83. Esto es una simulación
    de lo que puede conseguirse
  84. con este tipo de módulos.
  85. Decidimos construir un robot
    de cuatro patas que se arrastre,
  86. se convierta en un perro pequeño
    y haga breves trotes.
  87. Con el mismo módulo,
    podemos lograr que haga otras tareas:
  88. el "manipulador",
    una tarea robótica tradicional.
  89. Con este manipulador,
    puede levantar objetos.
  90. Se puede agregar más módulos
  91. para que las piernas
    del manipulador sean más largas
  92. y pueda atacar o levantar objetos
    de distinto tamaño,
  93. o incluso agregar un tercer brazo.
  94. Para los robogamis no existe
    una única forma o tarea posible.
  95. Pueden transformarse en lo que sea,
    en cualquier momento y lugar.
  96. ¿Cómo los fabricamos?
  97. El mayor desafío técnico de los robogamis
    es mantenerlos muy delgados,
  98. flexibles, pero funcionales.
  99. Están formados por múltiples
    capas de circuitos, motores,
  100. microcontroladores y sensores.
  101. Todo esto dentro de un cuerpo único.
  102. Y si se controlan
    las articulaciones individuales,
  103. pueden conseguirse movimientos
    suaves como el que ven ahora,
  104. al ordenárselo.
  105. En vez de ser un robot único
  106. construido específicamente
    para una única tarea,
  107. los robogamis se optimizan
    para realizar tareas múltiples.
  108. Y esto es muy importante
  109. para los entornos difíciles
    y únicos de la Tierra
  110. y el espacio.
  111. El espacio presenta el entorno ideal
    para los robogamis.
  112. No es económicamente posible
    tener un robot para cada tarea.
  113. ¿Quién sabe cuántas tareas
    deberán realizar en el espacio?
  114. Lo que se necesita es un único robot
  115. que pueda transformarse
    y hacer diferentes tareas.
  116. Queremos un conjunto de módulos
    de robogamis delgados
  117. que puedan transformarse
    para concretar diferentes tareas.
  118. Y no soy únicamente yo quien lo dice.
  119. La Agencia Espacial Europea
    y el Centro Espacial Suizo
  120. promueven exactamente este mismo concepto.
  121. Aquí pueden ver algunas imágenes
    de robogamis reconfigurados
  122. que exploran terreno desconocido
  123. y cavan en la superficie.
  124. Explorar no es lo único que hacen.
  125. Los astronautas necesitan ayuda adicional,
  126. ya que no se puede llevar
    pasantes al espacio.
  127. (Risas)
  128. Deben realizar todas las tareas tediosas.
  129. Pueden ser tareas simples,
    pero muy interactivas.
  130. Es necesario que los robots
    faciliten sus experimentos,
  131. los asistan en las comunicaciones,
  132. puedan estar en la superficie
    y actuar como un tercer brazo
  133. manipulando herramientas.
  134. ¿Cómo podrían controlar
    a los robogamis, por ejemplo,
  135. fuera de la estación espacial?
  136. Aquí pueden ver a un robogami
    que sostiene basura espacial.
  137. Pueden ver lo que ellos ven
    y así los controlan,
  138. pero mejor aún sería
    transferir de forma directa
  139. la sensación de lo que tocan
    a las manos del astronauta.
  140. Lo que se necesita
    es un dispositivo táctil,
  141. una interfaz táctil que
    recree la sensación del tacto.
  142. Al usar robogamis, podemos conseguir eso.
  143. Aquí ven la interfaz táctil
    más pequeña del mundo,
  144. capaz de recrear la sensación de tacto
    en las yemas de los dedos.
  145. Podemos hacer esto al mover el robogami,
  146. por medio de movimientos
    microscópicos y macroscópicos.
  147. Y con esto, podrán sentir
    cuál es el tamaño del objeto,
  148. su forma y sus líneas,
    y también su rigidez y textura.
  149. Aquí Alex tiene la interfaz
    justo debajo del pulgar,
  150. y al ponerse sus lentes de RV
    y los controladores manuales,
  151. la realidad virtual ya no es virtual,
  152. se vuelve una realidad tangible.
  153. La bola azul, la roja y la negra
    que está observando
  154. ya no se diferencian por colores.
  155. Ahora se trata de una bola azul de goma,
    una bola roja esponjosa
  156. y una bola de billar negra.
  157. Ahora esto es posible.
  158. Permítanme mostrarles.
  159. Vamos a mostrar esto en vivo
    por primera vez
  160. delante de una gran audiencia.
  161. Así que espero que funcione.
  162. Lo que vemos aquí es un atlas de anatomía
  163. y la interfaz táctil del robogami.
  164. Al igual que todos los robots
    reconfigurables, realiza múltiples tareas.
  165. Funciona como mouse
    y, además, como interfaz táctil.
  166. Por ejemplo, tenemos
    un fondo blanco sin ningún objeto.
  167. Es decir, no hay nada que tocar,
  168. así que podemos tener
    una interfaz muy, pero muy flexible.
  169. Ahora lo uso como mouse
    para acercarme a la piel,
  170. al músculo del brazo,
    para sentir los bíceps
  171. o los hombros.
  172. Pueden notar que se vuelve más rígido.
  173. Exploremos un poco más.
  174. Acerquémonos a las costillas.
  175. Apenas me posiciono sobre las costillas,
    entre los músculos intercostales,
  176. que son más suaves y más duros,
    puedo sentir la diferencia en la rigidez.
  177. Tendrán que confiar en mi palabra.
  178. Pueden ver que ahora está más rígido,
  179. presenta mayor resistencia
    bajo las yemas de mis dedos.
  180. Acabo de mostrarles superficies inmóviles.
  181. ¿Y si me acercara a algo en movimiento,
  182. por ejemplo, al corazón mientras late?
  183. ¿Cómo se sentirá?
  184. (Aplausos)
  185. Este corazón podría ser el de ustedes.
  186. Esto puede estar en su bolsillo
    mientras hacen compras en línea.
  187. Podrían sentir la textura
    del pulóver que quieren comprar,
  188. qué tan suave es,
    si es verdadera cachemira o no;
  189. o la dona que quieren comprar,
    qué tan dura o crujiente es.
  190. Ahora esto es posible.
  191. La robótica está avanzando y es
    cada vez más personalizada y adaptable,
  192. se acomoda a nuestras necesidades diarias.
  193. Esta especie única
    de robots reconfigurables
  194. constituye la plataforma que proporciona
    esta interfaz invisible e intuitiva,
  195. capaz de satisfacer nuestras necesidades.
  196. Estos robots ya no se verán
    como personajes de las películas,
  197. sino que se verán como ustedes deseen.
  198. Gracias.
  199. (Aplausos)