YouTube

Got a YouTube account?

New: enable viewer-created translations and captions on your YouTube channel!

Italian subtitles

← Robot origami che si trasformano e riconfigurano

Get Embed Code
28 Languages

Showing Revision 9 created 09/03/2019 by SILVIA ALLONE.

  1. Da esperta di robotica,
    ricevo un sacco di domande.
  2. "Quando inizieranno
    a servirmi la colazione?"
  3. Pensavo che i robot del futuro
    sarebbero stati più simili a noi.
  4. Credevo che mi avrebbero assomigliato,
  5. così ho costruito occhi simili ai miei.
  6. Ho costruito dita abbastanza abili
    da servirmi...
  7. palle da baseball.
  8. I robot tradizionali come questo

  9. vengono costruiti e diventano funzionali
  10. sulla base di un numero fisso
    di articolazioni e attuatori.
  11. Ciò significa che la loro forma
    e funzionalità sono già determinate
  12. al momento della loro progettazione.
  13. Così, anche se questo braccio
    lancia davvero bene -
  14. alla fine ha persino colpito
    il treppiede -
  15. non è di per sé pensato
    per prepararvi la colazione.
  16. Non è adatto a strapazzare le uova.
  17. Allora ho immaginato i robot del futuro
    in un modo diverso:

  18. come Transformers.
  19. Guidano, corrono, volano,
  20. a seconda del compito e dell'ambiente
    che si trovano davanti.
  21. Per realizzare tutto ciò,
  22. bisogna davvero rivedere
    come i robot vengono progettati.
  23. Allora, immaginate un modulo robotico
    con forma di poligono
  24. e pensate di usare
    quella semplice forma poligonale
  25. per ricreare molteplici altre forme
  26. creando nuovi robot
    per compiti diversi.
  27. Nel mondo della computer grafica, CG,
    non è certo una novità,
  28. lo si fa da tempo, la si utilizza
    per la maggior parte dei film.
  29. Tuttavia, cercare di realizzare
    un robot in grado di muoversi
  30. è tutta un'altra storia.
  31. Si tratta di un modello del tutto diverso.
  32. Voi, però, l'avete già fatto.

  33. Chi non ha mai creato un aeroplano,
    una barchetta o una gru di carta?
  34. Gli origami sono un'utile base
    di partenza per i progettisti.
  35. Si possono creare molteplici forme
    partendo da un unico foglio di carta
  36. e se non si è soddisfatti
    lo si può spiegare e ripiegare daccapo.
  37. Possiamo piegare una superficie 2D
    per realizzare una qualsiasi forma 3D,
  38. è matematicamente provato.
  39. Immaginate ora di avere
    un foglio intelligente
  40. che riesce a piegare se stesso
    per creare tutte le forme che vuole,
  41. in qualsiasi momento.
  42. Ecco, io sto lavorando su questo.
  43. Chiamo questi robot-origami
  44. "robogami".
  45. Questa è la prima trasformazione
    di un robogami

  46. che ho realizzato dieci anni fa.
  47. Un foglio robotico
  48. che si trasforma in piramide
    per poi tornare piatto
  49. prima di diventare una navetta spaziale.
  50. Davvero carino.
  51. Dieci anni dopo, col mio gruppo
    di ricercatori ninja -

  52. circa 22 al momento -
  53. abbiamo creato
    una nuova generazione di robogami
  54. che sono un po' più efficienti
    e versatili.
  55. Questi nuovi robogami hanno
    uno scopo reale.
  56. Questo riesce a districarsi autonomamente
    su tipi di terreni diversi:
  57. su un terreno secco e piano
    cammina lentamente,
  58. ma se il terreno si fa scosceso,
  59. inizia a rotolare.
  60. È lo stesso robot,
  61. ma a seconda del terreno
    che deve affrontare
  62. attiva una sequenza diversa di attuatori
  63. e se incontra un ostacolo, lo salta.
  64. Lo fa incamerando energia
    in ognuna delle sua gambe
  65. per poi rilasciarla di colpo
    creando un effetto fionda.
  66. Riesce persino a fare ginnastica.
  67. Evviva.
  68. (Risate)

  69. Dunque, vi ho appena mostrato
    ciò che un singolo robogami riesce a fare.

  70. Pensate a cosa può fare in gruppo.
  71. I robogami possono unire le forze
    per affrontare compiti più complessi.
  72. Ogni modulo, che sia attivo o passivo,
  73. può essere assemblato
    per creare forme differenti.
  74. Inoltre, grazie al controllo
    dei raccordi snodati
  75. possiamo creare e affrontare
    compiti diversi.
  76. La forma permette
    nuove possibilità d'azione.
  77. La cosa più importante è l'assemblaggio.
  78. Devono trovarsi in modo autonomo
    in uno spazio diverso,
  79. attaccarsi e staccarsi a seconda
    di ambiente circostante e compiti.
  80. Ora tutto ciò è possibile.
  81. Qual è il passo successivo?

  82. La nostra immaginazione.
  83. Questa simulazione mostra
    cosa si può ottenere

  84. da questo tipo di modulo.
  85. Abbiamo deciso di trasformare
    un robot gattonatore a quattro gambe
  86. in un cagnolino che muove piccoli passi.
  87. Lo stesso modulo può anche
    diventare qualcosa di diverso:
  88. un manipolatore, ossia un robot
    che svolge compiti tradizionali.
  89. Un manipolatore può sollevare un oggetto.
  90. Naturalmente, è possibile aggiungere
    altri moduli per allungare le sue gambe,
  91. permettendogli così di afferrare oggetti
    più grandi o più piccoli,
  92. o persino un terzo braccio.
  93. I robogami non hanno una forma
    o un compito predeterminato.
  94. Possono trasformarsi in qualunque cosa,
    ovunque e in qualsiasi momento.
  95. Come vengono realizzati?

  96. La sfida tecnica principale
    è mantenerli il più possibile sottili,
  97. flessibili,
  98. preservando, però, la loro funzionalità.
  99. Sono formati da molteplici livelli
    di circuiti, motori,
  100. microcontrollori e sensori,
  101. tutti in un unico corpo.
  102. Controllando i singoli raccordi snodati,
  103. si possono ottenere
    movimenti fluidi come questi
  104. con un semplice comando.
  105. Invece di essere un unico robot
    destinato ad un unico compito,
  106. un robogami è ottimizzato
    per svolgere più compiti.
  107. È una cosa molto importante
  108. se si pensa ai diversi e peculiari
    ambienti sulla Terra
  109. ma anche nello Spazio.
  110. Lo Spazio è l'ambiente perfetto
    per i robogami.

  111. Lì non è conveniente avere
    un robot diverso per ogni compito.
  112. Chissà quanti compiti diversi
    si dovranno affrontare nello Spazio?
  113. L'ideale è un unico robot in grado
    di trasformarsi a seconda del compito.
  114. Ciò che serve è un insieme
    di leggeri moduli robogami
  115. capaci di trasformarsi a seconda
    del compito da svolgere.
  116. Non sono l'unica a pensarla così,
  117. perché l'Agenzia Spaziale Europea
    e il Centro Spaziale Svizzero
  118. sostengono questo stesso punto di vista.
  119. Ecco alcune immagini di robogami
    che si riconfigurano

  120. per esplorare un paesaggio sconosciuto
    in superficie,
  121. ma anche sotto la superficie.
  122. Non si tratta solo di esplorare:
  123. agli astronauti serve un ulteriore aiuto,
  124. perché lassù non si possono
    portare dei tirocinanti.
  125. (Risate)

  126. Devono svolgere da soli
    ogni noioso compito.

  127. A volte i compiti sono semplici,
    ma estremamente interattivi.
  128. Servono dunque dei robot
    che facilitino gli esperimenti,
  129. assistano nelle telecomunicazioni
  130. o semplicemente fungano da portaoggetti
    attaccati alle superfici.
  131. Come sarà possibile, per esempio,
    controllare i robogami
  132. al di fuori della stazione spaziale?
  133. Qui vedete un robogami
    che trattiene un detrito spaziale.
  134. Si può usare la vista per guidarli,
  135. ma la cosa migliore sarebbe
    trasferire la sensazione tattile
  136. direttamente alle mani degli astronauti.
  137. Per farlo serve un dispositivo aptico,
  138. un'interfaccia aptica che riproduca
    il senso del tatto.
  139. Con i robogami ciò è possibile.
  140. Questa è l'interfaccia aptica
    più piccola del mondo

  141. in grado di ricreare la sensazione tattile
    appena sotto la punta delle dita.
  142. Per farlo, facciamo compiere al robogami
  143. movimenti microscopici e macroscopici.
  144. Questo permette non solo
    di sentire al tatto
  145. le dimensioni dell'oggetto
  146. e la rotondità delle sue linee,
  147. ma anche la sua rigidità e consistenza.
  148. L'interfaccia si trova appena sotto
    al pollice di Alex
  149. e grazie a visori VR e controlli manuali
  150. la realtà virtuale smette
    di essere virtuale
  151. per diventare tangibile.
  152. Le palle blu, rossa e nera
    che sta guardando
  153. non sono più differenziate
    solo dai loro colori.
  154. Ora la palla blu è di gomma, la rossa
    è di spugna e la nera è da biliardo.
  155. Adesso tutto questo è possibile.
  156. Vi faccio vedere.
  157. È la prima volta in assoluto
    che viene mostrato dal vivo,

  158. davanti ad un vasto pubblico,
  159. quindi spero che funzioni.
  160. Allora, qui vedete una tavola anatomica
  161. e il robogami che funge
    da interfaccia aptica.
  162. Come tutti gli altri robot
    riconfigurabili,
  163. anche questo può fare più cose.
  164. Non funge solo da mouse,
  165. ma anche da interfaccia aptica.
  166. Se abbiamo uno sfondo bianco,
    senza oggetti,

  167. non c'è nulla da sentire,
  168. per cui possiamo avere
    un'interfaccia molto flessibile.
  169. Ora utilizzo il mouse
    per avvicinarmi alla pelle,
  170. ad un braccio muscoloso,
  171. per sentire i bicipiti
  172. o le spalle.
  173. Adesso potete osservare
    l'interfaccia che si irrigidisce.
  174. Continuiamo ad esplorare.
  175. Avviciniamoci alla cassa toracica.
  176. Appena mi sposto sopra di essa
  177. e tra i muscoli degli spazi intercostali,
  178. attraversando consistenze diverse,
  179. posso avvertire la differente rigidità.
  180. Fidatevi della mia parola.
  181. Come vedete, ora è più rigido,
    è maggiore la forza
  182. che restituisce alla punta del mio dito.
  183. Vi ho mostrato superfici
    che non si muovono,

  184. ma se invece volessi toccare
    qualcosa che si muove,
  185. per esempio un cuore che batte?
  186. Cosa sentirei?
  187. (Applauso)

  188. Questo cuore che batte
    potrebbe essere il vostro.

  189. Potreste tenere questo dispositivo
    nella vostra tasca,
  190. mentre fate acquisti su Internet.
  191. Potreste avvertire la consistenza
    del maglione che state comprando,
  192. la sua morbidezza,
  193. se è realmente vero cashmere,
  194. oppure sapere se il bagel
    che volete acquistare
  195. è duro o croccante.
  196. Questo ora è possibile.
  197. La robotica si sta evolvendo per essere
    più personalizzata e flessibile,

  198. per adattarsi
    alle nostre esigenze quotidiane.
  199. Questa specie unica
    di robot riconfigurabili
  200. rappresenta la base per ottenere
    un'interfaccia invisibile e intuitiva
  201. che risponda in modo preciso
    ai nostri bisogni.
  202. Questi robot non assomiglieranno più
    ai personaggi dei film,
  203. ma saranno tutto ciò
    che voi vogliate che siano.
  204. Grazie.

  205. (Applauso)