Robôs origami que se reestruturam e transformam
-
0:02 - 0:06Como engenheira de robótica,
fazem-me muitas perguntas. -
0:06 - 0:08"Quando me vão servir o pequeno almoço?"
-
0:09 - 0:14Eu pensava que o futuro da robótica
seria mais parecido connosco. -
0:16 - 0:18Pensava que os robôs
seriam parecidos comigo -
0:18 - 0:21por isso construí olhos
que simulavam os meus. -
0:23 - 0:28Construí dedos hábeis para me servir
-
0:28 - 0:30bolas de beisebol.
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0:32 - 0:34Robôs clássicos como este
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0:34 - 0:37constroem-se e funcionam
-
0:37 - 0:40com base num número fixo
de juntas e atuadores. -
0:41 - 0:45O que significa que a sua funcionalidade
e forma já estão fixos -
0:45 - 0:47no momento da sua conceção.
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0:47 - 0:50Apesar de este braço
ter um ótimo serviço -
0:50 - 0:53— até atingiu o tripé no final —
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0:54 - 0:57não foi feito para nos
cozinhar o pequeno almoço. -
0:57 - 1:01Não é adequado para fazer ovos mexidos.
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1:01 - 1:05Foi então que tive uma nova visão
da robótica do futuro: -
1:06 - 1:08os "transformers".
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1:09 - 1:12Eles conduzem, correm, voam,
-
1:12 - 1:15dependendo do novo ambiente
em constante alteração -
1:15 - 1:17e da tarefa em questão.
-
1:17 - 1:19Para tornar isto realidade,
-
1:19 - 1:22temos de repensar
como são construídos os robôs. -
1:24 - 1:27Imaginem um módulo robótico
em forma de polígono -
1:27 - 1:30e imaginem utilizar
essa forma de polígono -
1:30 - 1:33para reconstruir
várias formas diferentes -
1:33 - 1:37e criar uma nova forma de robô
para diferentes tarefas. -
1:38 - 1:41Em computação gráfica, não é novidade.
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1:41 - 1:45Já se faz há algum tempo, e a maioria
dos filmes são feitos dessa forma. -
1:45 - 1:49Mas, se estamos a tentar fazer um robô
que se move fisicamente, -
1:49 - 1:50é completamente diferente.
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1:51 - 1:53É um paradigma completamente novo.
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1:54 - 1:56Mas já todos fizeram isto.
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1:57 - 2:03Quem já não fez um avião,
um barco ou um pássaro de papel? -
2:04 - 2:08O origami é uma plataforma versátil
para os construtores. -
2:08 - 2:12Com uma só folha de papel,
podemos fazer várias formas -
2:12 - 2:16e, se não gostarmos, desdobramos
e voltamos a dobrar. -
2:16 - 2:22É possível fazer qualquer forma 3D
ao dobrar superfícies 2D, -
2:22 - 2:25e isto prova-se de forma matemática.
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2:27 - 2:31Imaginem que têm uma folha inteligente
-
2:31 - 2:35que se dobra sozinha em qualquer forma,
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2:35 - 2:36em qualquer momento.
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2:36 - 2:39É nisso que tenho estado a trabalhar.
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2:39 - 2:42Chamo-lhe origami robótico,
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2:42 - 2:43"robogami".
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2:45 - 2:49Esta é a nossa primeira
transformação "robogami" -
2:49 - 2:52feita por mim há cerca de 10 anos.
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2:52 - 2:54De um robô de folha plana,
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2:54 - 2:57transforma-se numa pirâmide
e novamente numa folha plana -
2:57 - 3:00e depois numa nave espacial.
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3:01 - 3:02Muito querido.
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3:03 - 3:10Dez anos mais tarde, com o meu grupo
de engenheiros robóticos ninjas -
3:10 - 3:12— cerca de 22 agora —
-
3:12 - 3:16temos uma nova geração de "robogamis"
-
3:16 - 3:19que são um pouco mais eficazes
e fazem mais do que isso. -
3:20 - 3:23A nova geração de "robogamis"
tem um objetivo. -
3:23 - 3:29Por exemplo, este navega de forma
autónoma através de diferentes terrenos. -
3:29 - 3:32Quando o terreno é seco e plano, rasteja.
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3:34 - 3:37E, se encontrar terreno acidentado,
começa a rolar. -
3:38 - 3:40Faz isto — é o mesmo robô —
-
3:40 - 3:44mas dependendo do terreno em que está
-
3:44 - 3:48ativa uma sequência
diferente de atuadores. -
3:50 - 3:54Quando encontra um obstáculo,
salta por cima dele. -
3:55 - 3:59Faz isto ao armazenar energia
em cada uma das suas pernas -
3:59 - 4:03e ao libertá-la e catapultá-la
como uma fisga. -
4:03 - 4:05Até faz ginástica.
-
4:06 - 4:07Boa.
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4:07 - 4:08(Risos)
-
4:09 - 4:13Acabei de vos mostrar
o que um só "robogami" pode fazer. -
4:13 - 4:16Imaginem o que podem fazer em grupo.
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4:16 - 4:20Podem juntar forças para lidar
com tarefas mais complexas. -
4:20 - 4:23Cada módulo, ativo ou passivo,
-
4:23 - 4:27pode ser montado
para criar diferentes formas. -
4:27 - 4:29Para além disso, ao controlar
as juntas dobradiças, -
4:29 - 4:34conseguimos criar e enfrentar
diferentes tarefas. -
4:34 - 4:38A forma está a criar
um novo espaço de tarefa. -
4:38 - 4:42E desta vez, o mais importante
é a montagem. -
4:42 - 4:46Precisam de se encontrar
uns aos outros num espaço diferente, -
4:46 - 4:51anexar ou separar-se,
conforme o ambiente e a tarefa. -
4:52 - 4:54E podemos fazer isto agora.
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4:54 - 4:56O que vem a seguir?
-
4:56 - 4:57A nossa imaginação.
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4:58 - 5:00Isto é uma simulação
do que podemos alcançar -
5:00 - 5:02com este tipo de módulo.
-
5:02 - 5:05Decidimos que iríamos ter
um rastejante de quatro pernas -
5:07 - 5:10que se iria transformar num cão
e dar pequenos passos. -
5:10 - 5:14Com o mesmo módulo, podemos
transformá-lo em algo diferente: -
5:14 - 5:17um manipulador,
uma tarefa robótica típica e clássica. -
5:17 - 5:20Com um manipulador,
ele pode pegar num objeto. -
5:20 - 5:24Claro que são necessários mais módulos
para aumentar o comprimento das pernas, -
5:24 - 5:28para atacar ou pegar em objetos
grandes ou pequenos, -
5:28 - 5:30ou até para ter um terceiro braço.
-
5:32 - 5:36Para os "robogamis" não existe
uma tarefa ou forma fixa. -
5:37 - 5:41Eles podem transformar-se em qualquer
coisa, em qualquer lado, a qualquer hora. -
5:42 - 5:45Então, como os construímos?
-
5:45 - 5:50O maior desafio técnico dos "robogamis"
é mantê-los superfinos -
5:50 - 5:52e flexíveis
-
5:52 - 5:54mantendo-se funcionais.
-
5:55 - 5:58São compostos por várias camadas
de circuitos, motores, -
5:58 - 6:01microcontroladores e sensores,
-
6:01 - 6:03tudo num único corpo.
-
6:03 - 6:06Quando controlamos
juntas dobradiças individuais, -
6:06 - 6:10somos capazes de realizar
movimentos suaves como este -
6:10 - 6:12ao nosso comando.
-
6:14 - 6:19Em vez de ser um único robô
feito especificamente para uma tarefa, -
6:19 - 6:23os "robogamis" são otimizados
para efetuar várias tarefas. -
6:23 - 6:25E isto é muito importante
-
6:25 - 6:29para o ambiente único e difícil
do planeta Terra -
6:29 - 6:32assim como do espaço.
-
6:34 - 6:37O espaço é o ambiente perfeito
para os "robogamis". -
6:38 - 6:42Não podemos dar-nos ao luxo
de ter um robô para cada tarefa. -
6:43 - 6:46Quem sabe quantas tarefas
encontraremos no espaço? -
6:47 - 6:54Precisamos de uma plataforma robótica
que se transforme e cumpra várias tarefas. -
6:55 - 7:00Precisamos de um baralho
de módulos finos de "robogami" -
7:00 - 7:05que se transformem
e façam múltiplas tarefas. -
7:06 - 7:10Não se limitem a acreditar em mim,
-
7:10 - 7:13porque a Agência Espacial Europeia
e o Centro Espacial Suíço -
7:13 - 7:15estão a patrocinar este preciso conceito.
-
7:16 - 7:21Aqui podem ver duas imagens
de reconfiguração de "robogamis" -
7:21 - 7:24a explorar terreno desconhecido
acima do solo, na superfície, -
7:24 - 7:27assim como a escavar a superfície.
-
7:27 - 7:29Não é apenas exploração.
-
7:29 - 7:32Para os astronautas,
é uma ajuda adicional, -
7:32 - 7:35porque não podem levar
estagiários lá para cima. -
7:35 - 7:36(Risos)
-
7:36 - 7:39Eles têm de fazer
todas as tarefas aborrecidas. -
7:39 - 7:41Podem ser simples,
-
7:41 - 7:43mas super interativas.
-
7:43 - 7:46Precisamos de robôs
para facilitar as experiências, -
7:46 - 7:49auxiliar com as comunicações
-
7:49 - 7:52e até posicionar-se
como um terceiro braço -
7:52 - 7:55para segurar diferentes ferramentas.
-
7:55 - 7:58Mas como conseguirão controlar
os "robogamis", por exemplo -
7:58 - 8:00fora da estação espacial?
-
8:00 - 8:04Neste caso, mostro-vos um "robogami"
que está a segurar em detritos espaciais. -
8:04 - 8:08Podemos trabalhar com a visão
para os controlar, -
8:08 - 8:12mas seria muito melhor
ter a sensação do toque -
8:12 - 8:16transportada diretamente
para as mãos dos astronautas. -
8:16 - 8:19Precisamos de um dispositivo háptico,
-
8:19 - 8:23uma interface háptica
que recrie a sensação de toque. -
8:23 - 8:26Ao usar "robogamis", podemos fazê-lo.
-
8:27 - 8:32Esta é a interface háptica
mais pequena do mundo -
8:32 - 8:38que consegue recriar a sensação de toque
debaixo dos nossos dedos. -
8:38 - 8:41Fazemos isto ao mover o "robogami"
-
8:41 - 8:45com movimentos microscópicos
e macroscópicos no dispositivo. -
8:46 - 8:49Não seremos apenas capazes de sentir
-
8:49 - 8:51o tamanho dos objetos,
-
8:51 - 8:54a redondeza das linhas,
-
8:54 - 8:58mas também a rigidez e a textura.
-
8:59 - 9:03O Alex tem esta interface
debaixo do polegar. -
9:03 - 9:08Se a utilizarmos com óculos
e controladores VR, -
9:08 - 9:11a realidade virtual deixa de ser virtual.
-
9:12 - 9:14Torna-se numa realidade tangível.
-
9:17 - 9:20As bolas azul, vermelha e preta
para as quais ele está a olhar -
9:20 - 9:23já não se diferenciam por cores.
-
9:23 - 9:25Agora são uma bola de borracha azul,
-
9:25 - 9:28uma bola de esponja vermelha
e uma bola de bilhar preta. -
9:29 - 9:30Isto já é possível.
-
9:31 - 9:33Vou mostrar-vos.
-
9:34 - 9:38Esta é a primeira demonstração ao vivo,
-
9:38 - 9:41perante uma grande audiência,
-
9:41 - 9:43por isso espero que funcione.
-
9:44 - 9:48O que estão a ver
é um atlas de anatomia -
9:48 - 9:51e a interface háptica "robogami".
-
9:51 - 9:53Tal como todos os outros
robôs reconfiguráveis -
9:53 - 9:55realiza várias tarefas.
-
9:55 - 9:57Não serve apenas como rato,
-
9:57 - 9:59mas também como interface háptica.
-
9:59 - 10:03Por exemplo, no espaço branco
não há nenhum objeto. -
10:03 - 10:05O que significa
que não há nada para sentir, -
10:05 - 10:09então a interface é muito flexível.
-
10:09 - 10:13Agora, vou utilizar isto como um rato
para me aproximar da pele, -
10:13 - 10:14como um braço muscular,
-
10:14 - 10:16para sentir os seus bíceps,
-
10:16 - 10:17ou os ombros.
-
10:17 - 10:20Vejam como agora está mais firme.
-
10:20 - 10:22Vamos explorar mais.
-
10:22 - 10:25Vou aproximar-me da caixa torácica.
-
10:25 - 10:27Quando passo por cima da caixa torácica
-
10:27 - 10:30e entre os músculos intercostais,
-
10:30 - 10:31com partes moles e duras,
-
10:31 - 10:34consigo sentir a diferença de rigidez.
-
10:34 - 10:35Acreditem em mim.
-
10:35 - 10:39Agora está mais rijo, em termos da força
-
10:39 - 10:41que exerce contra o meu dedo.
-
10:42 - 10:46Mostrei-vos as superfícies
que não se movem. -
10:46 - 10:49E, se abordasse algo que se move,
-
10:49 - 10:51como um coração?
-
10:52 - 10:53O que sentiria?
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11:00 - 11:02(Aplausos)
-
11:07 - 11:10Este pode ser o vosso coração.
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11:10 - 11:14Podem ter isto no vosso bolso
-
11:14 - 11:16enquanto fazem compras na Internet.
-
11:16 - 11:20Agora serão capazes de sentir o tecido
da camisola que querem comprar. -
11:20 - 11:22A sua suavidade,
-
11:22 - 11:24e se é realmente caxemira.
-
11:24 - 11:26Ou do pão que querem comprar,
-
11:26 - 11:30se é duro ou estaladiço.
-
11:30 - 11:32Isto é possível agora.
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11:35 - 11:41O avanço da tecnologia robótica
é mais personalizado e adaptativo -
11:41 - 11:44para se ajustar às nossas
necessidades diárias. -
11:44 - 11:48Esta espécie única
de robôs reconfiguráveis -
11:48 - 11:54é a plataforma que proporciona
esta interface invisível e intuitiva -
11:54 - 11:57para satisfazer as nossas necessidades.
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11:58 - 12:02Estes robôs já não serão parecidos
com personagens de filmes. -
12:03 - 12:07Em vez disso, serão o que vocês quiserem.
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12:07 - 12:08Obrigada.
-
12:08 - 12:11(Aplausos)
- Title:
- Robôs origami que se reestruturam e transformam
- Speaker:
- Jamie Paik
- Description:
-
Utilizando dicas de "design" do origami, a engenheira de robótica Jamie Paik e a sua equipa criaram "robogamis": robôs que se dobram, feitos de materiais superfinos, que se conseguem reestruturar e transformar. Nesta palestra e demonstração tecnológica, Paik mostra como os "robogamis" conseguem adaptar-se para realizar uma variedade de tarefas na Terra (ou no espaço) e demonstra como eles rolam, saltam, catapultam como uma fisga e até pulsam como o bater de um coração.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 12:26
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