Роботизовані орігамі, що здатні змінювати форму та трансформуватися
-
0:02 - 0:06Як спеціалісту з робототехніки,
мені ставлять багато питань. -
0:06 - 0:08''Коли роботи почнуть подавати сніданок?''
-
0:09 - 0:14Раніше я вважала, що у майбутньому роботи
будуть більш схожими на нас, -
0:16 - 0:18тобто зовні будуть, як я.
-
0:18 - 0:22Тому я створила очі,
що імітуватимуть мої. -
0:23 - 0:28Я сконструювала руку, яка зможе
задовольняти мої потреби... -
0:28 - 0:29подати бейсбольний м'яч.
-
0:32 - 0:34Класичні роботи, як цей,
-
0:34 - 0:37створюються та стають функціональними
-
0:37 - 0:40завдяки встановленій кількості
з'єднань та силових приводів. -
0:41 - 0:45Це означає, що їхня функціональність
та форма вже визначені заздалегідь -
0:45 - 0:47на момент створення.
-
0:47 - 0:50Незважаючи на те, що ця рука
досить влучно кидає -- -
0:50 - 0:53вона навіть влучила у штатив вкінці --
-
0:54 - 0:57це не означає, що вона приготує вам
повноцінний сніданок. -
0:57 - 1:01Вона навіть не здатна приготувати омлет.
-
1:01 - 1:05Саме тоді мене осяяло
нове бачення майбутнього робототехніки: -
1:06 - 1:08трансформери.
-
1:09 - 1:12Вони їздять, вони бігають, вони літають
-
1:12 - 1:16залежно від умов навколишнього
середовища та мети. -
1:17 - 1:19Щоб втілити цей задум у реальність,
-
1:19 - 1:22необхідно застосувати новий підхід
до проектування роботів. -
1:23 - 1:27Уявіть роботизований модуль
у формі багатокутника, -
1:27 - 1:30і за допомогою такої простої форми
-
1:30 - 1:33змінюється безліч різних форм,
-
1:33 - 1:37щоб спроектувати нову форму робота
залежно від поставленого завдання. -
1:38 - 1:41У КГ, комп'ютерній графіці,
це не проблема -- -
1:41 - 1:45Якщо говорити про створення
більшості фільмів з використанням КГ. -
1:45 - 1:49Але якщо ви намагаєтеся створити робота,
який фізично рухається, -
1:49 - 1:50це зовсім інше питання.
-
1:51 - 1:53Це абсолютно нова парадигма.
-
1:54 - 1:56Але ви вже все це створювали.
-
1:57 - 2:03Я думаю, кожен із вас виготовляв з паперу
літачки, човники чи журавликів. -
2:04 - 2:08Орігамі - це універсальна
платформа для проектувальників. -
2:08 - 2:12З одного аркуша паперу
можна створити безліч форм, -
2:12 - 2:15якщо не влаштовує форма,
можна розгорнути і повторно згорнути аркуш. -
2:16 - 2:22Згорнувши аркуш, можна з 2D поверхні
утворити будь-яку 3D форму, -
2:22 - 2:25і це математично доведено.
-
2:27 - 2:31А тепер уявіть, що необхідно
створити аркуш зі штучним інтелектом, -
2:31 - 2:35який може набувати будь-якої форми,
-
2:35 - 2:36в будь-який час.
-
2:36 - 2:39Саме над цим я працюю вже довгий час.
-
2:39 - 2:42Я називаю цей тип орігамі
роботизованим орігамі, -
2:42 - 2:43''робогамі.''
-
2:45 - 2:49Це перша трансформація робогамі,
-
2:49 - 2:52яку я зробила приблизно 10 років тому.
-
2:52 - 2:54Плоский робот
-
2:54 - 2:57перетворюється у піраміду
і знову у площину, -
2:57 - 3:00а потім у космічний корабель.
-
3:01 - 3:02Цілком продумано.
-
3:03 - 3:10Через 10 років завдяки праці моєї групи
дослідників у сфері ніндзя орігамі -- -
3:10 - 3:12вона налічує приблизно 22 людей --
-
3:12 - 3:16ми отримали нове покоління робогамі,
-
3:16 - 3:19воно трохи ефективніше
і функціональніше, ніж попереднє. -
3:20 - 3:23Тому нове покоління робогамі
фактично відповідає нашій меті. -
3:23 - 3:29Наприклад, цей робогамі переміщується
по різних поверхнях автономно. -
3:29 - 3:32Коли це суха і рівна поверхня, він повзає.
-
3:34 - 3:37А коли перед ним нерівна поверхня,
-
3:37 - 3:38він починає котитися.
-
3:38 - 3:40Все це виконує один і той самий робот,
-
3:40 - 3:44але, залежно від типу поверхні,
-
3:44 - 3:48він активує силові приводи
у відповідній послідовності. -
3:50 - 3:54І як тільки йому трапляється перешкода,
він її перестрибує. -
3:55 - 3:59Він виконує це завдяки накопиченню
енергії в кожній із його кінцівок -
3:59 - 4:03і вивільненню цієї енергіі,
і вилітає, як з рогатки. -
4:03 - 4:05Він навіть виконує гімнастичний трюк.
-
4:06 - 4:07Круто.
-
4:07 - 4:08(Сміх)
-
4:09 - 4:13Я щойно вам показала,
що може зробити один робогамі. -
4:13 - 4:16Уявіть, що може зробити
група таких робогамі. -
4:16 - 4:20Вони можуть об'єднати зусилля,
щоб виконати складніші завдання. -
4:20 - 4:23Кожен модуль, активний чи пасивний,
-
4:23 - 4:27ми можемо задіяти,
щоб створити різні форми. -
4:27 - 4:29Не лише форми завдяки контролю
з'єднань загином. -
4:29 - 4:34Ми маємо змогу ставити різні завдання
і приступати до їх виконання. -
4:34 - 4:37Ця форма створює простір
для постановки нових завдань. -
4:38 - 4:42І на цей раз найважливішою є взаємодія.
-
4:42 - 4:46Цим модулям необхідно автономно знаходити
один одного у різних просторових умовах, -
4:46 - 4:51приєднуватися або від'єднуватися
залежно від навколишніх умов та завдання. -
4:52 - 4:54І тепер ми можемо це зробити.
-
4:54 - 4:56Що робити далі?
-
4:56 - 4:57Скористаймося нашою уявою.
-
4:58 - 5:00Це симуляція того, чого ми можемо досягти
-
5:00 - 5:02за допомогою цього типу модуля.
-
5:02 - 5:05Ми вирішили спроектувати робота,
який переміщується на 4 кінцівках, -
5:07 - 5:10трансформується у маленьку собачку
і робить невеликі кроки. -
5:10 - 5:14За допомогою цього ж модуля ми можемо
спроектувати робота з іншими можливостями, -
5:14 - 5:17маніпулятора, типове завдання
класичної робототехніки. -
5:17 - 5:20За допомогою маніпулятора
можна підняти якийсь предмет. -
5:20 - 5:24Звісно, можна додати більше модулів,
щоб зробити кінцівки маніпулятора довшими, -
5:24 - 5:28щоб брати або піднімати
більші або менші предмети, -
5:28 - 5:30або спроектувати третю кінцівку.
-
5:32 - 5:36Для робогамі немає однієї
чітко встановленої форми або завдання. -
5:37 - 5:41Вони можуть трансформуватися
у будь-що, будь-де та будь-коли. -
5:42 - 5:45То ж як їх створити?
-
5:45 - 5:50Найбільша технічна проблема
створення робогамі - надтонкі -
5:50 - 5:52та надгнучкі властивості
-
5:52 - 5:54із збереженням функціональності.
-
5:55 - 5:58Робогамі складаються
з багатьох шарів схем, двигунів, -
5:58 - 6:01мікроконтролерів та сенсорів,
-
6:01 - 6:03все в одному корпусі.
-
6:03 - 6:06І коли ви контролюєте
окремі з'єднання загином, -
6:06 - 6:10ви можете досягти
ось таких плавних рухів -
6:10 - 6:11за вашою командою.
-
6:14 - 6:19Замість одного робота, який створено
для виконання лише одного завдання, -
6:19 - 6:23робогамі оптимізовано
для виконання багатьох завдань. -
6:23 - 6:25І це досить важливо
-
6:25 - 6:29для складних та особливих умов
навколишнього середовища, як на Землі, -
6:29 - 6:32так і у космосі.
-
6:34 - 6:37Космос -- це ідеальне
середовище для робогамі. -
6:38 - 6:42Не можна дозволити собі мати
одного робота для одного завдання. -
6:43 - 6:46Ніхто не знає, скільки завдань
необхідно буде виконати в космосі. -
6:47 - 6:54Потрібна лише одна роботизована платформа,
яка трансформується для безлічі завдань. -
6:55 - 7:00Необхідно мати лише один комплект
тонких модулів робогамі, -
7:00 - 7:05що здатні трансформуватися
для виконання безлічі завдань. -
7:06 - 7:10Хай ваші сумніви розвіються,
-
7:10 - 7:13бо Європейська космічна агенція
і Швейцарський космічний центр -
7:13 - 7:15є спонсорами для реалізації
такої концепції. -
7:16 - 7:21Перед вами декілька зразків
робогамі зі змінною структурою, -
7:21 - 7:24що досліджують поверхню іншої планети,
-
7:24 - 7:26а також заглиблюються в підземний шар.
-
7:27 - 7:29Це не просто дослідження.
-
7:29 - 7:32Астронавтам необхідна додаткова допомога,
-
7:32 - 7:35тому що вони не в змозі
взяти з собою інтернів. -
7:35 - 7:36(Сміх)
-
7:36 - 7:39Помічники астронавтів мають братися
за кожне нудне завдання. -
7:39 - 7:40Вони можуть бути прості,
-
7:41 - 7:42але надзвичайно інтерактивні.
-
7:43 - 7:46Тому необхідні роботи, які полегшуватимуть
проведення експериментів, -
7:46 - 7:49забезпечуючи астронавтів зв'язком,
-
7:49 - 7:54і просто висаджуючись на різні поверхні
у якості третьої руки, що тримає знаряддя. -
7:55 - 7:58Але як астронавти зможуть
контролювати робогамі, наприклад, -
7:58 - 8:00за межами космічної станції?
-
8:00 - 8:04В даному випадку я покажу вам робогамі,
який тримає космічне сміття. -
8:04 - 8:08Можна покластися на свій зір,
щоб контролювати їх, -
8:08 - 8:12але краще було б
скористатися дотиковим відчуттям, -
8:12 - 8:16яке безпосередньо передається
до рук астронавтів. -
8:16 - 8:19Необхідно мати лише тактильний пристрій,
-
8:19 - 8:22тактильний інтерфейс, який відтворює
відчуття дотику. -
8:23 - 8:26Ми можемо цього досягти завдяки робогамі.
-
8:27 - 8:31Це найменший у світі тактильний інтерфейс,
-
8:32 - 8:38що здатен відтворювати відчуття дотику
на кінчиках пальців. -
8:38 - 8:41Це можна зробити, приводячи в рух робогамі
-
8:41 - 8:45завдяки мікроскопічним рухам та рухам,
видимим неозброєним оком на цьому етапі. -
8:46 - 8:49І досягнувши цього, можна не лише відчути
-
8:49 - 8:51величину предмета,
-
8:51 - 8:54округлість і форму,
-
8:54 - 8:58а також жорсткість та текстуру.
-
8:59 - 9:03Алекс тримає великий палець
на цьому інтерфейсі, -
9:03 - 9:08і якби він використав інтерфейс
з ВР окулярами та контролерами, -
9:08 - 9:11тоді віртуальна реальність
перестала б бути віртуальною. -
9:12 - 9:14Це реальність, яку можна відчути на дотик.
-
9:17 - 9:20Синя кулька, червона кулька
і чорна кулька, на які він дивиться, -
9:20 - 9:23більше не розрізняються за кольором.
-
9:23 - 9:28Тепер це ґумова синя кулька, губчаста
червона кулька і більярдна чорна кулька. -
9:29 - 9:30Тепер це можливо.
-
9:31 - 9:32Зараз я це продемонструю.
-
9:34 - 9:38Вперше ця демонстрація проходить наживо
-
9:38 - 9:41перед великою аудиторією
-
9:41 - 9:43з надією, що все спрацює.
-
9:44 - 9:48Зараз ви бачите
атлас анатомії людини -
9:48 - 9:51та тактильний інтерфейс робогамі.
-
9:51 - 9:53Подібно до всіх інших
роботів зі змінною структурою, -
9:53 - 9:55він багатоцільовий.
-
9:55 - 9:57Він працює не лише у якості мишки,
-
9:57 - 9:59але й також як тактильний інтерфейс.
-
9:59 - 10:03Зараз курсор розміщено на білому фоні,
на якому нічого не зображено. -
10:03 - 10:05Тобто, на дотик нічого не відчувається,
-
10:05 - 10:09тому інтерфейс дуже
і дуже гнучкий. -
10:09 - 10:13Тепер за допомогою інтерфесйса
я наближу курсор до шкіри, -
10:13 - 10:14до руки з м'язами,
-
10:14 - 10:16тепер давайте відчуємо на дотик біцепси
-
10:16 - 10:17або плечі.
-
10:17 - 10:20Тепер ви бачите, наскільки зменшилася
пружність інтерфейсу. -
10:20 - 10:22Давайте дослідимо ще більше.
-
10:22 - 10:25Наблизимо наш курсор до грудної клітки.
-
10:25 - 10:27Рухаючи курсор у верхній частині
грудної клітки -
10:27 - 10:30та між міжреберними м'язами,
-
10:30 - 10:31тобто там, де різна жорсткість,
-
10:31 - 10:33я відчуваю різницю пружності інтерфейсу.
-
10:33 - 10:35Можете не сумніватися.
-
10:35 - 10:39Інтерфейс став набагато жорсткішим
по відношенню до сили пружності, -
10:39 - 10:41яку він передає кінчику мого пальця.
-
10:42 - 10:46Я продемонструвала вам експеримент
з нерухомими поверхнями. -
10:46 - 10:49Уявімо, що мені необхідно наблизити
курсор до рухомої поверхні, -
10:49 - 10:51наприклад, до серця, яке б'ється.
-
10:51 - 10:53Що б я відчула?
-
11:00 - 11:06(Оплески)
-
11:07 - 11:09Ви можете відчути на дотик,
як стукає ваше серце. -
11:10 - 11:14Цей інтерфейс може фактично
знаходитися у вашій кишені, -
11:14 - 11:15коли ви здійснюєте покупки онлайн.
-
11:16 - 11:20Тепер ви маєте змогу
відчути на дотик светр, який ви купуєте, -
11:20 - 11:21його м'якість,
-
11:21 - 11:24перевірити чи це кашемір,
-
11:24 - 11:26або купити бублики,
перевірити, -
11:26 - 11:29наскільки вони тверді або хрусткі.
-
11:30 - 11:32Тепер це можливо.
-
11:35 - 11:41Робототехніка розвивається і стає
більш персоналізованою та адаптивною, -
11:41 - 11:44щоб пристосуватися до наших потреб.
-
11:44 - 11:48Цей унікальний вид робототехніки,
здатної до трансформації, -
11:48 - 11:54фактично є платформою для створення
цього невидимого, інтуїтивного інтерфейсу, -
11:54 - 11:57щоб задовольнити наші конкретні потреби.
-
11:58 - 12:02Ці роботи більше не будуть схожі
на персонажів з фільмів. -
12:03 - 12:07Вони перетворюватимуться у те,
що нам заманеться. -
12:07 - 12:08Дякую.
-
12:08 - 12:12(Оплески)
- Title:
- Роботизовані орігамі, що здатні змінювати форму та трансформуватися
- Speaker:
- Джеймі Пайк
- Description:
-
Взявши за основу принципи проектування з орігамі, спеціалістка з робототехніки Джеймі Пайк і її команда створили ''робогамі'': роботів, виготовлених з надтонких матеріалів, які здатні змінювати форму та трансформуватися. У цьому виступі, демонструючи технічну новинку, Пайк показує, як робогамі могли б пристосуватися до навколишніх умов для вирішення низки завдань на Землі (або у космосі) і демонструє, як вони перекочуються, перестрибують, вилітають як з рогатки і навіть пульсують, як живе серце.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 12:26
Khrystyna Romashko approved Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Khrystyna Romashko edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Khrystyna Romashko edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Kate Tarnovetska accepted Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Kate Tarnovetska edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Vadym Korniienko edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Vadym Korniienko edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves | ||
Vadym Korniienko edited Ukrainian subtitles for Origami robots that reshape and transform themselves |