0:00:01.944,0:00:05.665
身為機器人學家，[br]我被問到很多問題。

0:00:05.689,0:00:07.993
「何時才有會煮早餐的機器人？」

0:00:09.049,0:00:13.725
我過去認為未來的機器人[br]會跟我們長得很像。

0:00:16.114,0:00:17.788
我覺得它們會長得像我一樣，

0:00:17.812,0:00:21.559
所以我用自己的眼睛當範本[br]來為它們做眼睛。

0:00:22.813,0:00:28.839
我給它們做手指，[br]讓它們能靈活地丟棒球。

0:00:31.837,0:00:33.854
這種傳統式的機器人

0:00:33.878,0:00:40.034
有一定數量的關節和致動器[br]來執行它的功能，

0:00:40.780,0:00:43.819
這也表示，在設計構思的階段，

0:00:43.819,0:00:46.970
它們就已有了一定的功能和形狀。

0:00:47.490,0:00:50.357
所以，就算它能完美地投球——

0:00:50.381,0:00:52.812
打到三角架了——

0:00:54.015,0:00:57.178
它並不能為你做早餐，

0:00:57.202,0:01:00.839
也無法幫你炒蛋。

0:01:00.863,0:01:05.188
思索至此，我對未來的機器人[br]有了新的構想：

0:01:06.101,0:01:07.861
變形金剛。

0:01:08.989,0:01:11.536
它們能疾駛、奔跑、飛翔，

0:01:11.560,0:01:16.429
隨著多變的環境和任務來變化。

0:01:17.267,0:01:19.048
為了讓這個想法成真，

0:01:19.072,0:01:22.363
就必須重新思考機器人設計的概念。

0:01:23.448,0:01:27.462
想像一下，如果有一個[br]多角形的機器人模組，

0:01:27.486,0:01:32.615
運用簡單的多角形[br]來變化成多種不同形狀，

0:01:32.651,0:01:36.941
我們就可以用這樣的模組[br]來建造多才多藝的新型機器人。

0:01:37.528,0:01:41.231
這在電腦繪圖的領域中不是新概念，

0:01:41.255,0:01:44.686
它已應用多年，現在的電影[br]大量運用這項技術。

0:01:44.710,0:01:48.580
但要建造一個可以移動機器人，

0:01:48.604,0:01:50.180
就完全是另一回事了，

0:01:50.691,0:01:52.720
因為沒有前例可循。

0:01:54.307,0:01:56.100
各位都有過摺紙的經驗，

0:01:57.434,0:02:02.742
無論是紙飛機、紙船、紙鶴。

0:02:03.893,0:02:07.737
以設計的角度來看，[br]摺紙是一種變化多端的平台；

0:02:07.761,0:02:11.837
用一張紙，你就能摺出各種形狀，

0:02:11.861,0:02:15.255
如果你不喜歡摺出來的作品，[br]可以拆開來重新摺成別的東西。

0:02:15.947,0:02:21.963
任何立體形狀[br]都可以用平面來摺疊成型，

0:02:21.987,0:02:24.516
這是數學可以證明的。

0:02:26.555,0:02:30.963
如果這張紙長了腦袋，

0:02:30.987,0:02:35.806
就可以自己隨時摺成任何形狀。

0:02:36.322,0:02:38.576
這就是我目前致力創造的東西，

0:02:38.600,0:02:43.282
我稱之為「摺紙式機器人」。

0:02:45.387,0:02:52.217
這是我十年前做的摺紙式機器人[br]首次變形的過程，

0:02:52.264,0:02:54.031
它從一個平面，

0:02:54.055,0:02:57.002
變成金字塔形狀，然後再變回來，

0:02:57.026,0:02:59.799
接著變成太空梭的形狀。

0:03:00.822,0:03:02.063
很可愛吧！

0:03:02.789,0:03:03.903
十年後的今天，

0:03:03.903,0:03:09.683
我的摺紙式機器人忍者研究團隊——

0:03:09.683,0:03:11.581
成員約有 22 人——

0:03:12.332,0:03:15.740
已經做出新一代的摺紙式機器人，

0:03:15.764,0:03:19.075
它們的執行效率更高，[br]能做的事情也更多。

0:03:20.105,0:03:23.388
新一代摺紙式機器人有實際用途，

0:03:23.412,0:03:28.611
舉個例子，這個機器人[br]能根據地形來自主導航；

0:03:28.635,0:03:31.970
在乾燥和平坦的地面，它會用爬的，

0:03:34.256,0:03:36.735
突然碰到崎嶇不平的地形，

0:03:36.759,0:03:37.996
它會開始用滾的。

0:03:38.020,0:03:40.472
它會這樣——這是同一個機器人——

0:03:40.496,0:03:43.519
隨著碰到的地形，

0:03:43.543,0:03:48.308
它會啟動致動器中不同組的程序。

0:03:50.459,0:03:53.739
一旦有障礙物，它會跳過去，

0:03:55.485,0:03:58.861
這是藉著在它的腿中儲存能量，

0:03:58.885,0:04:02.761
然後在釋放能量時[br]讓它像射彈弓一樣彈出去。

0:04:02.785,0:04:04.942
它甚至還能會體操動作。

0:04:05.688,0:04:06.859
耶！

0:04:06.883,0:04:08.320
（笑聲）

0:04:08.828,0:04:13.005
你們剛剛看到了[br]單一摺紙式機器人的能耐。

0:04:13.029,0:04:15.814
成群時它們能做甚麼？

0:04:15.838,0:04:19.860
它們能合力執行更複雜的工作。

0:04:19.908,0:04:23.070
每個模組——有的是主動式模組，[br]有的是被動式模組——

0:04:23.070,0:04:26.637
能組合成不同的形狀。

0:04:26.661,0:04:29.410
更甚於此，我們能[br]藉由控制摺疊處的關節，

0:04:29.434,0:04:33.982
讓它們有能力因應更多不同的工作。

0:04:34.006,0:04:37.181
組合的形狀決定它能創造的新功能，

0:04:37.736,0:04:41.575
此時，最重要的就是組合的動作，

0:04:42.192,0:04:46.376
各個模組必須在[br]分散各處的情況下找到彼此，

0:04:46.400,0:04:50.690
然後視環境和任務的需要[br]組合或分離。

0:04:51.616,0:04:53.675
這我們已經辦到了。

0:04:54.412,0:04:55.839
接下來呢？

0:04:55.863,0:04:57.173
那就要運用想像力了。

0:04:57.704,0:05:01.775
我們用這種模組做了一些模擬。

0:05:01.810,0:05:04.982
我們決定要做一個[br]用四隻腳爬行的機器人，

0:05:06.870,0:05:10.049
它變成一隻小狗，然後小步走路。

0:05:10.073,0:05:13.907
我們能用同一個模組做成別的東西：

0:05:13.931,0:05:17.349
機械手，一種典型的傳統機器人。

0:05:17.373,0:05:20.072
機械手可以把東西拿起來。

0:05:20.096,0:05:24.140
你當然也可以加用更多模組，[br]讓機器手臂更長，

0:05:24.164,0:05:27.887
來拿起更大或更小的物體，

0:05:27.911,0:05:29.677
或讓它有第三隻手臂。

0:05:31.545,0:05:35.906
摺紙式機器人沒有特定的形狀，[br]也沒有特定的功能，

0:05:36.628,0:05:40.928
它們能隨時隨地變成任何東西。

0:05:42.408,0:05:45.084
這種機器人是怎麼建造的呢？

0:05:45.108,0:05:50.425
技術上最大的挑戰是超薄化，

0:05:50.449,0:05:51.600
讓它們更靈活，

0:05:51.624,0:05:53.838
同時保有功能性。

0:05:54.562,0:06:02.098
每個單一的機體都是由多層電路、[br]馬達、微控制器和感應器組成，

0:06:02.718,0:06:06.039
如果摺疊處的關節都能分別控制，

0:06:06.063,0:06:11.019
一個指令就能夠達成[br]像那樣柔軟的動作。

0:06:14.013,0:06:18.872
一個機器人不再只有一種用途，

0:06:18.896,0:06:22.791
摺紙式機器人是優化的多工機器人。

0:06:23.366,0:06:28.973
這項技術在地球以及太空中[br]各種獨特的環境裡，

0:06:29.002,0:06:31.967
有很重要的用途。

0:06:33.782,0:06:36.956
摺紙式機器人最適合[br]應用於太空的環境，

0:06:37.673,0:06:41.806
單工機器人成本太高，

0:06:42.966,0:06:46.302
太空任務的各項需求難以預測，

0:06:46.846,0:06:53.805
我們需要的是一個能變形[br]來執行各種工作的機器人平台——

0:06:55.188,0:07:00.300
一種薄型摺紙式機器人模組的太空艙，

0:07:00.324,0:07:04.695
機器人能各自變形來完成各種工作。

0:07:06.322,0:07:09.532
口說無憑，

0:07:09.556,0:07:14.882
歐洲太空總署和瑞士太空中心[br]已贊助了這個概念。

0:07:15.562,0:07:20.607
現在你可以看到摺紙式機器人[br]多種組態的畫面。

0:07:20.631,0:07:22.543
它們探索外星，

0:07:22.553,0:07:26.355
能在地表工作，也能飛天遁地。

0:07:27.117,0:07:29.196
它們的功能也不僅止於探索。

0:07:29.220,0:07:31.808
太空人需要協助，

0:07:31.832,0:07:34.666
但把實習生送上太空也不敷成本。

0:07:34.690,0:07:35.872
（笑聲）

0:07:36.357,0:07:39.238
他們要自己做各種單調的工作，

0:07:39.262,0:07:40.480
這些工作可能很單純，

0:07:40.504,0:07:42.115
但互動性很高。

0:07:42.762,0:07:46.174
這時候就可能需要機器人[br]來幫他們進行實驗、

0:07:46.198,0:07:48.509
協助執行輸送任務，

0:07:48.533,0:07:52.335
或直接附著在艙殼上，[br]變成太空人的第三隻手臂，

0:07:52.335,0:07:53.765
自己拿著工具工作。

0:07:55.245,0:07:59.718
但太空人該如何在艙內[br]控制艙外的摺紙式機器人？

0:07:59.979,0:08:04.016
這裡看到的是一個機器人[br]拿著太空殘骸。

0:08:04.040,0:08:07.644
如果能看到艙外的狀況，[br]就能控制機器人。

0:08:07.668,0:08:13.830
但如果太空人能用手的觸覺[br]感受到太空艙外的物體，

0:08:13.830,0:08:15.757
那就更好了。

0:08:16.248,0:08:18.671
此時我們需要的是模擬觸覺的裝置，

0:08:18.695,0:08:22.403
一種觸覺模擬的介面，[br]重現標的物觸摸起來的感覺。

0:08:23.051,0:08:25.575
這是摺紙式機器人做得到的。

0:08:27.276,0:08:31.424
這是全世界最小的觸覺模擬介面，

0:08:32.316,0:08:37.505
它能在你的指尖下模擬觸覺的感受。

0:08:38.104,0:08:40.665
摺紙式機器人是在模擬台上

0:08:40.665,0:08:43.875
以肉眼看不出來的顯微動作，[br]搭配肉眼可見的動作，

0:08:43.955,0:08:45.216
來達成這項模擬。

0:08:45.812,0:08:47.146
有了這項裝置，

0:08:47.146,0:08:54.015
你不但能感覺到這物體[br]有多大、多圓，或線條狀，

0:08:54.139,0:08:57.702
還能感覺到軟硬度和質地。

0:08:59.019,0:09:03.008
影片中，介面在艾力克斯的拇指下，

0:09:03.032,0:09:07.844
如果再搭配使用[br]虛擬實境眼鏡和手動控制器，

0:09:07.868,0:09:11.497
虛擬實境就不再是虛擬了，

0:09:11.521,0:09:13.789
而是摸得到的實境。

0:09:16.529,0:09:20.216
他看到的藍球、紅球、黑球，

0:09:20.240,0:09:22.706
不再只能用顏色來區分；

0:09:22.730,0:09:28.041
藍球是橡皮做的，[br]紅球是海綿做的，黑球是撞球。

0:09:28.642,0:09:30.352
這已經變成可能。

0:09:31.263,0:09:32.465
我來示範給你們看。

0:09:34.150,0:09:35.933
這真的是第一次

0:09:35.933,0:09:41.189
在這麼多觀眾的公開場合做展示。

0:09:41.213,0:09:43.041
希望行得通。

0:09:43.668,0:09:47.969
你現在看到的是人體解剖圖，

0:09:47.993,0:09:50.786
以及摺紙式機器人的觸覺模擬介面。

0:09:50.810,0:09:53.355
就像其他所有可重新組態的機器人，

0:09:53.379,0:09:54.554
它具有多工性。

0:09:54.578,0:09:56.601
它不但是個滑鼠，

0:09:56.625,0:09:58.990
也是觸覺模擬介面。

0:09:59.381,0:10:03.155
比如說，空白背景中沒有物體，

0:10:03.179,0:10:05.231
所以沒有感覺要模擬。

0:10:05.255,0:10:08.967
這介面就會很軟。

0:10:09.352,0:10:12.504
現在，我把它當作滑鼠移到皮膚上，

0:10:12.528,0:10:13.791
肌肉發達的手臂上，

0:10:13.815,0:10:15.831
我們來摸一下他的二頭肌，

0:10:15.855,0:10:17.343
然後他的肩膀，

0:10:17.367,0:10:20.377
你可以看到它變得比較硬。

0:10:20.401,0:10:21.772
我們來摸其他部位。

0:10:21.796,0:10:24.706
現在移到他的胸廓，

0:10:24.730,0:10:29.412
我從肋骨滑到肋間肌上，

0:10:29.412,0:10:31.181
馬上感覺到由硬變軟，

0:10:31.198,0:10:33.434
有很明顯的差別。

0:10:33.458,0:10:34.784
你要相信我。

0:10:34.808,0:10:36.905
你們看，現在摸起來很硬，

0:10:36.905,0:10:40.836
因為傳到我指尖的反作用力比較大。

0:10:41.822,0:10:45.800
剛才都是摸一些靜止的表面，

0:10:45.824,0:10:49.377
摸到在動的東西會怎麼樣呢？

0:10:49.401,0:10:51.468
比如說，跳動的心臟？

0:10:51.492,0:10:52.887
會有甚麼感覺呢？

0:10:59.573,0:11:05.719
（掌聲）

0:11:07.158,0:11:09.451
有一天這可能是你的心臟。

0:11:10.010,0:11:13.620
在網路上購物的時候，

0:11:13.644,0:11:15.409
將此裝置放在口袋裡。

0:11:16.361,0:11:20.150
你就能伸手到口袋裡，[br]摸到毛衣的不同質地，

0:11:20.174,0:11:21.396
它有多柔軟，

0:11:21.420,0:11:24.256
是不是真的喀什米爾羊毛。

0:11:24.280,0:11:26.336
如果你想買貝果，

0:11:26.360,0:11:29.428
你能感覺到它有多硬或多脆。

0:11:30.229,0:11:31.965
這已經變成可能。

0:11:34.774,0:11:40.586
機器人技術已進步到[br]更個人化和更有適應性，

0:11:40.610,0:11:43.714
來因應我們日常的需求。

0:11:44.457,0:11:48.082
這種獨特的可重組態機器人技術

0:11:48.106,0:11:54.084
為無形而直覺的介面提供平台，

0:11:54.108,0:11:56.600
來迎合我們各種特定的需求。

0:11:58.169,0:12:02.175
這些機器人不再像是[br]電影中看到的機器人角色，

0:12:02.843,0:12:06.691
而是你們想要的，[br]它們就會變成那個樣子。

0:12:07.223,0:12:08.429
謝謝大家。

0:12:08.453,0:12:12.051
（掌聲）