Mine studenter og jeg arbejder på meget små robotter.
Du kan du tænke på disse som robot versioner
af noget, som alle kender: en myre.
Vi ved alle at myrer og andre insekter i på deres størrelse
kan gøre nogle ret utrolige ting.
Vi har alle set en gruppe af myrer, eller noget tilsvarende,
bærende på din kartoffel chip på en picnic, f.eks.
Men hvad er de reelle udfordringer bygge disse myrer?
Altså, først og fremmest, hvordan får vi en myres evner
i en robot på samme størrelse?
først skal vi finde ud af hvordan man får dem til a bevæge sig
når der er så små.
Vi har brug for mekanismer som ben og effektive motorer
for at få bevægelse,
og vi har brug sensorerne, kraft og kontrol
for at samle det i en semi-intelligent myrerobot.
Og endelig, at få disse ting til rigtig at virke,
vi ønsker en masse af dem til at arbejder sammen for at gøre større ting.
Så jeg vil starte med mobilitet.
Insekter bevæger sig forbavsende godt.
Denne video er fra UC Berkeley.
Det viser en kakerlak bevæge sig over et utroligt ujævnt terræn
uden at vælte,
og det er i stand til at gøre dette, fordi dens ben er en kombination af stive materialer,
hvilket er, hvad vi traditionelt bruge til at lave robotter,
og bløde materialer.
At hoppe er en anden virkelig interessant måde at komme rundt, når du er meget lille.
Så disse insekter lagre energi i en fjeder og frigøre den virkelig hurtigt
for at få den kraft de har brug for at springe ud af vand, f.eks.
Så en af de store bidrag fra min laboratorium
har været at kombinere stive og bløde materialer
i meget, meget lille mekanik.
Så denne hoppe mekanisme er omkring fire millimeter på en side,
så virkelig lille.
Den hårde materiale her er silicium, og det bløde materiale er silikonegummi.
Og den grundlæggende idé er, at vi kommer til at komprimere det,
lagre energi i fjedrene, og derefter frigøre den til at springe.
Så der er ingen motorer på dette lige nu, ingen energi.
Dette aktiveres med en metode vi kalder
"graduate student with tweezers." (griner)
Så hvad vil du se i næste video
er denne fyr der hopper forbavsende godt .
Så dette er Aron, "the graduate student in question, with the tweezers"
og hvad du ser, er denne fire-millimeter-store mekanisme
hoppe næsten 40 centimeter højt.
Det er næsten 100 gange sin egen længde.
Og den overlever, nedslaget på bordet,
den er utrolig robust, og overlever ganske godt indtil vi mister det
fordi det er meget lille.
Ultimativt, ønsker vi dog at tilføje motorer til at denne også,
og vi har studerende i laboratoriet der arbejder på millimeter-store motorer
der kan integrere på små, autonome robotter.
Men for at se på mobilitet og bevægelse i denne størrelse,
vi snyder og bruge magneter.
Så dette viser, kommer til at blive en del af et mikro-robot ben,
og du kan se de silikonegummiled
og der er en indlejret magnet der bliver flyttet rundt
af et eksternt magnetisk felt.
Så dette fører til robotten jeg viste jer tidligere.
Den virkelig interessante ting denne robot kan hjælpe os med at finde ud af
er, hvordan insekter bevæger sig.
Vi har en rigtig god model for, hvordan alt
fra en kakerlak op til en elefant bevæger sig.
Alle bevæge sig i denne slags hoppende måde, når vi løber.
Men når jeg er virkelig lille, kommer kræfterne mellem mine fødder og jorden
komme til at påvirke min bevægelse meget mere end min masse,
hvilket er, hvad der forårsager den hoppende bevægelse.
Så denne fyr virker ikke helt endnu,
men vi har lidt større udgaver der løber rundt.
Så den er ca. en kubik centimeter, en centimeter på en siden, så meget lille,
og vi har fået dette til at løbe 10 krops længder per sekund,
så 10 centimeter pr. sekund.
Det er temmelig hurtigt for en lille fyr,
og det er kun begrænset af vores test setup.
Men dette giver dig en idé omkring, hvordan det fungerer lige nu.
Vi kan også lave 3D-trykte udgaver af denne, der kan klatre over forhindringer,
meget som den kakerlak I har set tidligere.
Men i sidste ende ønsker vi at tilføje alt på robotten.
Vi ønsker sanser, kraft, kontrol, aktivering alt sammen,
og ikke alt behøves at være bio-inspireret.
Så denne robottens på størrelse med en Tic Tac.
Og i dette tilfælde, i stedet for magneter eller muskler til at bevæge denne rundt,
vi bruger raketter.
Så dette er en mikro-fabrikerede energirige materiale,
og vi kan skabe bittesmå pixels af dette,
og vi kan sætte en af disse pixels på maven af denne robot,
og denne robot, kommer til at springe når den registrerer en stigning i lys.
Så næste video er en af mine favoritter.
Så du har denne 300-milligram robot
hoppe omkring otte centimeter op i luften.
Det er kun 4x4x7 millimeter i størrelse.
Og du vil se et stort lysglimt i begyndelsen
når det energirige stof er aktiveret
og robotten flyver gennem luften.
Så der var det stor lysglimt,
og du kan se robotten hoppe op gennem luften.
Der er ingen ledning tilsluttet til dette.
Alt er onboard, og den sprang som respons
til den studerende bare drejede bordlampe ved siden af.
Så jeg tror, du kan forestille dig alle de seje ting, vi kunne gøre
med robotter, der kan køre og kravle og hoppe og rulle i denne størrelse.
Forestil murbrokkerne, du får efter en naturkatastrofe som et jordskælv.
Forestil disse små robotter løber gennem disse murbrokker
for at lede efter overlevende.
Eller forestil dig en masse små robotter løbe omkring en bro
for at inspicere den og sørg for at den er sikkert
så du ikke får kollapse som denne,
der skete uden for Minneapolis i 2007.
Eller bare forestille sig, hvad du kan gøre
hvis du havde robotter, der kunne svømme gennem dit blod.
Ikke? "Fantastic Voyage", Isaac Asimov.
Eller de kunne operere dig uden skære dig op.
Eller vi kunne radikalt ændre den måde, vi bygge ting
hvis vi har vores små robotter der fungerer på samme måde, som termitter gøre,
og de bygger disse utrolige otte meter høje bo,
effektivt godt ventileret boligblokke for andre termitter
i Afrika og Australien.
Så jeg tror, jeg har givet jer nogle af mulighederne
af, hvad vi kan gøre med disse små robotter.
Og vi har gjort visse fremskridt hidtil, men der er stadig lang vej,
og forhåbentlig nogle af jer kan bidrage til denne destination.
Mange tak.
(Bifald)