1
00:00:00,564 --> 00:00:04,209
Meus alunos e eu trabalhamos
com robôs muito pequenos.

2
00:00:04,209 --> 00:00:06,426
Você pode pensar neles
como versões robóticas

3
00:00:06,426 --> 00:00:09,776
de algo que lhes é muito familiar:
uma formiga.

4
00:00:09,776 --> 00:00:12,776
Todos sabemos que as formigas
e outros insetos dessa escala

5
00:00:12,776 --> 00:00:15,012
podem fazer coisas incríveis.

6
00:00:15,012 --> 00:00:18,197
Todos já vimos um grupo de formigas,
ou alguma versão disso,

7
00:00:18,197 --> 00:00:22,467
carregando seus salgadinhos
em um piquenique, por exemplo.

8
00:00:22,467 --> 00:00:25,910
Mas quais são os reais desafios
da engenharia destas formigas?

9
00:00:25,910 --> 00:00:29,861
Bem, em primeiro lugar, como colocar
os recursos de uma formiga

10
00:00:29,861 --> 00:00:31,909
em um robô de mesma escala de tamanho?

11
00:00:31,909 --> 00:00:34,443
Primeiro precisamos descobrir
como fazê-los se mover,

12
00:00:34,443 --> 00:00:35,913
quando são tão pequenos.

13
00:00:35,913 --> 00:00:38,383
Precisamos de pernas e motores eficientes

14
00:00:38,383 --> 00:00:40,072
para apoiar essa locomoção,

15
00:00:40,072 --> 00:00:42,563
e precisamos de sensores,
energia e controle

16
00:00:42,563 --> 00:00:46,435
para juntar tudo isso
em um robô formiga semi-inteligente.

17
00:00:46,435 --> 00:00:49,151
E, por fim, para fazê-los
realmente funcionais,

18
00:00:49,151 --> 00:00:53,019
queremos um monte deles trabalhando
juntos, para fazerem coisas maiores.

19
00:00:53,019 --> 00:00:55,710
Então, começarei com a mobilidade.

20
00:00:55,710 --> 00:00:58,871
Os insetos movem-se
surpreendentemente bem.

21
00:00:58,871 --> 00:01:00,559
Este vídeo é da UC Berkeley.

22
00:01:00,559 --> 00:01:03,342
Mostra uma barata em movimento
num terreno muito acidentado

23
00:01:03,342 --> 00:01:05,195
sem se virar,

24
00:01:05,195 --> 00:01:09,192
e ela é capaz disso porque suas pernas
são uma combinação de materiais rígidos,

25
00:01:09,192 --> 00:01:11,545
o que tradicionalmente
usamos para fazer os robôs,

26
00:01:11,545 --> 00:01:13,144
e materiais flexíveis.

27
00:01:14,374 --> 00:01:18,201
Saltar é outra forma interessante de
se locomover quando se é muito pequeno.

28
00:01:18,201 --> 00:01:22,270
Então, estes insetos armazenam energia
em uma mola e a liberam muito rapidamente

29
00:01:22,270 --> 00:01:26,281
para obterem a alta energia que precisam
para saltar da água, por exemplo.

30
00:01:26,281 --> 00:01:29,403
Assim, uma das grandes
contribuições do meu laboratório

31
00:01:29,403 --> 00:01:32,153
foi a de combinar
materiais rígidos e flexíveis

32
00:01:32,153 --> 00:01:34,367
em mecanismos muito, muito pequenos.

33
00:01:34,367 --> 00:01:37,532
Este mecanismo de salto tem
cerca de quatro milímetros de um lado,

34
00:01:37,532 --> 00:01:39,220
então, é realmente pequeno.

35
00:01:39,220 --> 00:01:43,058
O material rígido aqui é de silício,
e o flexível é borracha de silicone.

36
00:01:43,058 --> 00:01:45,953
E a ideia básica é que
vamos comprimir isso,

37
00:01:45,953 --> 00:01:48,654
armazenar energia nas molas,
e liberá-la para saltar.

38
00:01:48,654 --> 00:01:52,037
Portanto, não há motores nele,
nenhuma energia.

39
00:01:52,037 --> 00:01:54,800
Ele é acionado por um método
que no laboratório chamamos

40
00:01:54,800 --> 00:01:57,472
"aluno de pós-graduação com pinças."
(Risos)

41
00:01:57,472 --> 00:01:59,306
O que vocês verão no próximo vídeo

42
00:01:59,306 --> 00:02:02,333
é esse cara saltando
surpreendentemente bem.

43
00:02:02,333 --> 00:02:05,947
Este é o Aaron, o estudante de 
pós-graduação em questão, com a pinça,

44
00:02:05,947 --> 00:02:08,630
e o que vocês veem é esse mecanismo
de quatro milímetros

45
00:02:08,630 --> 00:02:10,841
saltando quase 40 centímetros de altura.

46
00:02:10,841 --> 00:02:13,265
Isso é quase 100 vezes
seu próprio comprimento.

47
00:02:13,265 --> 00:02:15,221
E ele sobrevive, salta sobre a mesa,

48
00:02:15,221 --> 00:02:18,735
é incrivelmente forte, e é claro,
sobrevive muito bem até que o perdemos,

49
00:02:18,735 --> 00:02:21,361
porque ele é muito pequeno.

50
00:02:21,361 --> 00:02:23,970
Enfim, também queremos
adicionar motores nisso,

51
00:02:23,970 --> 00:02:27,086
e temos alunos trabalhando em motores
de tamanhos milimétricos

52
00:02:27,086 --> 00:02:30,686
para poder integrá-los
a pequenos robôs autônomos.

53
00:02:30,686 --> 00:02:34,267
Mas, para trabalhar com mobilidade
e locomoção nesta escala de tamanho,

54
00:02:34,267 --> 00:02:36,241
estamos trapaceando e usando ímãs.

55
00:02:36,241 --> 00:02:39,247
Isso mostra o que seria
parte de uma perna microrrobô,

56
00:02:39,247 --> 00:02:41,454
e pode-se ver as juntas
de borracha de silicone

57
00:02:41,454 --> 00:02:43,963
e há um ímã embutido sendo movido

58
00:02:43,963 --> 00:02:46,266
por um campo magnético externo.

59
00:02:46,266 --> 00:02:48,949
Isso nos leva ao robô
que eu lhes mostrei mais cedo.

60
00:02:49,959 --> 00:02:53,110
O mais interessante que este robô
pode nos ajudar a descobrir

61
00:02:53,110 --> 00:02:55,117
é como os insetos se movem nessa escala.

62
00:02:55,117 --> 00:02:57,182
Temos um modelo muito bom para tudo,

63
00:02:57,182 --> 00:02:59,304
desde o movimento
de uma barata ao de um elefante.

64
00:02:59,304 --> 00:03:02,228
Todos nos movemos dessa forma
saltitante quando corremos.

65
00:03:02,228 --> 00:03:06,513
Mas quando eu sou bem pequeno,
as forças entre os meus pés e o chão

66
00:03:06,513 --> 00:03:09,288
afetarão minha locomoção
muito mais do que a minha massa,

67
00:03:09,288 --> 00:03:11,642
que é o que causa o movimento saltitante.

68
00:03:11,642 --> 00:03:13,317
Esse cara ainda não funciona bem,

69
00:03:13,317 --> 00:03:16,392
mas temos versões
ligeiramente maiores que funcionam.

70
00:03:16,392 --> 00:03:20,277
Trata-se de um centímetro cúbico,
um centímetro lateral, muito pequeno,

71
00:03:20,277 --> 00:03:23,179
e ele percorreu 10 comprimentos
corporais por segundo,

72
00:03:23,179 --> 00:03:24,565
10 centímetros por segundo.

73
00:03:24,565 --> 00:03:26,598
Ele é bem rápido
para um cara tão pequeno,

74
00:03:26,598 --> 00:03:28,960
e só é limitado por
nossa configuração de teste.

75
00:03:28,960 --> 00:03:31,727
Mas isso lhes dá uma ideia
de como ele funciona agora.

76
00:03:31,727 --> 00:03:35,781
Também podemos imprimir versões 3D dele
que podem passar por cima de obstáculos,

77
00:03:35,781 --> 00:03:39,280
muito parecidos com a barata
que vocês viram anteriormente.

78
00:03:39,280 --> 00:03:42,166
Mas, por fim, queremos
adicionar tudo ao robô.

79
00:03:42,166 --> 00:03:45,859
Queremos sensação, energia, controle,
atuando em conjunto,

80
00:03:45,859 --> 00:03:48,765
e nem tudo precisa 
ser inspirado na biologia

81
00:03:48,765 --> 00:03:51,900
Este robô é do tamanho de um Tic Tac.

82
00:03:51,900 --> 00:03:55,849
E, neste caso, em vez de ímãs
ou músculos para movê-lo,

83
00:03:55,849 --> 00:03:58,274
nós usamos foguetes.

84
00:03:58,274 --> 00:04:00,940
Este é um material energético
microfabricado,

85
00:04:00,940 --> 00:04:03,539
e podemos criar minúsculos pixels dele,

86
00:04:03,539 --> 00:04:07,326
e podemos colocar um desses pixels
na barriga deste robô,

87
00:04:07,326 --> 00:04:11,722
e ele vai saltar quando
detectar um aumento da luz.

88
00:04:12,645 --> 00:04:14,618
O próximo vídeo é um dos meus favoritos.

89
00:04:14,618 --> 00:04:17,658
Temos este robô de 300 miligramas

90
00:04:17,658 --> 00:04:20,064
saltando cerca de oito centímetros no ar.

91
00:04:20,064 --> 00:04:22,974
Ele tem apenas 4 x 4 x 7 milímetros
de tamanho.

92
00:04:22,974 --> 00:04:25,130
E vocês verão um grande flash no início

93
00:04:25,130 --> 00:04:26,622
quando a energia é iniciada,

94
00:04:26,622 --> 00:04:28,530
e o robô dá cambalhotas no ar.

95
00:04:28,530 --> 00:04:30,139
Então, houve aquele grande flash,

96
00:04:30,139 --> 00:04:33,336
e podemos ver o robô pulando no ar.

97
00:04:33,336 --> 00:04:36,368
Portanto, não há cordas,
não há fios conectados a ele.

98
00:04:36,368 --> 00:04:38,862
Está tudo acoplado, ele pulou em resposta

99
00:04:38,862 --> 00:04:43,243
ao aluno acendendo
uma lâmpada próxima a ele.

100
00:04:43,243 --> 00:04:46,897
Então vocês podem imaginar todas
as coisas legais que poderíamos fazer

101
00:04:46,897 --> 00:04:51,604
com robôs que correm, rastejam, saltam
e rolam, com esta escala de tamanho.

102
00:04:51,604 --> 00:04:55,364
Imaginem os escombros que ficam após
um desastre natural como um terremoto.

103
00:04:55,364 --> 00:04:57,953
Pensem nesses pequenos robôs
atravessando os escombros,

104
00:04:57,953 --> 00:05:00,171
procurando por sobreviventes.

105
00:05:00,171 --> 00:05:03,087
Ou imaginem um monte de pequenos robôs
circundando uma ponte

106
00:05:03,087 --> 00:05:05,286
para inspecioná-la
e certificar que é segura,

107
00:05:05,286 --> 00:05:07,326
assim, não haverá colapsos como este

108
00:05:07,326 --> 00:05:11,233
que aconteceu próximo
de Minneapolis, em 2007.

109
00:05:11,233 --> 00:05:12,995
Ou imagine o que você poderia fazer

110
00:05:12,995 --> 00:05:15,518
se houvesse robôs que nadassem
através de seu sangue.

111
00:05:15,518 --> 00:05:17,851
Certo? "Viagem fantástica", Isaac Asimov.

112
00:05:17,851 --> 00:05:22,146
Ou eles poderiam operá-lo
sem ter que cortá-lo, em princípio.

113
00:05:22,146 --> 00:05:25,006
Ou poderíamos mudar radicalmente
a forma de construir coisas

114
00:05:25,006 --> 00:05:28,343
se nossos minúsculos robôs
trabalharem como os cupins,

115
00:05:28,343 --> 00:05:31,108
e construírem esses incríveis
montes de oito metros,

116
00:05:31,108 --> 00:05:35,196
apartamentos efetivamente
bem ventilados para outros cupins

117
00:05:35,196 --> 00:05:37,287
na África e Austrália.

118
00:05:37,287 --> 00:05:39,717
Então, eu acho que dei
algumas possibilidades

119
00:05:39,717 --> 00:05:42,154
do que podemos fazer
com esses pequenos robôs.

120
00:05:42,154 --> 00:05:46,501
E já fizemos alguns avanços até agora,
mas ainda há um longo caminho a trilhar,

121
00:05:46,501 --> 00:05:49,579
e espero que alguns de vocês
possam contribuir para esse destino.

122
00:05:49,579 --> 00:05:51,187
Muito obrigada.

123
00:05:51,187 --> 00:05:53,391
(Aplausos)