WEBVTT

00:00:00.564 --> 00:00:04.209
Мои студенты и я работаем над созданием
крохотных роботов.

00:00:04.209 --> 00:00:06.426
Вы можете представить их
как роботизированную версию того,

00:00:06.426 --> 00:00:10.016
с чем вы очень хорошо знакомы, —
муравья.

00:00:10.016 --> 00:00:12.776
Мы все знаем, что муравьи
и другие насекомые такого размера

00:00:12.776 --> 00:00:15.012
могут делать что-то
совершенно невероятное.

00:00:15.012 --> 00:00:18.197
Мы все видели группу муравьёв
или нечто подобное,

00:00:18.197 --> 00:00:22.467
уносящую картофельные чипсы
на пикнике, например.

NOTE Paragraph

00:00:22.467 --> 00:00:25.910
Но каковы реальные трудности
в разработке таких муравьёв?

00:00:25.910 --> 00:00:29.861
В первую очередь, как у нас появляется
возможность создания

00:00:29.861 --> 00:00:31.909
роботизированного муравья
такого же размера?

00:00:31.909 --> 00:00:34.513
Для начала нам нужно понять,
как заставить их двигаться

00:00:34.513 --> 00:00:35.923
при таких маленьких размерах.

00:00:35.923 --> 00:00:38.223
Нужны механизмы, такие, как ноги,
и достаточно мощные моторы,

00:00:38.223 --> 00:00:40.072
чтобы поддерживать передвижение.

00:00:40.072 --> 00:00:42.563
Нужны датчики, питание и управление,

00:00:42.563 --> 00:00:46.525
чтобы соединить всё вместе
в полуинтеллектуальном роботе-муравье.

00:00:46.525 --> 00:00:49.071
И, наконец, чтобы действительно
создать из этого нечто полезное,

00:00:49.071 --> 00:00:53.019
нам нужно, чтобы много их работало вместе
для реализации более важных вещей.

NOTE Paragraph

00:00:53.019 --> 00:00:55.710
Я начну с подвижности.

00:00:55.710 --> 00:00:58.871
Насекомые передвигаются
удивительно хорошо.

00:00:58.871 --> 00:01:00.559
Это видео из Университета Калифорнии
в Беркли

00:01:00.559 --> 00:01:03.342
показывает таракана, передвигающегося
по очень неровной поверхности,

00:01:03.342 --> 00:01:05.195
при этом не переворачиваясь.

00:01:05.195 --> 00:01:09.192
Он способен делать это,
потому что его конечности

00:01:09.192 --> 00:01:11.545
являются сочетанием жёстких материалов,
обычно используемых в создании роботов,

00:01:11.545 --> 00:01:13.144
и мягких материалов.

00:01:14.374 --> 00:01:18.201
Прыжки — это ещё один интересный способ
передвижения маленьких насекомых.

00:01:18.201 --> 00:01:22.270
Эти насекомые хранят энергию в пружинных
механизмах и быстро высвобождают её,

00:01:22.270 --> 00:01:26.281
чтобы получить высокую мощность
для совершения прыжка из воды, например.

NOTE Paragraph

00:01:26.281 --> 00:01:29.403
Одним из крупных вкладов
моей лаборатории

00:01:29.403 --> 00:01:32.153
было объединение жёстких
и мягких материалов

00:01:32.153 --> 00:01:34.367
в очень, очень маленьких механизмах.

00:01:34.367 --> 00:01:37.532
Размер этого прыгающего механизма
примерно 4 миллиметра —

00:01:37.532 --> 00:01:39.220
действительно крошечный.

00:01:39.220 --> 00:01:43.058
Твёрдый материал здесь кремний,
а мягкий — силиконовый каучук.

00:01:43.058 --> 00:01:45.953
Основной идеей является то,
чтобы сжать его,

00:01:45.953 --> 00:01:48.654
сохранить энергию в пружинах,
а затем высвободить для прыжка.

00:01:48.654 --> 00:01:52.037
Таким образом, там пока нет моторов,
нет питания.

00:01:52.037 --> 00:01:54.800
Всё приводится в действие методом,
который мы в лаборатории называем

00:01:54.800 --> 00:01:57.472
«аспирант с пинцетом».
(Смех)

00:01:57.472 --> 00:01:59.306
В следующем видео вы увидите,

00:01:59.306 --> 00:02:02.333
как этот малыш преуспевает в прыжках.

00:02:02.333 --> 00:02:05.947
Это Ааарон, аспирант,
о котором идёт речь, с пинцетом.

00:02:05.947 --> 00:02:08.630
Вы видите,
как этот четырёхмиллиметровый механизм

00:02:08.630 --> 00:02:10.841
прыгает почти на 40 см в высоту.

00:02:10.841 --> 00:02:13.265
Это почти в 100 раз превышает его длину.

00:02:13.265 --> 00:02:15.221
И он не ломается,
он отскакивает от стола.

00:02:15.221 --> 00:02:18.735
Он невероятно крепок
и достаточно надёжно работает до тех пор,

00:02:18.735 --> 00:02:21.361
пока мы его не потеряем,
потому что он очень маленький.

NOTE Paragraph

00:02:21.361 --> 00:02:23.970
В перспективе всё равно
мы хотим добавить к нему мотор,

00:02:23.970 --> 00:02:27.086
и у нас есть студенты в лаборатории,
работающие с миллиметровыми моторами,

00:02:27.086 --> 00:02:30.686
чтобы в итоге интегрировать их
в маленьких, автономных роботов.

00:02:30.686 --> 00:02:34.267
Но, чтобы увидеть подвижность
и перемещение в таком масштабе,

00:02:34.267 --> 00:02:36.241
мы прибегаем к хитрости
и используем магниты.

00:02:36.241 --> 00:02:39.317
Здесь показано, что в итоге
станет частью конечности микроробота:

00:02:39.317 --> 00:02:41.334
можно увидеть суставы
из силиконового каучука,

00:02:41.334 --> 00:02:43.963
внутри которых встроен магнит,
перемещающийся под воздействием

00:02:43.963 --> 00:02:46.266
внешнего магнитного поля.

NOTE Paragraph

00:02:46.266 --> 00:02:48.949
Вот так получается робот,
которого я показала вам ранее.

00:02:49.959 --> 00:02:53.110
Крайне интересно то, что этот робот
может помочь нам понять,

00:02:53.110 --> 00:02:55.117
как насекомые передвигаются
в таком масштабе.

00:02:55.117 --> 00:02:57.342
У нас есть очень хорошая модель того,


00:02:57.342 --> 00:02:59.304
как двигаются все — от таракана до слона.

00:02:59.304 --> 00:03:02.228
Мы все двигаемся немного подпрыгивая,
когда бежим.

00:03:02.228 --> 00:03:06.513
Но, если я очень маленького размера,
то силы между ногами и землёй

00:03:06.513 --> 00:03:09.288
повлияют на моё передвижение
гораздо сильнее, чем моя масса,

00:03:09.288 --> 00:03:11.642
что и вызывает подпрыгивающее движение.

00:03:11.642 --> 00:03:13.317
Вот этот малыш ещё не совсем работает,

00:03:13.317 --> 00:03:16.392
но у нас есть чуть более крупные
экземпляры, которые умеют бегать.

00:03:16.392 --> 00:03:20.277
Вот этот, размером с кубический сантиметр,
совсем маленький,

00:03:20.277 --> 00:03:23.179
и нам удалось заставить его пробега́ть

00:03:23.179 --> 00:03:24.565
почти по 10 см в секунду.

00:03:24.565 --> 00:03:26.598
Это достаточно быстро
для маленького робота

00:03:26.598 --> 00:03:28.960
и пока ограничивается
только нашими тестовыми установками.

00:03:28.960 --> 00:03:31.607
Это даёт вам представление о том,
как сейчас работают такие роботы.

00:03:32.027 --> 00:03:35.781
Мы также можем создавать 3D-печатные
версии роботов, которые могут

00:03:35.781 --> 00:03:39.280
преодолевать препятствия почти как тараканы,
которых вы видели ранее.

NOTE Paragraph

00:03:39.280 --> 00:03:42.166
В конечном итоге мы хотим добавить
все функции роботам:

00:03:42.166 --> 00:03:45.859
чувствительность, мощность, управление,
приведение в действие — всё вместе.

00:03:45.859 --> 00:03:48.765
При этом не всё должно быть основано
на биологии.

00:03:48.765 --> 00:03:51.900
Этот робот размером примерно с «Тик-Так».

00:03:51.900 --> 00:03:55.849
В его случае вместо магнитов или мышц
для движения

00:03:55.849 --> 00:03:58.274
мы используем ракеты.

00:03:58.274 --> 00:04:00.940
Это микроизготовленный
энергетический материал.

00:04:00.940 --> 00:04:03.539
Мы можем создать крошечные элементы
этого материала

00:04:03.539 --> 00:04:07.326
и поместить один из них
на робота.

00:04:07.326 --> 00:04:11.722
Впоследствии этот робот совершит прыжок,
когда почувствует повышение освещённости.

NOTE Paragraph

00:04:12.645 --> 00:04:14.618
Следующее видео — одно из моих любимых.

00:04:14.618 --> 00:04:17.658
Вот этот 300-милиграммовый робот

00:04:17.658 --> 00:04:20.064
подпрыгивает в воздух на 8 см.

00:04:20.064 --> 00:04:22.974
Его размер всего 4х4х7 мм.

00:04:22.974 --> 00:04:25.130
Вначале вы увидите большую вспышку,

00:04:25.130 --> 00:04:26.622
когда взрывается энергетический материал.

00:04:26.622 --> 00:04:28.530
А затем робот кружится в воздухе.

00:04:28.530 --> 00:04:30.139
Вот произошла вспышка,

00:04:30.139 --> 00:04:33.336
и вы видите,
как робот подпрыгивает в воздух.

00:04:33.336 --> 00:04:36.368
К нему не привязаны тросы,
не подсоединены провода.

00:04:36.368 --> 00:04:38.862
Всё встроено,
и робот подпрыгнул из-за того,

00:04:38.862 --> 00:04:43.243
что студент просто зажёг
настольную ламу рядом с ним.

NOTE Paragraph

00:04:43.243 --> 00:04:46.897
Я думаю, вы можете представить все
невероятные вещи, которые можно делать

00:04:46.897 --> 00:04:51.604
с роботами, способными ползать, вращаться,
бегать, прыгать в масштабе таких размеров.

00:04:51.604 --> 00:04:55.394
Представьте обломки после стихийного
бедствия, такого как землетрясение.

00:04:55.394 --> 00:04:57.953
И представьте маленьких роботов,
бегающих по этим обломкам

00:04:57.953 --> 00:05:00.171
в поисках выживших.

00:05:00.171 --> 00:05:03.127
Или представьте кучу маленьких роботов,
бегающих вдоль моста,

00:05:03.127 --> 00:05:05.286
чтобы изучить его
и убедиться в его безопасности,

00:05:05.286 --> 00:05:07.326
чтобы не происходили такие обрушения,

00:05:07.326 --> 00:05:11.233
как это, случившееся за пределами
Миннеаполиса в 2007 году.

00:05:11.233 --> 00:05:12.995
Представьте,
что можно было бы сделать,

00:05:12.995 --> 00:05:15.518
если бы у нас были роботы,
способные передвигаться в кровеносных сосудах.

00:05:15.518 --> 00:05:17.851
Прямо «Фантастическое путешествие»
Айзека Азимова.

00:05:17.851 --> 00:05:22.206
Врачи могли бы оперировать,
не делая привычных надрезов.

00:05:22.206 --> 00:05:24.936
Или же мы в корне могли бы изменить
подход к строительству,

00:05:24.936 --> 00:05:28.343
если бы наши крохотные роботы
работали так же, как это делают термиты.

00:05:28.343 --> 00:05:31.108
Они строят эти невероятные
восьмиметровые холмы —

00:05:31.108 --> 00:05:35.196
прекрасно вентилируемые многоквартирные
дома для других термитов

00:05:35.196 --> 00:05:37.287
в Африке и Австралии.

NOTE Paragraph

00:05:37.287 --> 00:05:39.717
Так что, я думаю, что дала вам
примеры того,

00:05:39.717 --> 00:05:42.154
что мы можем делать при помощи
этих маленьких роботов.

00:05:42.154 --> 00:05:46.561
Мы уже достигли некоторых успехов,
но ещё предстоит пройти долгий путь,

00:05:46.561 --> 00:05:49.419
и я надеюсь, что кто-то из вас
сможет внести свой вклад в это дело.

NOTE Paragraph

00:05:49.419 --> 00:05:51.187
Спасибо большое.

NOTE Paragraph

00:05:51.187 --> 00:05:53.391
(Аплодисменты)