0:00:01.531,0:00:03.368
خوب، روباتها.

0:00:03.392,0:00:05.256
روباتها میتوانند برنامهریزی شوند

0:00:05.256,0:00:08.521
تا یک وظیفه را میلیونها بار[br]با حداقل خطا انجام دهند،

0:00:08.545,0:00:11.059
کاری که برای ما خیلی دشوار است، نه؟

0:00:11.083,0:00:14.244
و تماشای آنها حین کار هم[br]میتواند خیلی تاثیرگذار باشد.

0:00:14.268,0:00:15.524
نگاه کنید.

0:00:15.548,0:00:17.456
من میتوانم ساعتها به آنها نگاه کنم.

0:00:18.108,0:00:19.407
نه؟

0:00:19.431,0:00:21.638
چیزی که کمتر تاثیرگذار است،

0:00:21.662,0:00:24.595
این است که اگر این روباتها را[br]از کارخانه بیرون بیاورید،

0:00:24.619,0:00:28.999
و جایی ببرید که محیط مثل اینجا[br]کاملا شناخته شده و اندازهگیری شده نیست،

0:00:29.023,0:00:33.301
برای انجام یک کار[br]که دقت بالایی هم لازم ندارد،

0:00:33.325,0:00:34.936
ممکن است چنین اتفاقی بیفتد.

0:00:34.960,0:00:37.689
منظورم این است که باز کردن[br]یک در که دقت چندانی نمیخواهد.

0:00:37.713,0:00:38.743
(خنده)

0:00:38.767,0:00:41.221
یا خطایی کوچک در محاسبات،

0:00:41.245,0:00:43.071
و شیر را از دست داد، بفرمایید --

0:00:43.095,0:00:44.365
(خنده)

0:00:44.389,0:00:46.833
بیشتر اوقات هیچ راهی هم برای جبران نیست.

0:00:47.561,0:00:49.236
خب دلیل آن چیست؟

0:00:49.260,0:00:51.134
خوب، برای چندین سال،

0:00:51.158,0:00:54.458
روباتها با تاکید بر سرعت[br]و دقت طراحی شدهاند،

0:00:54.482,0:00:57.444
و این موضوع در ساختار[br]خیلی خاصی ترجمه میشود.

0:00:57.468,0:00:59.009
اگر یک دست روباتی را بردارید،

0:00:59.009,0:01:01.402
مجموعه به دقت چیدهشدهای از اتصالات،

0:01:01.426,0:01:03.485
و موتورهاست، که ما عملگر مینامیم،

0:01:03.509,0:01:05.339
آنها اتصالات را حول مفصل حرکت میدهند.

0:01:05.339,0:01:06.610
در این ساختار روباتیک،

0:01:06.624,0:01:08.851
باید محیط را به دقت اندازه بگیرید،

0:01:08.865,0:01:10.762
تا بدانید چه چیزی در محیط هست،

0:01:10.786,0:01:13.425
و باید هر حرکت مفصلهای روبات را

0:01:13.449,0:01:15.584
کاملا برنامهریزی کنید،

0:01:15.608,0:01:18.870
زیرا خطایی کوچک، میتواند[br]شکستی بزرگ به بار بیاورد،

0:01:18.894,0:01:21.907
که به چیزی آسیب بزنید[br]یا به رباتتان آسیب بزنید

0:01:21.931,0:01:23.462
اگر به چیزی سختتر بخورد.

0:01:24.107,0:01:26.312
پس بیایید کمی درباره آنها صحبت کنیم.

0:01:26.336,0:01:29.559
و به مغز این روباتها فکر نکنید

0:01:29.583,0:01:32.328
یا اینکه ما چقدر با دقت آنها را[br]برنامه نویسی میکنیم،

0:01:32.352,0:01:34.170
اما به جای آن به بدن آنها نگاه کنید.

0:01:34.606,0:01:37.485
به وضوح مشکلی در آن هست،

0:01:37.509,0:01:40.636
چون چیزی که یک روبات را دقیق و قوی میکند

0:01:40.660,0:01:45.049
در دنیای واقعی آنها را[br]به طرز مسخرهای خطرناک و بیاثر میکند،

0:01:45.073,0:01:47.058
چون بدن آنها نمیتواند تغییر شکل بدهد

0:01:47.082,0:01:50.311
یا تنظیم شود تا با دنیای واقعی[br]بهتر تعامل کند.

0:01:51.226,0:01:54.344
پس از جهت مخالف به آن نگاه کنید،

0:01:54.368,0:01:57.186
که نرمتر از همه چیزهای اطرافتان باشند.

0:01:57.827,0:02:02.912
خوب، شاید فکر کنید اگر نرم باشید[br]واقعا قادر به انجام هیچ کاری نباشید،

0:02:02.936,0:02:04.103
احتمالا.

0:02:04.127,0:02:06.977
خوب، طبیعت خلاف آن را به ما یاد داده است.

0:02:07.001,0:02:09.032
برای مثال، در کف اقیانوس،

0:02:09.056,0:02:11.492
زیر هزاران کیلوگرم فشار هیدرواستاتیک،

0:02:11.516,0:02:13.944
جانوری کاملاً نرم

0:02:13.968,0:02:17.245
میتواند حرکت کند و با چیزی[br]به مراتب سختتر از خودش تعامل کند.

0:02:17.878,0:02:20.725
او با حمل این پوست نارگیل حرکت میکند

0:02:20.749,0:02:23.133
به لطف انعطافپذیری بازوچههایش،

0:02:23.157,0:02:25.661
که به عنوان دست و پای او عمل میکنند.

0:02:26.241,0:02:30.066
و ظاهراً، یک اختاپوس هم میتواند[br]سر یک شیشه را باز کند.

0:02:31.883,0:02:33.637
خیلی تاثیرگذار است، نه؟

0:02:35.918,0:02:40.418
اما مشخص است که این فقط[br]به خاطر مغز این حیوان ممکن نشده است،

0:02:40.442,0:02:42.456
بلکه به خاطر بدن او هم هست،

0:02:42.480,0:02:46.512
و این مثالی مشخص،[br]یا شاید مشخصترین مثال است،

0:02:46.536,0:02:48.336
از هوش مجسم،

0:02:48.360,0:02:51.646
که گونهای از هوش است[br]که تمام موجودات زنده دارند.

0:02:51.670,0:02:53.236
همه ما آن را داریم.

0:02:53.260,0:02:57.102
بدن ما، شکل، جنس و ساختار آن،

0:02:57.126,0:03:00.308
نفشی اساسی در یک کار فیزیکی بازی میکند،

0:03:00.332,0:03:05.945
چون میتوانیم با محیط اطرافمان[br]تطابق پیدا کنیم

0:03:05.969,0:03:08.373
تا بتوانیم در محدوده وسیعی[br]از شرایط موفق باشیم

0:03:08.397,0:03:11.390
بدون اینکه نقشهای بچینیم[br]یا محاسبهای بکنیم.

0:03:11.414,0:03:14.129
پس چرا بخشی از هوش مجسم را

0:03:14.153,0:03:15.918
در ماشینهای روباتیک قرار ندهیم،

0:03:15.918,0:03:18.201
تا آنها را از تکیه بر کار بیش از حد

0:03:18.201,0:03:20.242
در محاسبات و حس کردن رها کنیم؟

0:03:21.097,0:03:24.047
خوب، برای این کار، میتوانیم[br]از استراتژی طبیعت پیروی کنیم،

0:03:24.047,0:03:26.383
زیرا با تکامل،[br]کار بسیار خوبی انجام داده است

0:03:26.407,0:03:30.903
در طراحی ماشینها برای تعامل با محیط.

0:03:30.927,0:03:35.421
و ساده میتوان فهمید[br]که طبیعت از مواد نرم به کرات

0:03:35.445,0:03:37.740
و از مواد سخت به ندرت استفاده میکند.

0:03:37.764,0:03:41.556
و این کاری است که در این[br]زمینه جدید روباتیک انجام شده است،

0:03:41.580,0:03:43.880
که «روباتیک نرم» نام دارد،

0:03:43.904,0:03:47.640
که در آن هدف اصلی[br]ساختن دستگاههای فوق دقیق نیست،

0:03:47.664,0:03:49.601
چون این کار را که کردهایم،

0:03:49.625,0:03:54.545
بلکه برای اینکه روباتها بتوانند[br]با شرایط غیرمنتظره روبرو شوند،

0:03:54.569,0:03:56.126
تا بتوانند وارد دنیای خارج شوند.

0:03:56.150,0:03:59.674
و چیزی که باعث نرمی یک روبات میشود[br]اول سازگاری بدن آن است،

0:03:59.698,0:04:05.229
که از مواد یا ساختارهایی ساخته شده که میتوانند[br]تغییر شکلهای خیلی زیاد را دوام بیاورند،

0:04:05.253,0:04:07.084
پس دیگر اتصالات صلب نداریم،

0:04:07.108,0:04:10.906
و دوم اینکه برای حرکت دادن آنها، از چیزی[br]استفاده میکنیم به نام تحریک توزیع شده،

0:04:10.906,0:04:15.712
تا بتوانیم به طور پیوسته[br]شکل این بدن شکل پذیر را کنترل کنیم،

0:04:15.736,0:04:19.034
که اثری مانند داشتن[br]تعداد زیادی اتصال و مفصل دارد،

0:04:19.058,0:04:21.681
اما هیچ ساختار سختی در آن نیست.

0:04:21.705,0:04:25.135
پس میتوانید تصور کنید که ساختن یک[br]روبات نرم فرآیندی بسیار متفاوت است

0:04:25.159,0:04:28.039
از روباتهای سخت،[br]که اتصال و دنده و پیچ دارند

0:04:28.063,0:04:30.294
و باید به صورت کاملا[br]مشخصی با هم ترکیب شوند.

0:04:30.948,0:04:33.577
در روباتهای نرم، بیشتر اوقات

0:04:33.577,0:04:36.068
فقط محرک را از پایه میسازید،

0:04:36.068,0:04:38.054
اما ماده انعطافپذیر را طوری شکل میدهید

0:04:38.078,0:04:40.481
که به ورودی مشخصی واکنش بدهد.

0:04:41.054,0:04:43.972
برای مثال، اینجا، میتوانید[br]فقط یک ساختار را تغییر شکل بدهید

0:04:43.972,0:04:46.007
که شکلی نسبتاً پیچیده دارد

0:04:46.031,0:04:49.309
اگر بخواهید همین کار را[br]با اتصالات و مفصلهای صلب انجام دهید،

0:04:49.333,0:04:51.666
و اینجا، آنچه استفاده میکنید[br]فقط یک ورودی است،

0:04:51.690,0:04:53.054
مثل فشار هوا.

0:04:53.869,0:04:57.358
خوب، اما بیایید چند مثال باحال[br]از روباتهای نرم ببینیم.

0:04:57.765,0:05:02.312
اینجا یک آقا کوچولوی بامزه داریم[br]که در دانشگاه هاروارد ساخته شده،

0:05:02.336,0:05:06.829
و او به لطف جریانهای فشاری[br]که در بدنش اعمال میشود حرکت میکند،

0:05:06.853,0:05:10.139
و به لطف انعطاف پذیری،[br]او همچنین میتواند زیر یک پل کوتاه بخزد،

0:05:10.163,0:05:11.314
و به راه رفتن ادامه دهد،

0:05:11.338,0:05:14.535
و بعد کمی متفاوت به راه رفتن ادامه دهد.

0:05:15.345,0:05:17.576
و این یک نمونه خیلی ابتدایی است،

0:05:17.600,0:05:21.276
اما آنها همچنین یک نمونه[br]خیلی محکمتر توان سرخود هم ساختهاند

0:05:21.300,0:05:26.747
که واقعا میتواند به جهان بیرون[br]فرستاده شود و با مسائل آن روبرو شود

0:05:26.771,0:05:29.057
مثل اینکه یک ماشین[br]از روی آن رد بشود ...

0:05:30.090,0:05:31.240
و به کار ادامه بدهد.

0:05:32.056,0:05:33.207
بامزه است.

0:05:33.231,0:05:34.652
(خنده)

0:05:34.676,0:05:38.540
یا یک ماهی روباتیک،[br]که مثل یک ماهی واقعی در آب شنا میکند

0:05:38.564,0:05:41.748
صرفا به این دلیل که دمی نرم[br]با محرک توزیع شده دارد

0:05:41.772,0:05:43.416
که هنوز هم فشار هوا است.

0:05:43.954,0:05:45.312
این از MIT بود،

0:05:45.336,0:05:48.141
و البته یک اختاپوس روباتیک داریم.

0:05:48.165,0:05:50.244
این درواقع یکی از اولین پروژههایی است

0:05:50.268,0:05:52.684
که در این زمینه جدید[br]روباتهای نرم ساخته شده است.

0:05:52.684,0:05:54.304
اینجا، بازوچه مصنوعی را میبینید،

0:05:54.328,0:05:59.007
اما آنها در واقع کل یک ماشین را[br]با چندین بازوچه ساختهاند

0:05:59.031,0:06:01.642
آنها میتوانستند آن را در آب بیندازند،

0:06:01.666,0:06:05.959
و میبینید که میتواند به نوعی به اطراف[br]برود و کاوشهای زیردریایی انجام دهد

0:06:05.983,0:06:09.286
به روشی متفاوت از روباتهای صلب.

0:06:09.310,0:06:12.970
اما این برای محیطهای ظریف[br]مانند صخرههای مرجانی خیلی مهم است.

0:06:12.994,0:06:14.390
بیایید به زمین برگردیم.

0:06:14.414,0:06:15.604
اینجا منظرهای میبینید

0:06:15.628,0:06:19.776
از روباتی در حال رشد که من[br]و همکارانم در استنفورد ساختهایم.

0:06:19.800,0:06:21.650
میبینید که دوربین در بالا ثابت شده.

0:06:21.674,0:06:23.112
و این روبات خاص است،

0:06:23.136,0:06:25.552
چون با استفاده از فشار هوا،[br]از سر رشد میکند،

0:06:25.576,0:06:28.922
در حالی که باقی بدن در تماس[br]با محیط محکم باقی میماند.

0:06:29.316,0:06:32.034
و این از گیاهان[br]الهام گرفته شده، نه حیوانات،

0:06:32.058,0:06:35.373
که بوسیله مواد به صورتی مشابه رشد میکند

0:06:35.397,0:06:38.357
تا بتواند با گستره وسیعی[br]از موقعیتها مواجه شود.

0:06:39.043,0:06:40.711
اما من یک مهندس بیومدیکال هستم،

0:06:40.735,0:06:43.004
و شاید کاربردی که من[br]بیش از همه به آن علاقه دارم

0:06:43.028,0:06:44.481
زمینه پزشکی است،

0:06:44.505,0:06:49.346
و دشوار بتوان تعاملی نزدیکتر[br]با بدن انسان تصور کرد

0:06:49.370,0:06:51.289
از اینکه واقعا به درون بدن برویم،

0:06:51.313,0:06:54.084
برای مثال، برای انجام یک عمل کوچک تهاجمی.

0:06:54.958,0:06:58.360
و اینجا، روباتها میتوانند[br]برای جراح خیلی مفید باشند،

0:06:58.384,0:07:00.133
چون آنها باید

0:07:00.157,0:07:02.954
با استفاده از سوراخهای کوچک[br]و ابزار مستقیم وارد بدن شوند،

0:07:02.954,0:07:06.318
و این ابزارها باید با ساختارهای[br]بسیار ظریفی تعامل کنند

0:07:06.342,0:07:08.390
در محیطی بسیار متغیر،

0:07:08.414,0:07:10.089
و این کار باید ایمن انجام شود.

0:07:10.113,0:07:12.225
بنابراین بردن دوربین درون بدن،

0:07:12.249,0:07:15.867
یعنی بردن چشمان جراح به منطقه مورد جراحی

0:07:15.891,0:07:18.702
خیلی چالشبرانگیز خواهد بود[br]اگر از یک تکه صلب استفاده کنید،

0:07:18.702,0:07:20.323
مثل اندوسکوپ کلاسیک.

0:07:20.517,0:07:23.106
با گروه تحقیقاتی قبلیام در اروپا،

0:07:23.130,0:07:25.726
این روبات دوربیندار نرم را[br]برای جراحی ساختیم،

0:07:25.750,0:07:29.518
که خیلی با یک اندوسکوپ کلاسیک متفاوت است،

0:07:29.542,0:07:32.646
که میتواند به لطف[br]انعطافپذیری قطعات حرکت کند

0:07:32.670,0:07:37.558
که میتواند در هر جهتی خم شود[br]و همچنین تغییر طول بدهد.

0:07:37.582,0:07:41.122
و این در واقع توسط جراحان استفاده شد[br]تا ببینند چه کار دارند میکنند

0:07:41.122,0:07:43.454
با ابزارهای دیگری از نقطهنظرهای دیگر،

0:07:43.478,0:07:46.684
بدون توجه زیادی به اینکه[br]چه چیزی در اطراف لمس میشود.

0:07:47.247,0:07:50.990
و اینجا روبات نرم را در حین کار میبینید،

0:07:51.014,0:07:53.832
و فقط به داخل میرود.

0:07:53.856,0:07:57.125
این یک شبیهساز بدن است، نه یک بدن واقعی.

0:07:57.149,0:07:58.300
به اطراف میرود.

0:07:58.324,0:07:59.998
یک نور دارید، چون معمولا،

0:08:00.022,0:08:03.143
درون بدنتان نور زیادی نیست.

0:08:03.167,0:08:04.340
امیدواریم.

0:08:04.364,0:08:07.366
(خنده)

0:08:07.390,0:08:12.088
اما گاهی یک عمل جراحی میتواند[br]تنها با استفاده از یک سوزن انجام شود،

0:08:12.112,0:08:16.159
و حالا در استنفورد، روی یک سوزن[br]خیلی انعطافپذیر کار میکنیم،

0:08:16.183,0:08:18.835
به نوعی یک روبات نرم خیلی کوچک

0:08:18.859,0:08:22.153
که از نظر مکانیکی برای تعامل با بافتها

0:08:22.177,0:08:24.407
و رفتن درون یک اندام جامد طراحی شده است.

0:08:24.431,0:08:28.511
این رسیدن به اهداف مختلفی را[br]ممکن میسازد، مثل تومورها،

0:08:28.535,0:08:30.233
در اعماق یک اندام جامد

0:08:30.257,0:08:32.582
با استفاده از تنها یک نقطه دخول.

0:08:32.606,0:08:36.645
و میتوانید حتی ساختاری[br]که در راه رسیدن به هدف

0:08:36.669,0:08:39.183
میخواهید از آن اجتناب کنید را دور بزنید.

0:08:39.377,0:08:42.682
پس روشن است، که این زمانی[br]بسیار هیجانانگیز برای روباتیک است.

0:08:42.706,0:08:45.859
روباتهایی داریم که باید[br]با ساختارهای نرم کار کنند،

0:08:45.883,0:08:48.468
پس این سوالات تازه و بسیار چالشی را

0:08:48.492,0:08:50.429
برای جامعه روباتیک برمیانگیزد،

0:08:50.429,0:08:52.548
و البته، تازه در حال[br]شروع به یادگیری کنترل،

0:08:52.572,0:08:55.576
و قرار دادن حسگرها روی این[br]ساختارهای بسیار انعطافپذیر هستیم.

0:08:55.600,0:08:57.536
اما البته، حتی نزدیک هم نیستیم

0:08:57.536,0:09:00.778
به آنچه طبیعت در طول[br]میلیونها سال تکامل به آن دست یافته.

0:09:00.802,0:09:02.906
اما از یک چیز مطمئن هستم:

0:09:02.930,0:09:05.446
روباتها نرمتر و امنتر خواهند شد،

0:09:05.470,0:09:08.452
و به کمک مردم خواهند آمد.

0:09:08.809,0:09:09.960
متشکرم.

0:09:09.984,0:09:14.396
(تشویق)