1
00:00:01,531 --> 00:00:03,368
خوب، روباتها.

2
00:00:03,392 --> 00:00:05,256
روباتها میتوانند برنامهریزی شوند

3
00:00:05,256 --> 00:00:08,521
تا یک وظیفه را میلیونها بار
با حداقل خطا انجام دهند،

4
00:00:08,545 --> 00:00:11,059
کاری که برای ما خیلی دشوار است، نه؟

5
00:00:11,083 --> 00:00:14,244
و تماشای آنها حین کار هم
میتواند خیلی تاثیرگذار باشد.

6
00:00:14,268 --> 00:00:15,524
نگاه کنید.

7
00:00:15,548 --> 00:00:17,456
من میتوانم ساعتها به آنها نگاه کنم.

8
00:00:18,108 --> 00:00:19,407
نه؟

9
00:00:19,431 --> 00:00:21,638
چیزی که کمتر تاثیرگذار است،

10
00:00:21,662 --> 00:00:24,595
این است که اگر این روباتها را
از کارخانه بیرون بیاورید،

11
00:00:24,619 --> 00:00:28,999
و جایی ببرید که محیط مثل اینجا
کاملا شناخته شده و اندازهگیری شده نیست،

12
00:00:29,023 --> 00:00:33,301
برای انجام یک کار
که دقت بالایی هم لازم ندارد،

13
00:00:33,325 --> 00:00:34,936
ممکن است چنین اتفاقی بیفتد.

14
00:00:34,960 --> 00:00:37,689
منظورم این است که باز کردن
یک در که دقت چندانی نمیخواهد.

15
00:00:37,713 --> 00:00:38,743
(خنده)

16
00:00:38,767 --> 00:00:41,221
یا خطایی کوچک در محاسبات،

17
00:00:41,245 --> 00:00:43,071
و شیر را از دست داد، بفرمایید --

18
00:00:43,095 --> 00:00:44,365
(خنده)

19
00:00:44,389 --> 00:00:46,833
بیشتر اوقات هیچ راهی هم برای جبران نیست.

20
00:00:47,561 --> 00:00:49,236
خب دلیل آن چیست؟

21
00:00:49,260 --> 00:00:51,134
خوب، برای چندین سال،

22
00:00:51,158 --> 00:00:54,458
روباتها با تاکید بر سرعت
و دقت طراحی شدهاند،

23
00:00:54,482 --> 00:00:57,444
و این موضوع در ساختار
خیلی خاصی ترجمه میشود.

24
00:00:57,468 --> 00:00:59,009
اگر یک دست روباتی را بردارید،

25
00:00:59,009 --> 00:01:01,402
مجموعه به دقت چیدهشدهای از اتصالات،

26
00:01:01,426 --> 00:01:03,485
و موتورهاست، که ما عملگر مینامیم،

27
00:01:03,509 --> 00:01:05,339
آنها اتصالات را حول مفصل حرکت میدهند.

28
00:01:05,339 --> 00:01:06,610
در این ساختار روباتیک،

29
00:01:06,624 --> 00:01:08,851
باید محیط را به دقت اندازه بگیرید،

30
00:01:08,865 --> 00:01:10,762
تا بدانید چه چیزی در محیط هست،

31
00:01:10,786 --> 00:01:13,425
و باید هر حرکت مفصلهای روبات را

32
00:01:13,449 --> 00:01:15,584
کاملا برنامهریزی کنید،

33
00:01:15,608 --> 00:01:18,870
زیرا خطایی کوچک، میتواند
شکستی بزرگ به بار بیاورد،

34
00:01:18,894 --> 00:01:21,907
که به چیزی آسیب بزنید
یا به رباتتان آسیب بزنید

35
00:01:21,931 --> 00:01:23,462
اگر به چیزی سختتر بخورد.

36
00:01:24,107 --> 00:01:26,312
پس بیایید کمی درباره آنها صحبت کنیم.

37
00:01:26,336 --> 00:01:29,559
و به مغز این روباتها فکر نکنید

38
00:01:29,583 --> 00:01:32,328
یا اینکه ما چقدر با دقت آنها را
برنامه نویسی میکنیم،

39
00:01:32,352 --> 00:01:34,170
اما به جای آن به بدن آنها نگاه کنید.

40
00:01:34,606 --> 00:01:37,485
به وضوح مشکلی در آن هست،

41
00:01:37,509 --> 00:01:40,636
چون چیزی که یک روبات را دقیق و قوی میکند

42
00:01:40,660 --> 00:01:45,049
در دنیای واقعی آنها را
به طرز مسخرهای خطرناک و بیاثر میکند،

43
00:01:45,073 --> 00:01:47,058
چون بدن آنها نمیتواند تغییر شکل بدهد

44
00:01:47,082 --> 00:01:50,311
یا تنظیم شود تا با دنیای واقعی
بهتر تعامل کند.

45
00:01:51,226 --> 00:01:54,344
پس از جهت مخالف به آن نگاه کنید،

46
00:01:54,368 --> 00:01:57,186
که نرمتر از همه چیزهای اطرافتان باشند.

47
00:01:57,827 --> 00:02:02,912
خوب، شاید فکر کنید اگر نرم باشید
واقعا قادر به انجام هیچ کاری نباشید،

48
00:02:02,936 --> 00:02:04,103
احتمالا.

49
00:02:04,127 --> 00:02:06,977
خوب، طبیعت خلاف آن را به ما یاد داده است.

50
00:02:07,001 --> 00:02:09,032
برای مثال، در کف اقیانوس،

51
00:02:09,056 --> 00:02:11,492
زیر هزاران کیلوگرم فشار هیدرواستاتیک،

52
00:02:11,516 --> 00:02:13,944
جانوری کاملاً نرم

53
00:02:13,968 --> 00:02:17,245
میتواند حرکت کند و با چیزی
به مراتب سختتر از خودش تعامل کند.

54
00:02:17,878 --> 00:02:20,725
او با حمل این پوست نارگیل حرکت میکند

55
00:02:20,749 --> 00:02:23,133
به لطف انعطافپذیری بازوچههایش،

56
00:02:23,157 --> 00:02:25,661
که به عنوان دست و پای او عمل میکنند.

57
00:02:26,241 --> 00:02:30,066
و ظاهراً، یک اختاپوس هم میتواند
سر یک شیشه را باز کند.

58
00:02:31,883 --> 00:02:33,637
خیلی تاثیرگذار است، نه؟

59
00:02:35,918 --> 00:02:40,418
اما مشخص است که این فقط
به خاطر مغز این حیوان ممکن نشده است،

60
00:02:40,442 --> 00:02:42,456
بلکه به خاطر بدن او هم هست،

61
00:02:42,480 --> 00:02:46,512
و این مثالی مشخص،
یا شاید مشخصترین مثال است،

62
00:02:46,536 --> 00:02:48,336
از هوش مجسم،

63
00:02:48,360 --> 00:02:51,646
که گونهای از هوش است
که تمام موجودات زنده دارند.

64
00:02:51,670 --> 00:02:53,236
همه ما آن را داریم.

65
00:02:53,260 --> 00:02:57,102
بدن ما، شکل، جنس و ساختار آن،

66
00:02:57,126 --> 00:03:00,308
نفشی اساسی در یک کار فیزیکی بازی میکند،

67
00:03:00,332 --> 00:03:05,945
چون میتوانیم با محیط اطرافمان
تطابق پیدا کنیم

68
00:03:05,969 --> 00:03:08,373
تا بتوانیم در محدوده وسیعی
از شرایط موفق باشیم

69
00:03:08,397 --> 00:03:11,390
بدون اینکه نقشهای بچینیم
یا محاسبهای بکنیم.

70
00:03:11,414 --> 00:03:14,129
پس چرا بخشی از هوش مجسم را

71
00:03:14,153 --> 00:03:15,918
در ماشینهای روباتیک قرار ندهیم،

72
00:03:15,918 --> 00:03:18,201
تا آنها را از تکیه بر کار بیش از حد

73
00:03:18,201 --> 00:03:20,242
در محاسبات و حس کردن رها کنیم؟

74
00:03:21,097 --> 00:03:24,047
خوب، برای این کار، میتوانیم
از استراتژی طبیعت پیروی کنیم،

75
00:03:24,047 --> 00:03:26,383
زیرا با تکامل،
کار بسیار خوبی انجام داده است

76
00:03:26,407 --> 00:03:30,903
در طراحی ماشینها برای تعامل با محیط.

77
00:03:30,927 --> 00:03:35,421
و ساده میتوان فهمید
که طبیعت از مواد نرم به کرات

78
00:03:35,445 --> 00:03:37,740
و از مواد سخت به ندرت استفاده میکند.

79
00:03:37,764 --> 00:03:41,556
و این کاری است که در این
زمینه جدید روباتیک انجام شده است،

80
00:03:41,580 --> 00:03:43,880
که «روباتیک نرم» نام دارد،

81
00:03:43,904 --> 00:03:47,640
که در آن هدف اصلی
ساختن دستگاههای فوق دقیق نیست،

82
00:03:47,664 --> 00:03:49,601
چون این کار را که کردهایم،

83
00:03:49,625 --> 00:03:54,545
بلکه برای اینکه روباتها بتوانند
با شرایط غیرمنتظره روبرو شوند،

84
00:03:54,569 --> 00:03:56,126
تا بتوانند وارد دنیای خارج شوند.

85
00:03:56,150 --> 00:03:59,674
و چیزی که باعث نرمی یک روبات میشود
اول سازگاری بدن آن است،

86
00:03:59,698 --> 00:04:05,229
که از مواد یا ساختارهایی ساخته شده که میتوانند
تغییر شکلهای خیلی زیاد را دوام بیاورند،

87
00:04:05,253 --> 00:04:07,084
پس دیگر اتصالات صلب نداریم،

88
00:04:07,108 --> 00:04:10,906
و دوم اینکه برای حرکت دادن آنها، از چیزی
استفاده میکنیم به نام تحریک توزیع شده،

89
00:04:10,906 --> 00:04:15,712
تا بتوانیم به طور پیوسته
شکل این بدن شکل پذیر را کنترل کنیم،

90
00:04:15,736 --> 00:04:19,034
که اثری مانند داشتن
تعداد زیادی اتصال و مفصل دارد،

91
00:04:19,058 --> 00:04:21,681
اما هیچ ساختار سختی در آن نیست.

92
00:04:21,705 --> 00:04:25,135
پس میتوانید تصور کنید که ساختن یک
روبات نرم فرآیندی بسیار متفاوت است

93
00:04:25,159 --> 00:04:28,039
از روباتهای سخت،
که اتصال و دنده و پیچ دارند

94
00:04:28,063 --> 00:04:30,294
و باید به صورت کاملا
مشخصی با هم ترکیب شوند.

95
00:04:30,948 --> 00:04:33,577
در روباتهای نرم، بیشتر اوقات

96
00:04:33,577 --> 00:04:36,068
فقط محرک را از پایه میسازید،

97
00:04:36,068 --> 00:04:38,054
اما ماده انعطافپذیر را طوری شکل میدهید

98
00:04:38,078 --> 00:04:40,481
که به ورودی مشخصی واکنش بدهد.

99
00:04:41,054 --> 00:04:43,972
برای مثال، اینجا، میتوانید
فقط یک ساختار را تغییر شکل بدهید

100
00:04:43,972 --> 00:04:46,007
که شکلی نسبتاً پیچیده دارد

101
00:04:46,031 --> 00:04:49,309
اگر بخواهید همین کار را
با اتصالات و مفصلهای صلب انجام دهید،

102
00:04:49,333 --> 00:04:51,666
و اینجا، آنچه استفاده میکنید
فقط یک ورودی است،

103
00:04:51,690 --> 00:04:53,054
مثل فشار هوا.

104
00:04:53,869 --> 00:04:57,358
خوب، اما بیایید چند مثال باحال
از روباتهای نرم ببینیم.

105
00:04:57,765 --> 00:05:02,312
اینجا یک آقا کوچولوی بامزه داریم
که در دانشگاه هاروارد ساخته شده،

106
00:05:02,336 --> 00:05:06,829
و او به لطف جریانهای فشاری
که در بدنش اعمال میشود حرکت میکند،

107
00:05:06,853 --> 00:05:10,139
و به لطف انعطاف پذیری،
او همچنین میتواند زیر یک پل کوتاه بخزد،

108
00:05:10,163 --> 00:05:11,314
و به راه رفتن ادامه دهد،

109
00:05:11,338 --> 00:05:14,535
و بعد کمی متفاوت به راه رفتن ادامه دهد.

110
00:05:15,345 --> 00:05:17,576
و این یک نمونه خیلی ابتدایی است،

111
00:05:17,600 --> 00:05:21,276
اما آنها همچنین یک نمونه
خیلی محکمتر توان سرخود هم ساختهاند

112
00:05:21,300 --> 00:05:26,747
که واقعا میتواند به جهان بیرون
فرستاده شود و با مسائل آن روبرو شود

113
00:05:26,771 --> 00:05:29,057
مثل اینکه یک ماشین
از روی آن رد بشود ...

114
00:05:30,090 --> 00:05:31,240
و به کار ادامه بدهد.

115
00:05:32,056 --> 00:05:33,207
بامزه است.

116
00:05:33,231 --> 00:05:34,652
(خنده)

117
00:05:34,676 --> 00:05:38,540
یا یک ماهی روباتیک،
که مثل یک ماهی واقعی در آب شنا میکند

118
00:05:38,564 --> 00:05:41,748
صرفا به این دلیل که دمی نرم
با محرک توزیع شده دارد

119
00:05:41,772 --> 00:05:43,416
که هنوز هم فشار هوا است.

120
00:05:43,954 --> 00:05:45,312
این از MIT بود،

121
00:05:45,336 --> 00:05:48,141
و البته یک اختاپوس روباتیک داریم.

122
00:05:48,165 --> 00:05:50,244
این درواقع یکی از اولین پروژههایی است

123
00:05:50,268 --> 00:05:52,684
که در این زمینه جدید
روباتهای نرم ساخته شده است.

124
00:05:52,684 --> 00:05:54,304
اینجا، بازوچه مصنوعی را میبینید،

125
00:05:54,328 --> 00:05:59,007
اما آنها در واقع کل یک ماشین را
با چندین بازوچه ساختهاند

126
00:05:59,031 --> 00:06:01,642
آنها میتوانستند آن را در آب بیندازند،

127
00:06:01,666 --> 00:06:05,959
و میبینید که میتواند به نوعی به اطراف
برود و کاوشهای زیردریایی انجام دهد

128
00:06:05,983 --> 00:06:09,286
به روشی متفاوت از روباتهای صلب.

129
00:06:09,310 --> 00:06:12,970
اما این برای محیطهای ظریف
مانند صخرههای مرجانی خیلی مهم است.

130
00:06:12,994 --> 00:06:14,390
بیایید به زمین برگردیم.

131
00:06:14,414 --> 00:06:15,604
اینجا منظرهای میبینید

132
00:06:15,628 --> 00:06:19,776
از روباتی در حال رشد که من
و همکارانم در استنفورد ساختهایم.

133
00:06:19,800 --> 00:06:21,650
میبینید که دوربین در بالا ثابت شده.

134
00:06:21,674 --> 00:06:23,112
و این روبات خاص است،

135
00:06:23,136 --> 00:06:25,552
چون با استفاده از فشار هوا،
از سر رشد میکند،

136
00:06:25,576 --> 00:06:28,922
در حالی که باقی بدن در تماس
با محیط محکم باقی میماند.

137
00:06:29,316 --> 00:06:32,034
و این از گیاهان
الهام گرفته شده، نه حیوانات،

138
00:06:32,058 --> 00:06:35,373
که بوسیله مواد به صورتی مشابه رشد میکند

139
00:06:35,397 --> 00:06:38,357
تا بتواند با گستره وسیعی
از موقعیتها مواجه شود.

140
00:06:39,043 --> 00:06:40,711
اما من یک مهندس بیومدیکال هستم،

141
00:06:40,735 --> 00:06:43,004
و شاید کاربردی که من
بیش از همه به آن علاقه دارم

142
00:06:43,028 --> 00:06:44,481
زمینه پزشکی است،

143
00:06:44,505 --> 00:06:49,346
و دشوار بتوان تعاملی نزدیکتر
با بدن انسان تصور کرد

144
00:06:49,370 --> 00:06:51,289
از اینکه واقعا به درون بدن برویم،

145
00:06:51,313 --> 00:06:54,084
برای مثال، برای انجام یک عمل کوچک تهاجمی.

146
00:06:54,958 --> 00:06:58,360
و اینجا، روباتها میتوانند
برای جراح خیلی مفید باشند،

147
00:06:58,384 --> 00:07:00,133
چون آنها باید

148
00:07:00,157 --> 00:07:02,954
با استفاده از سوراخهای کوچک
و ابزار مستقیم وارد بدن شوند،

149
00:07:02,954 --> 00:07:06,318
و این ابزارها باید با ساختارهای
بسیار ظریفی تعامل کنند

150
00:07:06,342 --> 00:07:08,390
در محیطی بسیار متغیر،

151
00:07:08,414 --> 00:07:10,089
و این کار باید ایمن انجام شود.

152
00:07:10,113 --> 00:07:12,225
بنابراین بردن دوربین درون بدن،

153
00:07:12,249 --> 00:07:15,867
یعنی بردن چشمان جراح به منطقه مورد جراحی

154
00:07:15,891 --> 00:07:18,702
خیلی چالشبرانگیز خواهد بود
اگر از یک تکه صلب استفاده کنید،

155
00:07:18,702 --> 00:07:20,323
مثل اندوسکوپ کلاسیک.

156
00:07:20,517 --> 00:07:23,106
با گروه تحقیقاتی قبلیام در اروپا،

157
00:07:23,130 --> 00:07:25,726
این روبات دوربیندار نرم را
برای جراحی ساختیم،

158
00:07:25,750 --> 00:07:29,518
که خیلی با یک اندوسکوپ کلاسیک متفاوت است،

159
00:07:29,542 --> 00:07:32,646
که میتواند به لطف
انعطافپذیری قطعات حرکت کند

160
00:07:32,670 --> 00:07:37,558
که میتواند در هر جهتی خم شود
و همچنین تغییر طول بدهد.

161
00:07:37,582 --> 00:07:41,122
و این در واقع توسط جراحان استفاده شد
تا ببینند چه کار دارند میکنند

162
00:07:41,122 --> 00:07:43,454
با ابزارهای دیگری از نقطهنظرهای دیگر،

163
00:07:43,478 --> 00:07:46,684
بدون توجه زیادی به اینکه
چه چیزی در اطراف لمس میشود.

164
00:07:47,247 --> 00:07:50,990
و اینجا روبات نرم را در حین کار میبینید،

165
00:07:51,014 --> 00:07:53,832
و فقط به داخل میرود.

166
00:07:53,856 --> 00:07:57,125
این یک شبیهساز بدن است، نه یک بدن واقعی.

167
00:07:57,149 --> 00:07:58,300
به اطراف میرود.

168
00:07:58,324 --> 00:07:59,998
یک نور دارید، چون معمولا،

169
00:08:00,022 --> 00:08:03,143
درون بدنتان نور زیادی نیست.

170
00:08:03,167 --> 00:08:04,340
امیدواریم.

171
00:08:04,364 --> 00:08:07,366
(خنده)

172
00:08:07,390 --> 00:08:12,088
اما گاهی یک عمل جراحی میتواند
تنها با استفاده از یک سوزن انجام شود،

173
00:08:12,112 --> 00:08:16,159
و حالا در استنفورد، روی یک سوزن
خیلی انعطافپذیر کار میکنیم،

174
00:08:16,183 --> 00:08:18,835
به نوعی یک روبات نرم خیلی کوچک

175
00:08:18,859 --> 00:08:22,153
که از نظر مکانیکی برای تعامل با بافتها

176
00:08:22,177 --> 00:08:24,407
و رفتن درون یک اندام جامد طراحی شده است.

177
00:08:24,431 --> 00:08:28,511
این رسیدن به اهداف مختلفی را
ممکن میسازد، مثل تومورها،

178
00:08:28,535 --> 00:08:30,233
در اعماق یک اندام جامد

179
00:08:30,257 --> 00:08:32,582
با استفاده از تنها یک نقطه دخول.

180
00:08:32,606 --> 00:08:36,645
و میتوانید حتی ساختاری
که در راه رسیدن به هدف

181
00:08:36,669 --> 00:08:39,183
میخواهید از آن اجتناب کنید را دور بزنید.

182
00:08:39,377 --> 00:08:42,682
پس روشن است، که این زمانی
بسیار هیجانانگیز برای روباتیک است.

183
00:08:42,706 --> 00:08:45,859
روباتهایی داریم که باید
با ساختارهای نرم کار کنند،

184
00:08:45,883 --> 00:08:48,468
پس این سوالات تازه و بسیار چالشی را

185
00:08:48,492 --> 00:08:50,429
برای جامعه روباتیک برمیانگیزد،

186
00:08:50,429 --> 00:08:52,548
و البته، تازه در حال
شروع به یادگیری کنترل،

187
00:08:52,572 --> 00:08:55,576
و قرار دادن حسگرها روی این
ساختارهای بسیار انعطافپذیر هستیم.

188
00:08:55,600 --> 00:08:57,536
اما البته، حتی نزدیک هم نیستیم

189
00:08:57,536 --> 00:09:00,778
به آنچه طبیعت در طول
میلیونها سال تکامل به آن دست یافته.

190
00:09:00,802 --> 00:09:02,906
اما از یک چیز مطمئن هستم:

191
00:09:02,930 --> 00:09:05,446
روباتها نرمتر و امنتر خواهند شد،

192
00:09:05,470 --> 00:09:08,452
و به کمک مردم خواهند آمد.

193
00:09:08,809 --> 00:09:09,960
متشکرم.

194
00:09:09,984 --> 00:09:14,396
(تشویق)