Szóval, a robotok.
A robotok úgy programozhatók,
hogy milliószor hajtsák végre alig hibázva ugyanazt a feladatot,
amit mi nehéznek találunk.
Lenyűgöző figyelni őket munka közben.
Nézzék csak!
Órákig el tudnám nézni.
Hát nem?
De az már kevésbé lenyűgöző,
hogy ha a robotok kikerülnek a gyárból,
oda, ahol a környezet nem egészen ismert és mérhető,
még a kis pontosságot igénylő egyszerű feladattal is,
nézzék, kudarcot vallanak.
Pl. az ajtónyitás nem nagy ügy.
(Nevetés)
Egy kis mérési hiba,
és elvéti a szelepet, és tessék...
(Nevetés)
többnyire nincs mód helyrehozni.
Miért van ez?
Sok éven keresztül
a robotokat alapvetően gyors és pontos feladatokra tervezték,
ez pedig egyedi kialakítást igényelt.
Pl. a robotkar
igen jól meghatározott merev elemek és motorok együttese,
ez a működtető szerkezet,
ez mozgatja a csatlakozások körüli tagokat.
E robotszerkezetben
tökéletesen föl kell mérni a környezetet,
mi van köröttünk,
és a robot részeinek minden mozgását
tökéletesen kell programoznunk.
Hiszen a legkisebb hiba is igen nagy bajt okozhat.
Kárt okozhatunk valamiben, vagy a robot károsodhat,
ha valami keményebbnek ütközik.
Beszéljünk egy kicsit róluk!
Nem a robotok agyára gondolok,
vagy hogy milyen gondosan programozzuk őket,
hanem a testükre.
Nyilván valami baj van velük,
mert amitől a robot pontos és erős,
attól válik nevetségessé, veszélyessé és hatástalanná a valóságban,
mert teste nem változtathatja alakját
és nem alkalmazkodik a körülményekhez.
Nézzük az ellenkező lehetőséget,
hogy puhább legyen a környezeténél.
Nyilván azt hiszik, hogy a puhábbal
valószínűleg nem sokra megyünk.
Ám a természet az ellenkezőjére tanít.
Pl. a tenger mélyén
több mint ezer atmoszféra nyomáson
teljesen puha állatok mozognak
és kerülnek kapcsolatba náluk sokkal keményebb tárgyakkal.
A polip e kókuszdió-héjjal közlekedik,
karjai hajlékonyságának köszönhetően,
amelyek lábként és kézként is szolgálnak.
Semmi kétség, a polip még a befőttesüveget is ki tudja nyitni.
Bámulatos, nem?
De ezt nemcsak az állat agya teszi lehetővé,
hanem kell hozzá a teste is,
ez szemléletes példa, talán a legszemléletesebb
a testet öltött intelligenciára.
Ez olyan intelligenciafajta, amely minden élő szervezetben megvan.
Mindannyiunkban megvan.
Testünk, testünk alakja, anyaga és fölépítése
testi munka végzésekor alapvető szerepet játszik
környezetünkhöz való alkalmazkodásunkban,
hogy változatos helyzeteken különösebb tervezgetés
vagy számolgatás nélkül lehessünk úrrá.
Hát akkor helyezzünk a robotszerkezetekbe
egy kis megtestesült intelligenciát,
hogy ne kelljen foglalkozniuk
a számolgatások és érzékelések megterhelő feladatával!
Ehhez a természeti stratégiát követhetjük,
mert az evolúcióval elég jó tervezőmunkát végzett,
hogy a lényeket alkalmassá tegye környezetükkel való kölcsönhatásra.
Szembetűnő, hogy puha anyagokat gyakran,
míg mereveket ritkán használ a természet.
Ez történik a robotika új területén is,
amelyet lágy vagy puha robotikának hívnak.
A cél nem szuper pontos gépek készítése,
mert azok már megvannak,
hanem a valóság váratlan helyzeteinek megoldására képes robotok gyártása,
amelyek kiküldhetők a világba.
A robotokat elsősorban engedelmes testük teszi puhává,
amelyek nagyon nagy deformációt kibíró anyagokból vagy szerkezetekből állnak,
tehát nincsenek merev csatlakozások,
ráadásul mozgatásukhoz ún. elosztott meghajtást használunk.
Állandóan szabályoznunk kell a deformálható test alakját,
ami nagyszámú kapcsolódást és csuklót igényel,
de merev szerkezetünk nincs.
A puha robot építése teljesen más módszert föltételez,
mint csatlakozásokat, fogaskerekeket, csavarokat tartalmazó merev roboté,
melyeket meghatározott módon kell kombinálnunk.
Puha robotokban a meghajtás építését
többnyire a nulláról kezdjük,
de a hajlékony anyagot hagyjuk,
hogy reagáljon az őt ért hatásokra.
Itt pl. a szerkezet egyszerű deformálásával
juthatunk egészen bonyolult alakzatokhoz,
képzeljük csak ezt el merev elemekkel és csatlakozásokkal.
Itt csak egy bemenetet alkalmazunk,
pl. levegőnyomást.
Nézzünk egy pár remek példát a puha robotokra!
Ez itt a Harvardon kifejlesztett cukiság.
A testén áthaladó nyomáshullámok hatására sétál,
és hajlékonyságának hála alacsony híd alatt is átcsúszik,
és továbbmegy,
aztán kicsit másként, de továbbmegy.
Ez igen kezdetleges prototípus,
de árammeghajtású erősebb változata is elkészült már,
amelyet szabadon kiküldhetünk a világba, mert megbirkózik a helyzettel,
pl. a rajta áthajtó autóval,
és tovább működik.
Cuki.
(Nevetés)
Vagy a robothal, amely úgy úszik, mint az igazi.
Azért, mert uszonyát elosztott meghajtás mozgatja,
ezt is a levegőnyomás működteti.
Az MIT-ben készült,
és persze, van robotpolipunk is.
Egyike volt az első projekteknek,
melyet puha robotok terén kifejlesztettek.
Ez mesterséges polipkar,
de a gépezetet több karral építettük meg,
hogy egyszerűen vízbe dobhassuk,
és látható, hogy úszkál, és tengeralatti kutatást végez:
másként, mint a merev robotok szoktak.
Nagyon fontos ez kényes környezetben, pl. korallzátonyoknál.
Térjünk csak vissza a földre!
Ezt a növekvő robotot
stanfordi munkatársaim fejlesztették ki.
A kamera felülre van rögzítve.
A robot annyiból különleges,
hogy levegőnyomás hatására nő,
míg a test többi része továbbra is szorosan tapad a környezetéhez.
Ehhez az ihletet növények, nem pedig állatok adták,
amelyek az anyagok között hasonlóan nőnek,
így kezelni tudja a nagyszámú különböző helyzetet a robot.
Ám én biomedikális mérnök vagyok,
és tán a gyógyítás területére kidolgozott alkalmazásokat
szeretem a legjobban,
és nehéz elgondolni szorosabb kapcsolatot az emberi testtel,
mint ami a testben végbemegy,
pl. lehető legkevésbé invazív beavatkozás végzésekor.
Robot segítheti a sebészeket,
mert be kell hatolniuk a testbe
kis nyílásokon keresztül, egyenes műszerekkel.
E műszerek nagyon kényes szervekkel kerülnek kapcsolatba
igen bizonytalan környezetben,
pedig ezt biztonságosan kell megtenni.
Akárcsak a kamera testbe juttatását.
Sebészi szem bejuttatása műtéti területre
merev eszközzel, pl. hagyományos endoszkóppal
igen kényes feladatnak bizonyulhat.
Korábbi európai kutatócsoportommal
ezt a sebészeti kamerás puha robotot fejlesztettük ki,
amely jelentősen eltér a hagyományos endoszkóptól.
A miénk a modul hajlékonyságának köszönhetően mozog,
és a modul minden irányban hajlítható és meghosszabbítható.
Sebészek arra használták, hogy vele eltérő irányból figyeljék
a más eszközökkel végzett beavatkozásokat.
Nem számít, hogy eközben mihez érnek hozzá.
Itt a puha robot működés közben látható,
éppen behatolás közben.
Ez testszimulátor, nem valódi emberi test.
Szabadon mozog.
Világítás is van,
mert többnyire nincs nagy fény a test belsejében.
Remélhetőleg.
(Nevetés)
Néha a sebészeti beavatkozás egyszerű tűvel végezhető.
Stanfordban hajlékony tű kifejlesztésén dolgozunk,
afféle nagyon vékony puha roboton,
amely mechanikailag szövetben való beavatkozásra van tervezve,
és tömör szervben irányítható.
Ez teszi lehetővé különböző célpontok, pl. daganatok elérését
tömör szerv mélyén
egyetlen szúrásponton keresztül.
Megkerülhető vele az a képlet,
amelyet a célra tartás közben el akarunk kerülni.
Nyilvánvaló, hogy a robotika terén izgalmas időket élünk.
Robotjainknak puha szerkezetekkel kell boldogulniuk,
s ez erőpróbáló új kérdések elé állítja
a robotikával foglalkozókat.
Még csak most kezdjük tanulni, hogyan szabályozzuk,
e hajlékony szerkezeteket, és hogy helyezzük el az érzékelőket.
Persze, még csak közel sem kerültük ahhoz,
amire a természet az evolúció évmilliói alatt rájött.
De egyet biztosan tudok:
a robotok puhábbá és biztonságosabbá válnak,
és az emberek segítségére lesznek.
Köszönöm.
(Taps)