0:00:01.531,0:00:02.982
Robot.

0:00:02.982,0:00:04.806
i robot possono essere programmati

0:00:04.830,0:00:08.521
per fare gli stessi compiti milioni[br]di volte con errori minimi,

0:00:08.545,0:00:11.059
una cosa molto difficile per noi, giusto?

0:00:11.083,0:00:14.244
Può essere impressionante[br]guardarli lavorare.

0:00:14.268,0:00:15.524
Guardateli.

0:00:15.548,0:00:17.456
Potrei guardarli per ore.

0:00:18.108,0:00:19.407
No?

0:00:19.431,0:00:21.638
La cosa che fa meno effetto

0:00:21.662,0:00:24.595
è che se li portate fuori dalla fabbrica

0:00:24.619,0:00:28.999
dove l'ambiente non è[br]perfettamente calibrato

0:00:29.023,0:00:33.301
per fare un semplice compito[br]che non richiede molta precisione,

0:00:33.325,0:00:34.936
questo è quello che succede.

0:00:34.960,0:00:37.689
Aprire una porta[br]non richiede molta precisione.

0:00:37.713,0:00:38.743
(Risate)

0:00:38.767,0:00:41.221
O un piccolo errore nelle misurazioni,

0:00:41.245,0:00:43.071
manca la valvola, ed è game over.

0:00:43.095,0:00:44.365
(Risate)

0:00:44.389,0:00:46.833
Senza nessun recupero,[br]la maggior parte delle volte.

0:00:47.561,0:00:49.236
Perché?

0:00:49.260,0:00:51.134
Per molti anni,

0:00:51.158,0:00:54.458
i robot sono stati progettati[br]per aumentare velocità e precisione,

0:00:54.482,0:00:57.444
e questo si traduce[br]in un'architettura specifica.

0:00:57.468,0:00:58.619
Un braccio robotico,

0:00:58.643,0:01:01.402
ha una serie di legami[br]rigidi molto ben definiti

0:01:01.426,0:01:03.485
e motori, che chiamiamo attuatori,

0:01:03.509,0:01:05.279
muovono i legami lungo le giunture.

0:01:05.303,0:01:06.610
In questa struttura,

0:01:06.624,0:01:08.851
dovete misurare perfettamente l'ambiente,

0:01:08.865,0:01:10.762
quello che vi circonda,

0:01:10.786,0:01:13.425
e dovete programmare[br]perfettamente ogni movimento

0:01:13.449,0:01:15.584
delle articolazioni robotiche,

0:01:15.608,0:01:18.870
perché il minimo errore[br]potrebbe causare un grosso danno,

0:01:18.894,0:01:21.907
come danneggiare qualcosa[br]o danneggiare il robot stesso

0:01:21.931,0:01:23.462
se qualcosa è più difficile.

0:01:24.107,0:01:26.312
Consideriamoli per un momento.

0:01:26.336,0:01:29.559
Non pensate ai cervelli di questi robot

0:01:29.583,0:01:32.328
o come li programmiamo con cura,

0:01:32.352,0:01:34.170
ma considerate invece i loro corpi.

0:01:34.606,0:01:37.485
C'è ovviamente qualcosa di sbagliato,

0:01:37.509,0:01:40.636
perché ciò che rende[br]un robot accurato e forte,

0:01:40.660,0:01:44.903
lo rende anche ridicolmente pericoloso[br]e inefficace nel mondo reale,

0:01:44.903,0:01:47.058
perché il suo corpo[br]non può cambiare forma

0:01:47.082,0:01:50.311
o adeguarsi all'interazione[br]con il mondo reale.

0:01:51.226,0:01:54.344
Considerate l'approccio opposto,

0:01:54.368,0:01:57.186
diventare più morbidi[br]a tutto ciò che vi circonda.

0:01:57.827,0:02:02.912
Forse pensate di non fare molto[br]se siete morbidi,

0:02:02.936,0:02:04.103
probabilmente.

0:02:04.127,0:02:06.977
La natura dice l'opposto.

0:02:07.001,0:02:09.032
Per esempio, nelle profondità oceaniche,

0:02:09.056,0:02:11.492
sotto la pressione idrostatica[br]di migliaia di chili,

0:02:11.516,0:02:13.944
un animale completamente morbido

0:02:13.968,0:02:17.245
può muoversi ed interagire[br]con un oggetto molto più rigido.

0:02:17.878,0:02:20.725
Cammina trasportando con sé[br]questo guscio di noce di cocco

0:02:20.749,0:02:23.133
grazie alla flessibilità[br]dei suoi tentacoli,

0:02:23.157,0:02:25.661
che usa sia come piedi, sia come mani.

0:02:26.241,0:02:30.066
Apparentemente, un polpo[br]può anche aprire un vasetto.

0:02:31.883,0:02:33.637
Piuttosto impressionante, no?

0:02:35.918,0:02:40.418
Ma chiaramente, ciò non avviene[br]solo grazie al cervello di questo animale,

0:02:40.442,0:02:42.456
ma anche grazie al suo corpo,

0:02:42.480,0:02:46.512
e questo è un esempio chiaro,[br]forse l'esempio più chiaro,

0:02:46.536,0:02:48.336
di intelligenza pratica,

0:02:48.360,0:02:51.646
un tipo di intelligenza posseduta[br]da tutti gli organismi viventi.

0:02:51.670,0:02:53.236
Tutti la possediamo.

0:02:53.260,0:02:57.102
Il nostro corpo, la sua forma,[br]materia e struttura,

0:02:57.126,0:03:00.308
giocano un ruolo fondamentale[br]durante un'esecuzione fisica,

0:03:00.332,0:03:05.759
perché possiamo adeguarci[br]al nostro ambiente

0:03:05.759,0:03:08.373
e superare una grande varietà [br]di situazioni

0:03:08.397,0:03:11.390
senza prima pianificare e valutare troppo.

0:03:11.414,0:03:14.103
Perché non usiamo parte[br]di questa intelligenza pratica

0:03:14.103,0:03:15.778
per le nostre macchine robotiche,

0:03:15.778,0:03:18.081
per non sovraccaricarli

0:03:18.105,0:03:20.122
con calcoli e percezioni?

0:03:21.097,0:03:23.747
Per farlo, possiamo seguire[br]la strategia della natura,

0:03:23.771,0:03:26.383
perché l'evoluzione[br]ha fatto un bel lavoro

0:03:26.407,0:03:30.903
nel progettare macchine[br]per l'interazione con l'ambiente.

0:03:30.927,0:03:35.421
Si può facilmente notare che la natura[br]usa frequentemente materia morbida

0:03:35.445,0:03:37.740
e sporadicamente materia dura.

0:03:37.764,0:03:41.556
È quello che abbiamo fatto[br]in questo nuovo campo della robotica,

0:03:41.580,0:03:43.880
chiamato "robotica soft",

0:03:43.904,0:03:47.640
dove l'obiettivo principale non è creare[br]macchine altamente accurate,

0:03:47.664,0:03:49.601
perché già esistono,

0:03:49.625,0:03:54.545
ma costruire robot in grado di affrontare[br]situazioni inaspettate nel mondo reale,

0:03:54.569,0:03:56.126
capaci di andare all'esterno.

0:03:56.150,0:03:59.674
Ciò che rende la robotica soft[br]è innanzi tutto il corpo conforme,

0:03:59.698,0:04:05.229
costruito da materiali o strutture[br]che possono tollerare grandi deformazioni,

0:04:05.253,0:04:07.084
niente più connettori rigidi,

0:04:07.108,0:04:10.656
e poi, trasferirli, usare ciò [br]che chiamiamo attuazione distribuita,

0:04:10.680,0:04:15.712
quindi dobbiamo controllare di continuo[br]la forma di questo corpo molto deformabile

0:04:15.736,0:04:19.034
che ha la conseguenza[br]di avere molti connettivi e giunture,

0:04:19.058,0:04:21.395
ma nessuna struttura rigida.

0:04:21.395,0:04:24.839
Potete capire che la costruzione[br]è un processo piuttosto differente

0:04:24.839,0:04:28.039
dalla robotica tradizionale,[br]dove abbiamo anelli, ingranaggi e viti.

0:04:28.063,0:04:30.294
da assemblare insieme[br]in modo molto precisi.

0:04:30.948,0:04:34.473
Nella robotica soft, potete costruire[br]i vostri attuatori da zero

0:04:34.497,0:04:35.648
quasi sempre,

0:04:35.672,0:04:38.054
ma modellate quel materiale flessibile

0:04:38.078,0:04:40.481
in forme che daranno luogo[br]ad un certo input.

0:04:40.754,0:04:43.502
Per esempio, qui potete[br]deformare una struttura

0:04:43.536,0:04:46.007
creando una forma piuttosto complessa

0:04:46.031,0:04:49.309
se la paragonate alla stessa forma[br]fatta con maglie rigide e giunture,

0:04:49.333,0:04:51.666
e qui, usate soltanto un input,

0:04:51.690,0:04:53.424
come la pressione atmosferica.

0:04:53.869,0:04:57.358
Ok, ma vediamo alcuni esempi[br]straordinari di robotica soft.

0:04:57.765,0:05:02.312
Ecco un tipetto molto carino[br]costruito all'Università di Harvard,

0:05:02.336,0:05:06.713
e cammina grazie alle onde di pressione[br]applicate lungo tutto il suo corpo,

0:05:06.713,0:05:10.239
grazie alla flessibilità, può anche[br]introdursi furtivamente sotto un ponte,

0:05:10.239,0:05:11.394
continuare a camminare,

0:05:11.394,0:05:14.535
e dopo camminare in modo differente.

0:05:15.345,0:05:17.576
È un prototipo sperimentale,

0:05:17.600,0:05:21.276
ma hanno anche costruito una versione[br]più forte con alimentatore

0:05:21.300,0:05:26.747
che può essere spedito nel mondo esterno[br]ad affrontare interazioni reali

0:05:26.771,0:05:28.477
come le macchine che passano...

0:05:30.090,0:05:31.240
e continuare a lavorare.

0:05:32.056,0:05:33.207
Simpatico.

0:05:33.231,0:05:34.652
(Risate)

0:05:34.676,0:05:38.540
O un pesce robotico, che nuota[br]come i pesci veri

0:05:38.564,0:05:41.868
semplicemente perché ha una coda morbida[br]con l'attuazione distribuita

0:05:41.868,0:05:43.746
che usa la pressione dell'aria.

0:05:43.954,0:05:45.312
Quello arriva dal MIT,

0:05:45.336,0:05:48.141
e ovviamente, abbiamo un polpo robotico.

0:05:48.165,0:05:50.244
Questo era uno dei primi progetti

0:05:50.268,0:05:52.394
sviluppati in questo nuovo campo.

0:05:52.418,0:05:54.304
Qui vedete il tentacolo artificiale,

0:05:54.328,0:05:59.007
ma in realtà hanno costruito[br]una macchina intera con diversi tentacoli

0:05:59.031,0:06:01.642
che possono essere lanciati in acqua,

0:06:01.666,0:06:05.959
e li vedete andare intorno[br]a fare esplorazioni sottomarine

0:06:05.983,0:06:09.286
diversamente dai robot rigidi.

0:06:09.310,0:06:12.970
Ma questo è molto importante in ambienti[br]delicati, come le barriere coralline.

0:06:12.994,0:06:14.390
Torniamo di nuovo a terra.

0:06:14.414,0:06:15.604
Qui avete la vista

0:06:15.628,0:06:19.740
da un robot sviluppato[br]dai miei colleghi di Stanford.

0:06:19.740,0:06:21.650
Vedete la videocamera fissata in alto.

0:06:21.674,0:06:23.112
Questo robot è speciale,

0:06:23.136,0:06:25.662
perché usando la pressione dell'aria,[br]cresce in alto,

0:06:25.662,0:06:29.102
mentre il resto del corpo rimane[br]stabilmente in contatto con l'ambiente.

0:06:29.316,0:06:32.034
L'ispirazione qui arriva dalle piante,[br]non dagli animali,

0:06:32.058,0:06:35.373
che crescono attraverso la materia[br]in modo simile

0:06:35.397,0:06:38.357
così da poter fronteggiare[br]una grande gamma di situazioni.

0:06:39.043,0:06:40.711
Ma sono un ingegnere biomedico,

0:06:40.735,0:06:43.004
e forse l'applicazione che preferisco

0:06:43.028,0:06:44.481
è in ambito medico,

0:06:44.505,0:06:49.346
ed è molto difficile immaginare[br]un'interazione vicina al corpo umano

0:06:49.370,0:06:51.289
a meno che non si vada dentro il corpo,

0:06:51.313,0:06:54.084
per esempio, ad eseguire[br]una procedura poco invasiva.

0:06:54.958,0:06:58.360
In questo caso, i robot possono essere[br]di grande aiuto al chirurgo,

0:06:58.384,0:07:00.133
perché possono entrare nel corpo

0:07:00.157,0:07:02.784
usando piccoli buchi e strumenti precisi,

0:07:02.808,0:07:06.318
e questi dispositivi devono interagire[br]con strutture molto delicate

0:07:06.342,0:07:08.390
in un ambiente incerto,

0:07:08.414,0:07:09.943
e devono farlo in sicurezza.

0:07:09.943,0:07:12.315
Inoltre, portare una videocamera[br]dentro il corpo,

0:07:12.315,0:07:15.741
portare gli occhi del chirurgo[br]dentro la parte da operare

0:07:15.741,0:07:18.242
può essere molto difficile[br]con un dispositivo rigido

0:07:18.266,0:07:19.873
come un endoscopio classico.

0:07:20.517,0:07:23.106
Con il mio precedente[br]gruppo di ricerca in Europa,

0:07:23.130,0:07:25.726
abbiamo sviluppato questa videocamera[br]per la chirurgia,

0:07:25.750,0:07:29.518
molto diversa dal classico endoscopio,

0:07:29.542,0:07:32.646
che si può muovere[br]grazie alla flessibilità modulare

0:07:32.670,0:07:37.558
andare in ogni direzione ed allungarsi.

0:07:37.582,0:07:40.692
È stata usata dai chirurghi[br]per vedere cosa stavano facendo

0:07:40.716,0:07:43.454
con altri strumenti[br]da diversi punti di osservazione,

0:07:43.478,0:07:46.684
senza preoccuparsi troppo[br]da cos'altro avrebbero toccato.

0:07:47.247,0:07:50.990
Qui potete vedere[br]la robotica soft in azione

0:07:51.014,0:07:53.832
appena va all'interno.

0:07:53.856,0:07:57.125
È una simulazione corporea,[br]non un corpo umano reale.

0:07:57.149,0:07:58.300
Si muove intorno.

0:07:58.324,0:07:59.998
C'è una luce, perché in genere

0:08:00.022,0:08:03.143
non avete molte luci[br]all'interno del vostro corpo.

0:08:03.167,0:08:04.340
Speriamo.

0:08:04.364,0:08:07.366
(Risate)

0:08:07.390,0:08:12.088
A volte, in una procedura chirurgica[br]si può usare anche un singolo ago

0:08:12.112,0:08:16.159
e a Stanford lavoriamo per ottenere[br]un ago estremamente flessibile,

0:08:16.183,0:08:18.835
una sorta di robot molto sottile

0:08:18.859,0:08:22.153
progettato meccanicamente[br]per interagire con l'apparato tissutale

0:08:22.177,0:08:24.407
ed entrare dentro un organo.

0:08:24.431,0:08:28.511
Questo ci permette di raggiungere[br]diversi bersagli, come tumori,

0:08:28.535,0:08:30.233
in profondità dentro un organo

0:08:30.257,0:08:32.582
usando un singolo punto di inserimento.

0:08:32.606,0:08:36.645
Potete anche dirigerlo intorno[br]alla struttura che volete evitare

0:08:36.669,0:08:39.183
mentre raggiungete l'organo bersaglio.

0:08:39.377,0:08:42.682
Chiaramente, questi sono tempi[br]entusiasmanti per la robotica.

0:08:42.706,0:08:45.859
Abbiamo robot che devono interagire[br]con strutture morbide,

0:08:45.883,0:08:48.468
e questo pone domande nuove[br]e molto interessanti

0:08:48.492,0:08:49.849
per la comunità scientifica,

0:08:49.873,0:08:52.548
abbiamo appena cominciato[br]a capire come controllarli

0:08:52.572,0:08:55.576
come inserire sensori[br]dentro queste strutture molto flessibili.

0:08:55.600,0:08:58.560
Ma siamo molto lontani[br]da ciò che la natura ha creato

0:08:58.584,0:09:00.778
in milioni di anni di evoluzione.

0:09:00.802,0:09:02.906
Ma so una cosa per certo,

0:09:02.930,0:09:05.446
i robot saranno più flessibili e sicuri,

0:09:05.470,0:09:08.452
potranno aiutare le persone[br]nel mondo esterno.

0:09:08.809,0:09:09.960
Grazie.

0:09:09.984,0:09:14.396
(Applausi)