1
00:00:01,531 --> 00:00:02,982
Robot.

2
00:00:02,982 --> 00:00:04,806
i robot possono essere programmati

3
00:00:04,830 --> 00:00:08,521
per fare gli stessi compiti milioni
di volte con errori minimi,

4
00:00:08,545 --> 00:00:11,059
una cosa molto difficile per noi, giusto?

5
00:00:11,083 --> 00:00:14,244
Può essere impressionante
guardarli lavorare.

6
00:00:14,268 --> 00:00:15,524
Guardateli.

7
00:00:15,548 --> 00:00:17,456
Potrei guardarli per ore.

8
00:00:18,108 --> 00:00:19,407
No?

9
00:00:19,431 --> 00:00:21,638
La cosa che fa meno effetto

10
00:00:21,662 --> 00:00:24,595
è che se li portate fuori dalla fabbrica

11
00:00:24,619 --> 00:00:28,999
dove l'ambiente non è
perfettamente calibrato

12
00:00:29,023 --> 00:00:33,301
per fare un semplice compito
che non richiede molta precisione,

13
00:00:33,325 --> 00:00:34,936
questo è quello che succede.

14
00:00:34,960 --> 00:00:37,689
Aprire una porta
non richiede molta precisione.

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

16
00:00:38,767 --> 00:00:41,221
O un piccolo errore nelle misurazioni,

17
00:00:41,245 --> 00:00:43,071
manca la valvola, ed è game over.

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

19
00:00:44,389 --> 00:00:46,833
Senza nessun recupero,
la maggior parte delle volte.

20
00:00:47,561 --> 00:00:49,236
Perché?

21
00:00:49,260 --> 00:00:51,134
Per molti anni,

22
00:00:51,158 --> 00:00:54,458
i robot sono stati progettati
per aumentare velocità e precisione,

23
00:00:54,482 --> 00:00:57,444
e questo si traduce
in un'architettura specifica.

24
00:00:57,468 --> 00:00:58,619
Un braccio robotico,

25
00:00:58,643 --> 00:01:01,402
ha una serie di legami
rigidi molto ben definiti

26
00:01:01,426 --> 00:01:03,485
e motori, che chiamiamo attuatori,

27
00:01:03,509 --> 00:01:05,279
muovono i legami lungo le giunture.

28
00:01:05,303 --> 00:01:06,610
In questa struttura,

29
00:01:06,624 --> 00:01:08,851
dovete misurare perfettamente l'ambiente,

30
00:01:08,865 --> 00:01:10,762
quello che vi circonda,

31
00:01:10,786 --> 00:01:13,425
e dovete programmare
perfettamente ogni movimento

32
00:01:13,449 --> 00:01:15,584
delle articolazioni robotiche,

33
00:01:15,608 --> 00:01:18,870
perché il minimo errore
potrebbe causare un grosso danno,

34
00:01:18,894 --> 00:01:21,907
come danneggiare qualcosa
o danneggiare il robot stesso

35
00:01:21,931 --> 00:01:23,462
se qualcosa è più difficile.

36
00:01:24,107 --> 00:01:26,312
Consideriamoli per un momento.

37
00:01:26,336 --> 00:01:29,559
Non pensate ai cervelli di questi robot

38
00:01:29,583 --> 00:01:32,328
o come li programmiamo con cura,

39
00:01:32,352 --> 00:01:34,170
ma considerate invece i loro corpi.

40
00:01:34,606 --> 00:01:37,485
C'è ovviamente qualcosa di sbagliato,

41
00:01:37,509 --> 00:01:40,636
perché ciò che rende
un robot accurato e forte,

42
00:01:40,660 --> 00:01:44,903
lo rende anche ridicolmente pericoloso
e inefficace nel mondo reale,

43
00:01:44,903 --> 00:01:47,058
perché il suo corpo
non può cambiare forma

44
00:01:47,082 --> 00:01:50,311
o adeguarsi all'interazione
con il mondo reale.

45
00:01:51,226 --> 00:01:54,344
Considerate l'approccio opposto,

46
00:01:54,368 --> 00:01:57,186
diventare più morbidi
a tutto ciò che vi circonda.

47
00:01:57,827 --> 00:02:02,912
Forse pensate di non fare molto
se siete morbidi,

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

49
00:02:04,127 --> 00:02:06,977
La natura dice l'opposto.

50
00:02:07,001 --> 00:02:09,032
Per esempio, nelle profondità oceaniche,

51
00:02:09,056 --> 00:02:11,492
sotto la pressione idrostatica
di migliaia di chili,

52
00:02:11,516 --> 00:02:13,944
un animale completamente morbido

53
00:02:13,968 --> 00:02:17,245
può muoversi ed interagire
con un oggetto molto più rigido.

54
00:02:17,878 --> 00:02:20,725
Cammina trasportando con sé
questo guscio di noce di cocco

55
00:02:20,749 --> 00:02:23,133
grazie alla flessibilità
dei suoi tentacoli,

56
00:02:23,157 --> 00:02:25,661
che usa sia come piedi, sia come mani.

57
00:02:26,241 --> 00:02:30,066
Apparentemente, un polpo
può anche aprire un vasetto.

58
00:02:31,883 --> 00:02:33,637
Piuttosto impressionante, no?

59
00:02:35,918 --> 00:02:40,418
Ma chiaramente, ciò non avviene
solo grazie al cervello di questo animale,

60
00:02:40,442 --> 00:02:42,456
ma anche grazie al suo corpo,

61
00:02:42,480 --> 00:02:46,512
e questo è un esempio chiaro,
forse l'esempio più chiaro,

62
00:02:46,536 --> 00:02:48,336
di intelligenza pratica,

63
00:02:48,360 --> 00:02:51,646
un tipo di intelligenza posseduta
da tutti gli organismi viventi.

64
00:02:51,670 --> 00:02:53,236
Tutti la possediamo.

65
00:02:53,260 --> 00:02:57,102
Il nostro corpo, la sua forma,
materia e struttura,

66
00:02:57,126 --> 00:03:00,308
giocano un ruolo fondamentale
durante un'esecuzione fisica,

67
00:03:00,332 --> 00:03:05,759
perché possiamo adeguarci
al nostro ambiente

68
00:03:05,759 --> 00:03:08,373
e superare una grande varietà 
di situazioni

69
00:03:08,397 --> 00:03:11,390
senza prima pianificare e valutare troppo.

70
00:03:11,414 --> 00:03:14,103
Perché non usiamo parte
di questa intelligenza pratica

71
00:03:14,103 --> 00:03:15,778
per le nostre macchine robotiche,

72
00:03:15,778 --> 00:03:18,081
per non sovraccaricarli

73
00:03:18,105 --> 00:03:20,122
con calcoli e percezioni?

74
00:03:21,097 --> 00:03:23,747
Per farlo, possiamo seguire
la strategia della natura,

75
00:03:23,771 --> 00:03:26,383
perché l'evoluzione
ha fatto un bel lavoro

76
00:03:26,407 --> 00:03:30,903
nel progettare macchine
per l'interazione con l'ambiente.

77
00:03:30,927 --> 00:03:35,421
Si può facilmente notare che la natura
usa frequentemente materia morbida

78
00:03:35,445 --> 00:03:37,740
e sporadicamente materia dura.

79
00:03:37,764 --> 00:03:41,556
È quello che abbiamo fatto
in questo nuovo campo della robotica,

80
00:03:41,580 --> 00:03:43,880
chiamato "robotica soft",

81
00:03:43,904 --> 00:03:47,640
dove l'obiettivo principale non è creare
macchine altamente accurate,

82
00:03:47,664 --> 00:03:49,601
perché già esistono,

83
00:03:49,625 --> 00:03:54,545
ma costruire robot in grado di affrontare
situazioni inaspettate nel mondo reale,

84
00:03:54,569 --> 00:03:56,126
capaci di andare all'esterno.

85
00:03:56,150 --> 00:03:59,674
Ciò che rende la robotica soft
è innanzi tutto il corpo conforme,

86
00:03:59,698 --> 00:04:05,229
costruito da materiali o strutture
che possono tollerare grandi deformazioni,

87
00:04:05,253 --> 00:04:07,084
niente più connettori rigidi,

88
00:04:07,108 --> 00:04:10,656
e poi, trasferirli, usare ciò 
che chiamiamo attuazione distribuita,

89
00:04:10,680 --> 00:04:15,712
quindi dobbiamo controllare di continuo
la forma di questo corpo molto deformabile

90
00:04:15,736 --> 00:04:19,034
che ha la conseguenza
di avere molti connettivi e giunture,

91
00:04:19,058 --> 00:04:21,395
ma nessuna struttura rigida.

92
00:04:21,395 --> 00:04:24,839
Potete capire che la costruzione
è un processo piuttosto differente

93
00:04:24,839 --> 00:04:28,039
dalla robotica tradizionale,
dove abbiamo anelli, ingranaggi e viti.

94
00:04:28,063 --> 00:04:30,294
da assemblare insieme
in modo molto precisi.

95
00:04:30,948 --> 00:04:34,473
Nella robotica soft, potete costruire
i vostri attuatori da zero

96
00:04:34,497 --> 00:04:35,648
quasi sempre,

97
00:04:35,672 --> 00:04:38,054
ma modellate quel materiale flessibile

98
00:04:38,078 --> 00:04:40,481
in forme che daranno luogo
ad un certo input.

99
00:04:40,754 --> 00:04:43,502
Per esempio, qui potete
deformare una struttura

100
00:04:43,536 --> 00:04:46,007
creando una forma piuttosto complessa

101
00:04:46,031 --> 00:04:49,309
se la paragonate alla stessa forma
fatta con maglie rigide e giunture,

102
00:04:49,333 --> 00:04:51,666
e qui, usate soltanto un input,

103
00:04:51,690 --> 00:04:53,424
come la pressione atmosferica.

104
00:04:53,869 --> 00:04:57,358
Ok, ma vediamo alcuni esempi
straordinari di robotica soft.

105
00:04:57,765 --> 00:05:02,312
Ecco un tipetto molto carino
costruito all'Università di Harvard,

106
00:05:02,336 --> 00:05:06,713
e cammina grazie alle onde di pressione
applicate lungo tutto il suo corpo,

107
00:05:06,713 --> 00:05:10,239
grazie alla flessibilità, può anche
introdursi furtivamente sotto un ponte,

108
00:05:10,239 --> 00:05:11,394
continuare a camminare,

109
00:05:11,394 --> 00:05:14,535
e dopo camminare in modo differente.

110
00:05:15,345 --> 00:05:17,576
È un prototipo sperimentale,

111
00:05:17,600 --> 00:05:21,276
ma hanno anche costruito una versione
più forte con alimentatore

112
00:05:21,300 --> 00:05:26,747
che può essere spedito nel mondo esterno
ad affrontare interazioni reali

113
00:05:26,771 --> 00:05:28,477
come le macchine che passano...

114
00:05:30,090 --> 00:05:31,240
e continuare a lavorare.

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

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

117
00:05:34,676 --> 00:05:38,540
O un pesce robotico, che nuota
come i pesci veri

118
00:05:38,564 --> 00:05:41,868
semplicemente perché ha una coda morbida
con l'attuazione distribuita

119
00:05:41,868 --> 00:05:43,746
che usa la pressione dell'aria.

120
00:05:43,954 --> 00:05:45,312
Quello arriva dal MIT,

121
00:05:45,336 --> 00:05:48,141
e ovviamente, abbiamo un polpo robotico.

122
00:05:48,165 --> 00:05:50,244
Questo era uno dei primi progetti

123
00:05:50,268 --> 00:05:52,394
sviluppati in questo nuovo campo.

124
00:05:52,418 --> 00:05:54,304
Qui vedete il tentacolo artificiale,

125
00:05:54,328 --> 00:05:59,007
ma in realtà hanno costruito
una macchina intera con diversi tentacoli

126
00:05:59,031 --> 00:06:01,642
che possono essere lanciati in acqua,

127
00:06:01,666 --> 00:06:05,959
e li vedete andare intorno
a fare esplorazioni sottomarine

128
00:06:05,983 --> 00:06:09,286
diversamente dai robot rigidi.

129
00:06:09,310 --> 00:06:12,970
Ma questo è molto importante in ambienti
delicati, come le barriere coralline.

130
00:06:12,994 --> 00:06:14,390
Torniamo di nuovo a terra.

131
00:06:14,414 --> 00:06:15,604
Qui avete la vista

132
00:06:15,628 --> 00:06:19,740
da un robot sviluppato
dai miei colleghi di Stanford.

133
00:06:19,740 --> 00:06:21,650
Vedete la videocamera fissata in alto.

134
00:06:21,674 --> 00:06:23,112
Questo robot è speciale,

135
00:06:23,136 --> 00:06:25,662
perché usando la pressione dell'aria,
cresce in alto,

136
00:06:25,662 --> 00:06:29,102
mentre il resto del corpo rimane
stabilmente in contatto con l'ambiente.

137
00:06:29,316 --> 00:06:32,034
L'ispirazione qui arriva dalle piante,
non dagli animali,

138
00:06:32,058 --> 00:06:35,373
che crescono attraverso la materia
in modo simile

139
00:06:35,397 --> 00:06:38,357
così da poter fronteggiare
una grande gamma di situazioni.

140
00:06:39,043 --> 00:06:40,711
Ma sono un ingegnere biomedico,

141
00:06:40,735 --> 00:06:43,004
e forse l'applicazione che preferisco

142
00:06:43,028 --> 00:06:44,481
è in ambito medico,

143
00:06:44,505 --> 00:06:49,346
ed è molto difficile immaginare
un'interazione vicina al corpo umano

144
00:06:49,370 --> 00:06:51,289
a meno che non si vada dentro il corpo,

145
00:06:51,313 --> 00:06:54,084
per esempio, ad eseguire
una procedura poco invasiva.

146
00:06:54,958 --> 00:06:58,360
In questo caso, i robot possono essere
di grande aiuto al chirurgo,

147
00:06:58,384 --> 00:07:00,133
perché possono entrare nel corpo

148
00:07:00,157 --> 00:07:02,784
usando piccoli buchi e strumenti precisi,

149
00:07:02,808 --> 00:07:06,318
e questi dispositivi devono interagire
con strutture molto delicate

150
00:07:06,342 --> 00:07:08,390
in un ambiente incerto,

151
00:07:08,414 --> 00:07:09,943
e devono farlo in sicurezza.

152
00:07:09,943 --> 00:07:12,315
Inoltre, portare una videocamera
dentro il corpo,

153
00:07:12,315 --> 00:07:15,741
portare gli occhi del chirurgo
dentro la parte da operare

154
00:07:15,741 --> 00:07:18,242
può essere molto difficile
con un dispositivo rigido

155
00:07:18,266 --> 00:07:19,873
come un endoscopio classico.

156
00:07:20,517 --> 00:07:23,106
Con il mio precedente
gruppo di ricerca in Europa,

157
00:07:23,130 --> 00:07:25,726
abbiamo sviluppato questa videocamera
per la chirurgia,

158
00:07:25,750 --> 00:07:29,518
molto diversa dal classico endoscopio,

159
00:07:29,542 --> 00:07:32,646
che si può muovere
grazie alla flessibilità modulare

160
00:07:32,670 --> 00:07:37,558
andare in ogni direzione ed allungarsi.

161
00:07:37,582 --> 00:07:40,692
È stata usata dai chirurghi
per vedere cosa stavano facendo

162
00:07:40,716 --> 00:07:43,454
con altri strumenti
da diversi punti di osservazione,

163
00:07:43,478 --> 00:07:46,684
senza preoccuparsi troppo
da cos'altro avrebbero toccato.

164
00:07:47,247 --> 00:07:50,990
Qui potete vedere
la robotica soft in azione

165
00:07:51,014 --> 00:07:53,832
appena va all'interno.

166
00:07:53,856 --> 00:07:57,125
È una simulazione corporea,
non un corpo umano reale.

167
00:07:57,149 --> 00:07:58,300
Si muove intorno.

168
00:07:58,324 --> 00:07:59,998
C'è una luce, perché in genere

169
00:08:00,022 --> 00:08:03,143
non avete molte luci
all'interno del vostro corpo.

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

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

172
00:08:07,390 --> 00:08:12,088
A volte, in una procedura chirurgica
si può usare anche un singolo ago

173
00:08:12,112 --> 00:08:16,159
e a Stanford lavoriamo per ottenere
un ago estremamente flessibile,

174
00:08:16,183 --> 00:08:18,835
una sorta di robot molto sottile

175
00:08:18,859 --> 00:08:22,153
progettato meccanicamente
per interagire con l'apparato tissutale

176
00:08:22,177 --> 00:08:24,407
ed entrare dentro un organo.

177
00:08:24,431 --> 00:08:28,511
Questo ci permette di raggiungere
diversi bersagli, come tumori,

178
00:08:28,535 --> 00:08:30,233
in profondità dentro un organo

179
00:08:30,257 --> 00:08:32,582
usando un singolo punto di inserimento.

180
00:08:32,606 --> 00:08:36,645
Potete anche dirigerlo intorno
alla struttura che volete evitare

181
00:08:36,669 --> 00:08:39,183
mentre raggiungete l'organo bersaglio.

182
00:08:39,377 --> 00:08:42,682
Chiaramente, questi sono tempi
entusiasmanti per la robotica.

183
00:08:42,706 --> 00:08:45,859
Abbiamo robot che devono interagire
con strutture morbide,

184
00:08:45,883 --> 00:08:48,468
e questo pone domande nuove
e molto interessanti

185
00:08:48,492 --> 00:08:49,849
per la comunità scientifica,

186
00:08:49,873 --> 00:08:52,548
abbiamo appena cominciato
a capire come controllarli

187
00:08:52,572 --> 00:08:55,576
come inserire sensori
dentro queste strutture molto flessibili.

188
00:08:55,600 --> 00:08:58,560
Ma siamo molto lontani
da ciò che la natura ha creato

189
00:08:58,584 --> 00:09:00,778
in milioni di anni di evoluzione.

190
00:09:00,802 --> 00:09:02,906
Ma so una cosa per certo,

191
00:09:02,930 --> 00:09:05,446
i robot saranno più flessibili e sicuri,

192
00:09:05,470 --> 00:09:08,452
potranno aiutare le persone
nel mondo esterno.

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

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