1 00:00:01,531 --> 00:00:03,328 Portanto, robôs. 2 00:00:03,392 --> 00:00:05,036 Os robôs podem ser programados 3 00:00:05,076 --> 00:00:08,661 para fazerem a mesma tarefa milhentas vezes sem o mínimo erro, 4 00:00:08,685 --> 00:00:11,229 algo bastante difícil para nós, não é? 5 00:00:11,263 --> 00:00:14,214 Pode ser bastante impressionante vê-los a trabalhar. 6 00:00:14,268 --> 00:00:15,524 Olhem para eles. 7 00:00:15,548 --> 00:00:17,926 Eu podia observá-los durante horas. 8 00:00:18,108 --> 00:00:19,277 Não é? 9 00:00:20,401 --> 00:00:21,838 O que é menos impressionante 10 00:00:21,872 --> 00:00:24,595 é que, se retirarmos estes robôs das fábricas, 11 00:00:24,619 --> 00:00:28,999 para ambientes não tão perfeitamente conhecidos e medidos como aqui, 12 00:00:29,023 --> 00:00:33,301 para fazerem uma tarefa simples que não requer muito rigor, 13 00:00:33,325 --> 00:00:34,936 aconteceria isto. 14 00:00:35,010 --> 00:00:37,689 Quer dizer, para abrir uma porta não é preciso tanta precisão. 15 00:00:37,713 --> 00:00:38,743 (Risos) 16 00:00:38,857 --> 00:00:41,221 Ou um pequeno erro nas medidas 17 00:00:41,245 --> 00:00:43,071 e ele não acerta na válvula 18 00:00:43,095 --> 00:00:44,365 (Risos) 19 00:00:44,389 --> 00:00:47,083 sem hipótese de recuperação, ma maior parte das vezes. 20 00:00:47,561 --> 00:00:49,196 Porque é que é assim? 21 00:00:49,260 --> 00:00:51,134 Bem, durante muitos anos, 22 00:00:51,158 --> 00:00:54,458 os robôs têm sido concebidos para realçar a rapidez e a precisão, 23 00:00:54,482 --> 00:00:57,444 e isso traduz-se numa arquitetura muito específica. 24 00:00:57,468 --> 00:00:58,799 O braço de um robô 25 00:00:58,823 --> 00:01:01,402 é uma estrutura bem definida de ligações rígidas 26 00:01:01,426 --> 00:01:03,375 e motores, a que chamamos atuadores, 27 00:01:03,389 --> 00:01:05,389 que movem as ligações entre articulações. 28 00:01:05,423 --> 00:01:06,810 Nesta estrutura robótica, 29 00:01:06,824 --> 00:01:08,851 temos que medir perfeitamente o ambiente, 30 00:01:08,865 --> 00:01:10,652 o que está em volta, 31 00:01:10,786 --> 00:01:13,425 e temos que programar perfeitamente cada movimento 32 00:01:13,449 --> 00:01:15,584 das articulações do robô, 33 00:01:15,608 --> 00:01:18,870 porque um pequeno erro pode gerar uma grande falha, 34 00:01:18,894 --> 00:01:21,907 e podemos estragar alguma coisa ou até mesmo o robô 35 00:01:21,931 --> 00:01:23,892 se alguma coisa for mais rija. 36 00:01:24,107 --> 00:01:26,312 Vamos falar deles um bocado. 37 00:01:26,336 --> 00:01:29,439 Não pensem nos cérebros destes robôs 38 00:01:29,583 --> 00:01:32,328 nem como os programamos cuidadosamente, 39 00:01:32,352 --> 00:01:34,540 olhem apenas para os seus corpos. 40 00:01:34,606 --> 00:01:37,345 Há obviamente algo de errado com eles, 41 00:01:37,509 --> 00:01:40,636 porque o que torna um robô preciso e forte 42 00:01:40,660 --> 00:01:45,049 também o torna ridiculamente perigoso e ineficaz no mundo real, 43 00:01:45,073 --> 00:01:47,058 porque o corpo não se pode deformar 44 00:01:47,082 --> 00:01:50,481 nem ajustar-se para uma interação com o mundo real. 45 00:01:51,226 --> 00:01:54,344 Por isso, pensem na abordagem contrária, 46 00:01:54,368 --> 00:01:57,346 ser mais mole que tudo à nossa volta. 47 00:01:57,827 --> 00:02:02,792 Podem pensar que não conseguimos fazer nada se formos moles, 48 00:02:02,826 --> 00:02:04,103 provavelmente. 49 00:02:04,127 --> 00:02:06,897 Mas a natureza ensinou-nos o contrário. 50 00:02:07,001 --> 00:02:08,932 Por exemplo, no fundo do oceano, 51 00:02:08,946 --> 00:02:11,832 sob uma carga de milhares de quilos de pressão hidrostática, 52 00:02:11,866 --> 00:02:13,944 um animal totalmente mole 53 00:02:13,968 --> 00:02:17,395 pode mover-se e interagir com coisas muito mais rijas que ele. 54 00:02:17,878 --> 00:02:20,725 Consegue transportar esta casca de coco 55 00:02:20,749 --> 00:02:23,133 graças à flexibilidade dos seus tentáculos, 56 00:02:23,157 --> 00:02:25,871 que servem tanto de pés como mãos. 57 00:02:26,241 --> 00:02:30,066 E parece que um polvo também consegue abrir um boião. 58 00:02:31,883 --> 00:02:33,707 É impressionante, não é? 59 00:02:35,918 --> 00:02:40,368 Obviamente, isto não é possível graças apenas ao cérebro do animal. 60 00:02:40,442 --> 00:02:42,456 mas também graças ao seu corpo, 61 00:02:42,480 --> 00:02:46,222 e é um exemplo claro, talvez o exemplo mais claro, 62 00:02:46,266 --> 00:02:48,286 de inteligência incorporada, 63 00:02:48,360 --> 00:02:51,516 que é um tipo de inteligência que todos os organismos vivos têm. 64 00:02:51,670 --> 00:02:53,236 Todos a temos. 65 00:02:53,370 --> 00:02:57,102 O nosso corpo, a sua forma, o seu material e a sua estrutura 66 00:02:57,126 --> 00:03:00,308 têm um papel fundamental durante uma tarefa física, 67 00:03:00,332 --> 00:03:05,015 porque podemos adaptar-nos ao nosso ambiente 68 00:03:05,969 --> 00:03:08,373 de modo a termos sucesso em muitas situações 69 00:03:08,397 --> 00:03:11,310 sem grande planeamento ou cálculos prévios. 70 00:03:11,414 --> 00:03:14,129 Por isso, porque não pôr esta inteligência incorporada 71 00:03:14,153 --> 00:03:15,818 nas nossas máquinas robóticas, 72 00:03:15,852 --> 00:03:18,181 para elas não dependerem de trabalho excessivo 73 00:03:18,205 --> 00:03:20,522 em cálculos ou sensações? 74 00:03:21,097 --> 00:03:23,747 Podemos seguir a estratégia da natureza 75 00:03:23,771 --> 00:03:26,383 porque, com a evolução, ela fez um excelente trabalho 76 00:03:26,407 --> 00:03:30,503 em conceber máquinas para interagir com o ambiente. 77 00:03:30,927 --> 00:03:35,421 É fácil notar que a natureza usa material mole com frequência 78 00:03:35,445 --> 00:03:37,570 e material rijo com frugalidade. 79 00:03:37,764 --> 00:03:41,556 Isto é o que se faz nesta nova área ou robótica 80 00:03:41,580 --> 00:03:43,880 que se chama "robótica mole", 81 00:03:43,904 --> 00:03:47,640 em que o principal objetivo não é fazer máquinas super precisas, 82 00:03:47,664 --> 00:03:49,491 porque já as temos, 83 00:03:49,625 --> 00:03:54,545 mas fazer robôs capazes de enfrentar situações inesperadas no mundo real, 84 00:03:54,569 --> 00:03:56,336 capazes de ir lá para fora. 85 00:03:56,360 --> 00:03:59,674 O que torna um robô mole é, primeiro que tudo, o seu corpo adequado, 86 00:03:59,698 --> 00:04:04,589 que é feito de materiais ou estruturas que podem sofrer grandes deformações, 87 00:04:05,253 --> 00:04:07,084 por isso não há ligações rígidas. 88 00:04:07,108 --> 00:04:10,656 Em segundo lugar, para os movermos, usamos uma atuação distribuída, 89 00:04:10,680 --> 00:04:15,562 para controlarmos continuamente a forma deste corpo deformável, 90 00:04:15,736 --> 00:04:19,034 o que tem o efeito de ter muitas ligações e articulações, 91 00:04:19,058 --> 00:04:21,681 mas não temos nenhuma estrutura rígida. 92 00:04:21,705 --> 00:04:25,135 Podem imaginar que construir um robô mole é completamente diferente 93 00:04:25,159 --> 00:04:28,039 de construir um robô rijo, em que temos engrenagens e parafusos 94 00:04:28,063 --> 00:04:30,584 que temos que combinar de uma forma precisa. 95 00:04:30,948 --> 00:04:34,103 Nos robôs moles, construímos habitualmente o atuador 96 00:04:34,127 --> 00:04:35,648 a partir do zero, 97 00:04:35,672 --> 00:04:38,054 mas modelamos o material flexível 98 00:04:38,078 --> 00:04:40,831 na forma que corresponde a um certo contributo. 99 00:04:41,054 --> 00:04:43,512 Aqui, por exemplo, podemos deformar uma estrutura 100 00:04:43,536 --> 00:04:46,007 fazendo uma forma relativamente complexa 101 00:04:46,031 --> 00:04:49,309 se pensarmos em fazer o mesmo com ligações e articulações rígidas, 102 00:04:49,333 --> 00:04:51,666 e aqui, o que usamos é apenas um contributo, 103 00:04:51,690 --> 00:04:53,554 como a pressão do ar. 104 00:04:54,079 --> 00:04:57,358 Mas vamos ver alguns exemplos giros de robôs moles. 105 00:04:57,765 --> 00:05:02,312 Este pequeno robô engraçado desenvolvido na Universidade de Harvard, 106 00:05:02,336 --> 00:05:06,379 que anda graças a ondas de pressão aplicadas em todo o corpo, 107 00:05:06,853 --> 00:05:10,139 e que, devido à sua flexibilidade, pode esgueirar-se sob uma ponte baixa, 108 00:05:10,163 --> 00:05:11,584 continuando a andar, 109 00:05:11,618 --> 00:05:14,795 e depois, continuar a andar de modo um pouco diferente. 110 00:05:15,345 --> 00:05:17,576 Este é um protótipo muito preliminar, 111 00:05:17,600 --> 00:05:21,276 mas também foi construída uma versão mais robusta com energia incorporada 112 00:05:21,300 --> 00:05:26,747 que pode ser enviada para o mundo e enfrentar interações reais 113 00:05:26,771 --> 00:05:29,317 como um carro a passar por cima dele 114 00:05:30,090 --> 00:05:31,780 e continuar a funcionar. 115 00:05:32,056 --> 00:05:33,207 É fofo. 116 00:05:33,331 --> 00:05:34,652 (Risos) 117 00:05:34,896 --> 00:05:38,540 Ou um peixe robótico, que nada na água como um peixe real 118 00:05:38,564 --> 00:05:41,748 simplesmente porque tem uma cauda mole com atuação distribuída 119 00:05:41,772 --> 00:05:43,706 que também usa a pressão do ar. 120 00:05:43,954 --> 00:05:45,352 Aquilo era do MIT, 121 00:05:45,386 --> 00:05:48,041 e claro, temos um polvo robótico. 122 00:05:48,165 --> 00:05:50,244 Este foi um dos primeiros projetos 123 00:05:50,268 --> 00:05:52,394 desenvolvidos nesta nova área de robôs moles. 124 00:05:52,418 --> 00:05:54,304 Aqui vemos o tentáculo artificial, 125 00:05:54,328 --> 00:05:59,007 mas construíram uma máquina com vários tentáculos 126 00:05:59,031 --> 00:06:01,642 que podiam atirar para a água. 127 00:06:01,666 --> 00:06:05,959 Vemos que isto pode andar por aí e fazer explorações submarinas 128 00:06:05,983 --> 00:06:09,286 de uma maneira diferente do que fariam os robôs rígidos. 129 00:06:09,310 --> 00:06:12,970 Isto é muito importante para ambientes delicados, como os recifes de corais. 130 00:06:12,994 --> 00:06:14,390 Vamos voltar para a terra. 131 00:06:14,414 --> 00:06:15,694 Aqui podem ver a vista 132 00:06:15,738 --> 00:06:19,776 a partir de um robô desenvolvido pelos meus colegas em Stanford. 133 00:06:19,800 --> 00:06:21,650 Vemos a câmara fixa no topo. 134 00:06:21,674 --> 00:06:23,062 Este robô é especial, 135 00:06:23,096 --> 00:06:25,822 porque, usando a pressão do ar, cresce a partir da ponta, 136 00:06:25,846 --> 00:06:29,192 enquanto o resto do corpo permanece em contacto firme com o ambiente. 137 00:06:29,316 --> 00:06:32,034 Isto foi inspirado por plantas - e não por animais - 138 00:06:32,058 --> 00:06:35,373 que crescem através do material de uma forma semelhante 139 00:06:35,397 --> 00:06:38,667 para poderem enfrentar uma grande variedade de situações. 140 00:06:39,043 --> 00:06:40,711 Eu sou engenheira biomédica, 141 00:06:40,735 --> 00:06:43,004 e a especialidade que prefiro 142 00:06:43,028 --> 00:06:44,711 é talvez a área médica. 143 00:06:45,805 --> 00:06:49,346 É muito difícil imaginar uma interação mais próxima com o corpo humano 144 00:06:49,370 --> 00:06:51,289 do que entrar dentro do corpo, 145 00:06:51,313 --> 00:06:54,354 por exemplo, para um procedimento minimamente invasivo. 146 00:06:54,958 --> 00:06:58,360 Aqui, os robôs podem ser muito úteis para o cirurgião, 147 00:06:58,384 --> 00:07:00,133 porque têm que entrar no corpo 148 00:07:00,157 --> 00:07:02,784 através de pequenos buracos e instrumentos retilíneos. 149 00:07:02,808 --> 00:07:06,318 Estes instrumentos têm que interagir com estruturas delicadas 150 00:07:06,342 --> 00:07:08,260 num ambiente muito incerto. 151 00:07:08,274 --> 00:07:10,089 Isto tem que ser feito com segurança. 152 00:07:10,113 --> 00:07:12,225 Ao introduzirem a câmara no corpo, 153 00:07:12,249 --> 00:07:15,867 levam também os olhos do cirurgião para a área cirúrgica 154 00:07:15,891 --> 00:07:18,242 o que pode ser problemático com uma haste dura, 155 00:07:18,266 --> 00:07:20,233 como um endoscópio clássico. 156 00:07:20,517 --> 00:07:23,106 Com o meu anterior grupo de investigação na Europa, 157 00:07:23,130 --> 00:07:25,726 desenvolvemos esta câmara-robô mole para cirurgias, 158 00:07:25,750 --> 00:07:29,518 que é muito diferente do endoscópio clássico. 159 00:07:29,542 --> 00:07:32,646 Pode mover-se graças à flexibilidade do módulo 160 00:07:32,670 --> 00:07:37,408 que pode dobrar-se em qualquer direção e também alongar-se. 161 00:07:37,442 --> 00:07:40,962 Isto já foi utilizado por cirurgiões para poderem ver o que estão a fazer 162 00:07:40,986 --> 00:07:43,454 com outros instrumentos de vários pontos de vista, 163 00:07:43,478 --> 00:07:46,814 sem se preocuparem muito com o que estava a ser tocado em volta. 164 00:07:47,247 --> 00:07:50,960 Aqui podem ver o robô mole em ação. 165 00:07:51,014 --> 00:07:53,832 Ele limita-se a entrar. 166 00:07:53,856 --> 00:07:57,125 Este é um simulador de corpo, não um corpo humano real. 167 00:07:57,149 --> 00:07:58,300 Ele anda em volta. 168 00:07:58,324 --> 00:07:59,998 Temos uma luz, porque normalmente, 169 00:08:00,022 --> 00:08:02,493 não há muitas luzes dentro do nosso corpo. 170 00:08:03,057 --> 00:08:04,410 Esperemos que não haja. 171 00:08:04,578 --> 00:08:06,890 (Risos) 172 00:08:07,390 --> 00:08:11,888 Mas, por vezes, um procedimento cirúrgico pode ser feito com uma simples agulha, 173 00:08:12,112 --> 00:08:15,839 e agora em Stanford, estamos a trabalhar numa agulha muito flexível, 174 00:08:16,183 --> 00:08:18,835 como um minúsculo robô mole 175 00:08:18,859 --> 00:08:22,153 que é mecanicamente concebido para usar a interação com os tecidos 176 00:08:22,177 --> 00:08:24,407 e orientar-se dentro de um órgão sólido. 177 00:08:24,431 --> 00:08:28,511 Isto torna possível alcançar diversos alvos, como tumores, 178 00:08:28,535 --> 00:08:30,233 bem no fundo de um órgão 179 00:08:30,257 --> 00:08:32,582 usando apenas um ponto de inserção. 180 00:08:32,606 --> 00:08:36,645 Podemos até orientar-nos em torno de uma estrutura que queremos evitar 181 00:08:36,669 --> 00:08:38,583 no percurso para o alvo. 182 00:08:39,377 --> 00:08:42,682 Esta é claramente uma época entusiasmante para a robótica. 183 00:08:42,706 --> 00:08:45,859 Temos robôs que têm que lidar com estruturas moles, 184 00:08:45,883 --> 00:08:48,468 e isso apresenta novas e desafiantes questões 185 00:08:48,492 --> 00:08:50,059 para a comunidade robótica. 186 00:08:50,113 --> 00:08:52,548 Claro, estamos ainda a aprender como os controlar, 187 00:08:52,572 --> 00:08:55,576 como colocar sensores nestas estruturas flexíveis. 188 00:08:55,600 --> 00:08:58,560 Mas claro, não estamos nem perto daquilo que a natureza fez 189 00:08:58,584 --> 00:09:00,708 em milhões de anos de evolução. 190 00:09:00,802 --> 00:09:02,906 Mas há uma coisa de que eu tenho a certeza: 191 00:09:02,930 --> 00:09:05,446 os robôs tornar-se-ão mais moles e mais seguros, 192 00:09:05,470 --> 00:09:08,132 e andarão por aí a ajudar as pessoas. 193 00:09:08,809 --> 00:09:09,960 Obrigada. 194 00:09:10,054 --> 00:09:13,116 (Aplausos)