Portanto, robôs.
Os robôs podem ser programados
para fazerem a mesma tarefa milhentas vezes sem o mínimo erro,
algo bastante difícil para nós, não é?
Pode ser bastante impressionante vê-los a trabalhar.
Olhem para eles.
Eu podia observá-los durante horas.
Não é?
O que é menos impressionante
é que, se retirarmos estes robôs das fábricas,
para ambientes não tão perfeitamente conhecidos e medidos como aqui,
para fazerem uma tarefa simples que não requer muito rigor,
aconteceria isto.
Quer dizer, para abrir uma porta não é preciso tanta precisão.
(Risos)
Ou um pequeno erro nas medidas
e ele não acerta na válvula
(Risos)
sem hipótese de recuperação, ma maior parte das vezes.
Porque é que é assim?
Bem, durante muitos anos,
os robôs têm sido concebidos para realçar a rapidez e a precisão,
e isso traduz-se numa arquitetura muito específica.
O braço de um robô
é uma estrutura bem definida de ligações rígidas
e motores, a que chamamos atuadores,
que movem as ligações entre articulações.
Nesta estrutura robótica,
temos que medir perfeitamente o ambiente,
o que está em volta,
e temos que programar perfeitamente cada movimento
das articulações do robô,
porque um pequeno erro pode gerar uma grande falha,
e podemos estragar alguma coisa ou até mesmo o robô
se alguma coisa for mais rija.
Vamos falar deles um bocado.
Não pensem nos cérebros destes robôs
nem como os programamos cuidadosamente,
olhem apenas para os seus corpos.
Há obviamente algo de errado com eles,
porque o que torna um robô preciso e forte
também o torna ridiculamente perigoso e ineficaz no mundo real,
porque o corpo não se pode deformar
nem ajustar-se para uma interação com o mundo real.
Por isso, pensem na abordagem contrária,
ser mais mole que tudo à nossa volta.
Podem pensar que não conseguimos fazer nada se formos moles,
provavelmente.
Mas a natureza ensinou-nos o contrário.
Por exemplo, no fundo do oceano,
sob uma carga de milhares de quilos de pressão hidrostática,
um animal totalmente mole
pode mover-se e interagir com coisas muito mais rijas que ele.
Consegue transportar esta casca de coco
graças à flexibilidade dos seus tentáculos,
que servem tanto de pés como mãos.
E parece que um polvo também consegue abrir um boião.
É impressionante, não é?
Obviamente, isto não é possível graças apenas ao cérebro do animal.
mas também graças ao seu corpo,
e é um exemplo claro, talvez o exemplo mais claro,
de inteligência incorporada,
que é um tipo de inteligência que todos os organismos vivos têm.
Todos a temos.
O nosso corpo, a sua forma, o seu material e a sua estrutura
têm um papel fundamental durante uma tarefa física,
porque podemos adaptar-nos ao nosso ambiente
de modo a termos sucesso em muitas situações
sem grande planeamento ou cálculos prévios.
Por isso, porque não pôr esta inteligência incorporada
nas nossas máquinas robóticas,
para elas não dependerem de trabalho excessivo
em cálculos ou sensações?
Podemos seguir a estratégia da natureza
porque, com a evolução, ela fez um excelente trabalho
em conceber máquinas para interagir com o ambiente.
É fácil notar que a natureza usa material mole com frequência
e material rijo com frugalidade.
Isto é o que se faz nesta nova área ou robótica
que se chama "robótica mole",
em que o principal objetivo não é fazer máquinas super precisas,
porque já as temos,
mas fazer robôs capazes de enfrentar situações inesperadas no mundo real,
capazes de ir lá para fora.
O que torna um robô mole é, primeiro que tudo, o seu corpo adequado,
que é feito de materiais ou estruturas que podem sofrer grandes deformações,
por isso não há ligações rígidas.
Em segundo lugar, para os movermos, usamos uma atuação distribuída,
para controlarmos continuamente a forma deste corpo deformável,
o que tem o efeito de ter muitas ligações e articulações,
mas não temos nenhuma estrutura rígida.
Podem imaginar que construir um robô mole é completamente diferente
de construir um robô rijo, em que temos engrenagens e parafusos
que temos que combinar de uma forma precisa.
Nos robôs moles, construímos habitualmente o atuador
a partir do zero,
mas modelamos o material flexível
na forma que corresponde a um certo contributo.
Aqui, por exemplo, podemos deformar uma estrutura
fazendo uma forma relativamente complexa
se pensarmos em fazer o mesmo com ligações e articulações rígidas,
e aqui, o que usamos é apenas um contributo,
como a pressão do ar.
Mas vamos ver alguns exemplos giros de robôs moles.
Este pequeno robô engraçado desenvolvido na Universidade de Harvard,
que anda graças a ondas de pressão aplicadas em todo o corpo,
e que, devido à sua flexibilidade, pode esgueirar-se sob uma ponte baixa,
continuando a andar,
e depois, continuar a andar de modo um pouco diferente.
Este é um protótipo muito preliminar,
mas também foi construída uma versão mais robusta com energia incorporada
que pode ser enviada para o mundo e enfrentar interações reais
como um carro a passar por cima dele
e continuar a funcionar.
É fofo.
(Risos)
Ou um peixe robótico, que nada na água como um peixe real
simplesmente porque tem uma cauda mole com atuação distribuída
que também usa a pressão do ar.
Aquilo era do MIT,
e claro, temos um polvo robótico.
Este foi um dos primeiros projetos
desenvolvidos nesta nova área de robôs moles.
Aqui vemos o tentáculo artificial,
mas construíram uma máquina com vários tentáculos
que podiam atirar para a água.
Vemos que isto pode andar por aí e fazer explorações submarinas
de uma maneira diferente do que fariam os robôs rígidos.
Isto é muito importante para ambientes delicados, como os recifes de corais.
Vamos voltar para a terra.
Aqui podem ver a vista
a partir de um robô desenvolvido pelos meus colegas em Stanford.
Vemos a câmara fixa no topo.
Este robô é especial,
porque, usando a pressão do ar, cresce a partir da ponta,
enquanto o resto do corpo permanece em contacto firme com o ambiente.
Isto foi inspirado por plantas - e não por animais -
que crescem através do material de uma forma semelhante
para poderem enfrentar uma grande variedade de situações.
Eu sou engenheira biomédica,
e a especialidade que prefiro
é talvez a área médica.
É muito difícil imaginar uma interação mais próxima com o corpo humano
do que entrar dentro do corpo,
por exemplo, para um procedimento minimamente invasivo.
Aqui, os robôs podem ser muito úteis para o cirurgião,
porque têm que entrar no corpo
através de pequenos buracos e instrumentos retilíneos.
Estes instrumentos têm que interagir com estruturas delicadas
num ambiente muito incerto.
Isto tem que ser feito com segurança.
Ao introduzirem a câmara no corpo,
levam também os olhos do cirurgião para a área cirúrgica
o que pode ser problemático com uma haste dura,
como um endoscópio clássico.
Com o meu anterior grupo de investigação na Europa,
desenvolvemos esta câmara-robô mole para cirurgias,
que é muito diferente do endoscópio clássico.
Pode mover-se graças à flexibilidade do módulo
que pode dobrar-se em qualquer direção e também alongar-se.
Isto já foi utilizado por cirurgiões para poderem ver o que estão a fazer
com outros instrumentos de vários pontos de vista,
sem se preocuparem muito com o que estava a ser tocado em volta.
Aqui podem ver o robô mole em ação.
Ele limita-se a entrar.
Este é um simulador de corpo, não um corpo humano real.
Ele anda em volta.
Temos uma luz, porque normalmente,
não há muitas luzes dentro do nosso corpo.
Esperemos que não haja.
(Risos)
Mas, por vezes, um procedimento cirúrgico pode ser feito com uma simples agulha,
e agora em Stanford, estamos a trabalhar numa agulha muito flexível,
como um minúsculo robô mole
que é mecanicamente concebido para usar a interação com os tecidos
e orientar-se dentro de um órgão sólido.
Isto torna possível alcançar diversos alvos, como tumores,
bem no fundo de um órgão
usando apenas um ponto de inserção.
Podemos até orientar-nos em torno de uma estrutura que queremos evitar
no percurso para o alvo.
Esta é claramente uma época entusiasmante para a robótica.
Temos robôs que têm que lidar com estruturas moles,
e isso apresenta novas e desafiantes questões
para a comunidade robótica.
Claro, estamos ainda a aprender como os controlar,
como colocar sensores nestas estruturas flexíveis.
Mas claro, não estamos nem perto daquilo que a natureza fez
em milhões de anos de evolução.
Mas há uma coisa de que eu tenho a certeza:
os robôs tornar-se-ão mais moles e mais seguros,
e andarão por aí a ajudar as pessoas.
Obrigada.
(Aplausos)