WEBVTT

00:00:01.531 --> 00:00:03.368
Итак... Роботы.

00:00:03.392 --> 00:00:04.806
Роботы призваны

00:00:04.830 --> 00:00:08.521
выполнять одинаковые задачи
миллионы раз с минимальным числом ошибок.

00:00:08.545 --> 00:00:11.059
Что очень сложно для людей, верно?

00:00:11.083 --> 00:00:14.244
Очень занятно смотреть, как они работают.

00:00:14.268 --> 00:00:15.524
Посмотрите на них!

00:00:15.548 --> 00:00:17.456
Я могу смотреть на них часами.

00:00:18.108 --> 00:00:19.407
Нет?

00:00:19.431 --> 00:00:21.638
Но положение может измениться,

00:00:21.662 --> 00:00:24.595
если перенести робота за стены фабрики,

00:00:24.619 --> 00:00:28.999
где окружающая обстановка не упорядочена
и не организована идеально,

00:00:29.023 --> 00:00:33.301
чтобы выполнить даже элементарную задачу,
не требующую сверхточности...

00:00:33.325 --> 00:00:34.936
И вот что происходит.

00:00:34.960 --> 00:00:37.689
Например, для открытия двери
не нужна большая точность.

NOTE Paragraph

00:00:37.713 --> 00:00:38.743
(Смех)

NOTE Paragraph

00:00:38.767 --> 00:00:41.221
Или небольшая ошибка в измерениях —

00:00:41.245 --> 00:00:43.071
и он промахнулся мимо вентиля...

NOTE Paragraph

00:00:43.095 --> 00:00:44.365
(Смех)

NOTE Paragraph

00:00:44.389 --> 00:00:46.833
Часто без шансов на восстановление.

NOTE Paragraph

00:00:47.561 --> 00:00:49.236
Так в чём причина?

00:00:49.260 --> 00:00:51.134
В течение многих лет

00:00:51.158 --> 00:00:54.458
роботы совершенствовались
в скорости и точности,

00:00:54.482 --> 00:00:57.444
что отражалось в особенностях
их конструкции.

00:00:57.468 --> 00:00:59.009
Возьмём роботизированную руку —

00:00:59.009 --> 00:01:01.402
это определённая структура
взаимосвязанных частей

00:01:01.426 --> 00:01:03.485
и моторов-приводов,

00:01:03.509 --> 00:01:05.639
которые перемещаются
друг относительно друга.

00:01:05.639 --> 00:01:06.610
Для такой структуры

00:01:06.624 --> 00:01:08.831
требуется чётко
организованное пространство,

00:01:08.865 --> 00:01:10.762
просчитанная среда.

00:01:10.786 --> 00:01:13.449
Важно предусмотреть
и запрограммировать каждое движение

00:01:13.449 --> 00:01:15.584
частей робота,

00:01:15.608 --> 00:01:18.870
потому что даже маленькая погрешность
может спровоцировать сбой.

00:01:18.894 --> 00:01:21.907
Можно что-то повредить
или вывести робота из строя,

00:01:21.931 --> 00:01:23.462
если случается что-то серьёзное.

NOTE Paragraph

00:01:24.107 --> 00:01:26.312
Давайте поразмышляем об этом.

00:01:26.336 --> 00:01:29.559
Только не думайте о мозге этих роботов

00:01:29.583 --> 00:01:32.328
или о том, достаточно ли хорошо
мы их программируем.

00:01:32.352 --> 00:01:34.170
Давайте посмотрим на их корпус.

00:01:34.606 --> 00:01:37.485
Что-то явно с ними не так...

00:01:37.509 --> 00:01:40.636
Потому что то, что делает робота
точным и сильным,

00:01:40.660 --> 00:01:45.049
также делает его ужасно
неэффективным в реальном мире,

00:01:45.073 --> 00:01:47.058
так как он не обладает пластичностью,

00:01:47.082 --> 00:01:50.311
не может подстраиваться
для взаимодействия с окружающей средой.

00:01:51.226 --> 00:01:54.344
Что, если подойти с другой стороны,

00:01:54.368 --> 00:01:57.186
стать мягче, чем окружающие объекты?

00:01:57.827 --> 00:02:02.912
Может показаться, что невозможно
что-либо делать, если ты слишком мягкий.

00:02:02.936 --> 00:02:04.103
Возможно.

00:02:04.127 --> 00:02:06.977
Однако природа демонстрирует обратное.

00:02:07.001 --> 00:02:09.032
Например, на дне океана,

00:02:09.056 --> 00:02:11.492
под многотонным гнётом
гидростатического давления,

00:02:11.516 --> 00:02:14.404
обитает суперпластичное существо,
которое легко передвигается

00:02:14.404 --> 00:02:17.245
и взаимодействует с объектами
намного твёрже себя.

00:02:17.878 --> 00:02:20.725
Вот оно перетаскивает кокосовые скорлупки

00:02:20.749 --> 00:02:23.133
благодаря пластичности своих щупалец,

00:02:23.157 --> 00:02:25.661
которые служат ему ногами и руками.

00:02:26.241 --> 00:02:30.066
Очевидно, осьминог
может даже открыть банку.

00:02:31.883 --> 00:02:33.637
Впечатляюще, не так ли?

NOTE Paragraph

00:02:35.918 --> 00:02:40.418
И это явно не только благодаря
возможностям его мозга,

00:02:40.442 --> 00:02:42.456
но и благодаря особенностям его тела.

00:02:42.480 --> 00:02:46.512
Это яркий пример,
я бы сказала, ярчайший пример

00:02:46.536 --> 00:02:48.336
телесного интеллекта,

00:02:48.360 --> 00:02:51.646
вида интеллекта живых организмов.

00:02:51.670 --> 00:02:53.236
У всех у нас он есть.

00:02:53.260 --> 00:02:57.102
Наше тело, его формы, состав и структура

00:02:57.126 --> 00:03:00.308
играет основополагающую роль
в физической активности.

00:03:00.332 --> 00:03:05.945
Мы можем приспосабливаться к среде,

00:03:05.969 --> 00:03:08.373
что эффективно в большом диапазоне условий

00:03:08.397 --> 00:03:11.390
без предварительного планирования
и сложных вычислений.

NOTE Paragraph

00:03:11.414 --> 00:03:14.419
Так почему бы нам не задействовать
этот телесный интеллект

00:03:14.419 --> 00:03:15.708
в наших роботах,

00:03:15.732 --> 00:03:18.081
чтобы освободить их от избыточных операций

00:03:18.105 --> 00:03:20.122
по вычислению и оценке?

00:03:21.097 --> 00:03:23.747
Чтобы это сделать, можно использовать
стратегию природы,

00:03:23.771 --> 00:03:26.383
которая в процессе эволюции
неплохо поработала

00:03:26.407 --> 00:03:30.903
над дизайном существ для эксплуатации
в естественной среде.

00:03:30.927 --> 00:03:35.421
И легко заметить, что природа
часто использует мягкие материалы,

00:03:35.445 --> 00:03:37.740
а твёрдые материалы — избирательно.

00:03:37.764 --> 00:03:41.556
Этот процесс сейчас происходит
в новом направлении робототехники,

NOTE Paragraph

00:03:41.580 --> 00:03:43.880
которое называют «мягкие роботы».

00:03:43.904 --> 00:03:47.640
Его основная цель — 
не делать сверхточные машины,

00:03:47.664 --> 00:03:49.601
потому что у нас уже есть такие,

00:03:49.625 --> 00:03:54.545
а сделать роботов, способных работать
в условиях естественной неопределённости,

00:03:54.569 --> 00:03:56.126
способных выйти в реальный мир.

00:03:56.150 --> 00:03:59.674
Мягкость роботу придают
композитные материалы,

00:03:59.698 --> 00:04:05.229
которые делают из материалов и структур,
способных подвергаться большой деформации.

00:04:05.253 --> 00:04:07.084
Больше никаких жёстких соединений.

00:04:07.108 --> 00:04:10.656
Для осуществления движений используется
распределённый привод,

00:04:10.680 --> 00:04:15.712
так как мы постоянно должны контролировать
форму этого пластичного корпуса,

00:04:15.736 --> 00:04:19.034
что требует наличия большого количества
связок и суставов.

00:04:19.058 --> 00:04:21.681
Но при этом отсутствует
какая-либо жёсткая структура.

NOTE Paragraph

00:04:21.705 --> 00:04:25.135
Представьте себе, насколько отличается
процесс сборки мягкого робота

00:04:25.159 --> 00:04:28.039
от обычного, в котором есть
соединения, шестерёнки и винты,

00:04:28.063 --> 00:04:30.294
соединяющиеся строго определённым образом.

00:04:30.948 --> 00:04:34.473
В мягких роботах вы сразу делаете привод

00:04:34.497 --> 00:04:35.648
в большинстве случаев

00:04:35.672 --> 00:04:38.054
и формируете пластичный материал в форму,

00:04:38.078 --> 00:04:40.481
которая соответствует конкретной задаче.

00:04:41.054 --> 00:04:43.512
Например, здесь вы просто
деформируете структуру,

00:04:43.536 --> 00:04:46.007
придавая ей сложную форму.

00:04:46.031 --> 00:04:49.309
Попробуйте сделать то же самое
с обычными твёрдыми соединениями.

00:04:49.333 --> 00:04:51.666
Здесь же вы используете
только одну вводную,

00:04:51.690 --> 00:04:53.054
например, давление воздуха.

NOTE Paragraph

00:04:53.869 --> 00:04:57.358
Давайте рассмотрим различные
примеры мягких роботов.

00:04:57.765 --> 00:05:02.312
Этот малыш разработан в Гарварде.

00:05:02.336 --> 00:05:06.829
Он работает благодаря
волнам давления в его корпусе,

00:05:06.853 --> 00:05:10.589
благодаря своей пластичности он смог
проскользнуть под низкой перегородкой,

00:05:10.589 --> 00:05:11.694
и продолжить движение.

00:05:11.694 --> 00:05:14.535
Но далее он продолжает движение
немного по-другому.

00:05:15.345 --> 00:05:17.576
И это очень сырой прототип.

00:05:17.600 --> 00:05:21.276
Они также сделали версию робота
с бортовым электропитанием.

00:05:21.300 --> 00:05:26.747
Он может функционировать
в условиях сложного реального мира,

00:05:26.771 --> 00:05:28.477
например, попасть под автомобиль...

00:05:30.090 --> 00:05:31.240
и продолжать двигаться.

NOTE Paragraph

00:05:32.056 --> 00:05:33.207
Он классный.

NOTE Paragraph

00:05:33.231 --> 00:05:34.652
(Смех)

NOTE Paragraph

00:05:34.676 --> 00:05:38.540
Или рыба-робот, которая плавает
как настоящая рыба в воде

00:05:38.564 --> 00:05:41.748
благодаря мягкому хвосту,
содержащему привод,

00:05:41.772 --> 00:05:43.416
используя давление воздуха.

00:05:43.954 --> 00:05:45.312
Этот робот из МТИ.

00:05:45.336 --> 00:05:48.141
И, разумеется, робот-осьминог.

00:05:48.165 --> 00:05:50.244
Кстати, это был один из первых проектов,

00:05:50.268 --> 00:05:52.394
разработанных в мягкой робототехнике.

00:05:52.418 --> 00:05:54.304
Вы видите искусственное щупальце,

00:05:54.328 --> 00:05:59.007
но они также сделали целого робота
с несколькими щупальцами.

00:05:59.031 --> 00:06:01.642
Его можно просто бросить в воду,

00:06:01.666 --> 00:06:05.959
и он сможет плавать, исследуя морское дно,

00:06:05.983 --> 00:06:09.286
но не так, как это делают жёсткие роботы.

00:06:09.310 --> 00:06:12.970
Что очень важно для чувствительной среды,
такой как коралловые рифы.

NOTE Paragraph

00:06:12.994 --> 00:06:14.390
Давайте вернёмся на сушу.

00:06:14.414 --> 00:06:15.604
Здесь вы видите

00:06:15.628 --> 00:06:19.776
«растущего» робота, разработанного
моими коллегами из Стэнфорда.

00:06:19.800 --> 00:06:21.650
Вид с камеры, закреплённой сверху.

00:06:21.674 --> 00:06:23.112
И этот робот особенный,

00:06:23.136 --> 00:06:25.552
потому что, он растёт,
используя давление газа,

00:06:25.576 --> 00:06:28.922
в то время как остальная его часть
твёрдо закреплена в среде.

00:06:29.316 --> 00:06:32.034
Здесь вдохновителями
были не животные, а растения,

00:06:32.058 --> 00:06:35.373
которые врастают в поверхность
аналогичным образом

00:06:35.397 --> 00:06:38.357
и сталкиваются с большим разнообразием
различных ситуаций.

NOTE Paragraph

00:06:39.043 --> 00:06:40.711
Но я инженер-биомедик,

00:06:40.735 --> 00:06:43.074
и, пожалуй, моё самое любимое
применение роботов —

00:06:43.074 --> 00:06:44.481
в медицинской сфере.

00:06:44.505 --> 00:06:49.346
Представьте тесное взаимодействие
с человеческим телом

00:06:49.370 --> 00:06:51.289
или даже внутри него,

00:06:51.313 --> 00:06:54.084
например, для выполнения наименее
травмирующей процедуры.

00:06:54.958 --> 00:06:58.360
Такие роботы могут
очень пригодиться хирургам,

00:06:58.384 --> 00:07:00.133
ведь им приходится проникать в тело,

00:07:00.157 --> 00:07:02.854
используя малые отверстия
и твёрдые негибкие инструменты.

00:07:02.854 --> 00:07:06.318
И эти инструменты должны взаимодействовать
с очень тонкими структурами

00:07:06.342 --> 00:07:08.390
в очень нестандартной среде

00:07:08.414 --> 00:07:10.089
и действовать безопасно.

00:07:10.113 --> 00:07:12.225
А ввод камеры внутрь тела

00:07:12.249 --> 00:07:15.167
для дополнительного визуального контроля —

00:07:15.167 --> 00:07:18.218
очень сложная манипуляция,
если использовать что-то негнущееся,

00:07:18.266 --> 00:07:19.873
например классический эндоскоп.

NOTE Paragraph

00:07:20.517 --> 00:07:23.106
С моей предыдущей группой
исследователей из Европы

00:07:23.130 --> 00:07:25.726
мы разработали хирургическую камеру,

00:07:25.750 --> 00:07:29.518
которая очень отличается
от обычного эндоскопа тем,

00:07:29.542 --> 00:07:32.646
что она может передвигаться
с помощью пластичных модулей,

00:07:32.670 --> 00:07:37.558
которые могут сгибаться и удлиняться
в любом направлении.

00:07:37.582 --> 00:07:40.692
Она использовалась хирургами
для контроля манипуляций

00:07:40.716 --> 00:07:43.454
с различными инструментами
с разных точек обзора

00:07:43.478 --> 00:07:46.684
без страха задеть что-то лишнее.

00:07:47.247 --> 00:07:50.990
Здесь вы видите мягкого робота в действии,

00:07:51.014 --> 00:07:53.832
вот он проникает внутрь.

00:07:53.856 --> 00:07:57.125
Это модель тела, не настоящее тело.

00:07:57.149 --> 00:07:58.300
Он осматривается вокруг.

00:07:58.324 --> 00:07:59.998
Есть лампочка, потому что обычно

00:08:00.022 --> 00:08:03.143
в теле не бывает большого
количества источников света.

NOTE Paragraph

00:08:03.167 --> 00:08:04.340
Мы надеемся...

NOTE Paragraph

00:08:04.364 --> 00:08:07.366
(Смех)

NOTE Paragraph

00:08:07.390 --> 00:08:12.088
Иногда хирургическая операция
может быть проведена лишь одной иглой.

00:08:12.112 --> 00:08:16.159
И сейчас в Стэнфорде мы работаем
над очень пластичной хирургической иглой,

00:08:16.183 --> 00:08:18.835
чем-то вроде маленького мягкого робота,

00:08:18.859 --> 00:08:22.153
который спроектирован
для взаимодействия с тканями

00:08:22.177 --> 00:08:24.407
и действует внутри целостного органа.

00:08:24.431 --> 00:08:28.511
Это позволяет иметь доступ
к различным целям типа опухоли,

00:08:28.535 --> 00:08:30.233
расположенной внутри органа,

00:08:30.257 --> 00:08:32.582
используя небольшой прокол для введения.

00:08:32.606 --> 00:08:36.645
И мы можем даже обходить структуры,
которые нельзя задевать,

00:08:36.669 --> 00:08:38.033
на пути к цели.

NOTE Paragraph

00:08:39.377 --> 00:08:42.682
Это действительно уникальное время
для робототехники!

00:08:42.706 --> 00:08:45.859
Необходимость работы с мягкими структурами

00:08:45.883 --> 00:08:48.468
ставит сложные задачи

00:08:48.492 --> 00:08:49.909
перед разработчиками роботов.

00:08:49.909 --> 00:08:52.548
И мы только учимся, как контролировать

00:08:52.572 --> 00:08:55.576
и располагать сенсоры
на этих пластичных структурах.

00:08:55.600 --> 00:08:58.560
Разумеется, мы ещё даже
не приблизились к тому,

00:08:58.584 --> 00:09:01.068
что природа сумела достичь
за миллионы лет эволюции.

NOTE Paragraph

00:09:01.068 --> 00:09:02.906
Но в одном я точно уверена:

00:09:02.930 --> 00:09:05.446
роботы будут мягче и безопаснее

00:09:05.470 --> 00:09:08.452
и они будут окружать нас,
помогая людям.

00:09:08.809 --> 00:09:09.960
Спасибо.

NOTE Paragraph

00:09:09.984 --> 00:09:14.396
(Аплодисменты)