Roboti, dakle.
Roboti mogu biti programirani tako
da obavljaju jedan zadatak milion puta uz minimalne greške,
a nama je to vrlo teško, zar ne?
I vrlo je impresivno gledati robote na delu.
Vidite ih samo.
Mogla bih da ih posmatram satima.
Vi ne?
Ono manje impresivno
je to da ako ove robote iznesete van fabrika,
gde okruženje nije tako poznato i kontrolisano poput ovog,
i date im jednostavan zadatak koji ne zahteva preciznost
ovo se može dogoditi.
Otvaranje vrata, mislim, koliko morate da budete precizni.
(Smeh)
Ili usled manje greške u merenju,
nije uspeo da dohvati ventil, i eto -
(Smeh)
obično ode u zaborav.
Ali zašto je to tako?
Već mnogo godina
roboti se dizajniraju tako da naglase brzinu i preciznost,
a to podrazumeva vrlo specifičnu arhitekturu.
Uzmimo za primer ruku robota
koja predstavlja vrlo dobro definisan set krutih karika
i motora, koje se nazivaju pokretači,
i koji pomeraju karike između zglobova.
U ovakvoj strukturi
morate precizno da odredite okruženje,
dakle, šta se nalazi oko njega,
i morate da detaljno isprogramirate svaki pokret
zglobova robota
jer i najmanja greška može da dovede do ogromne greške,
možete da oštetite nešto ili oštetite robota samog
ako je sklop previše tvrd.
Zato hajde da se pozabavimo time.
I nemojte da obraćate pažnju na mozak robota
ili na to kako su isprogramirani,
već na njihova tela.
Očigledno da nešto nije kako treba
jer ono po čemu je robot precizan i snažan
takođe utiče i na stepen opasnosti i efikasnosti u stvarnom svetu,
jer se njihova tela ne mogu deformisati
ili bolje prilagoditi interakciji sa stvarnim svetom.
Hajde onda da razmislimo o suprotnom pristupu,
o većem stepenu mekoće od bilo čega oko nas.
Verovatno mislite da ništa ne možete da postignete ako ste previše meki,
zar ne.
Međutim, priroda nas uči drugačije.
Primera radi, na dnu okeana,
ispod hiljada paskala hidrostatičkog pritiska,
jedna vrlo meka životinja
se kreće i interaguje sa objektima koji su daleko tvrđi od nje.
Ona hoda noseći ovu ljusku kokosa
zahvaljujući fleksibilnosti svojih pipaka,
koji služe kao noge i ruke.
I očigledno, hobotnica može otvoriti teglu.
Prilično impresivno, zar ne?
Jasno je da za ovako nešto nije potreban samo mozak životinje,
već i njeno telo,
a ovo je čist primer i verovatno najjasniji do sada,
otelotvorene inteligencije
koju poseduju sva živa bića.
Svi mi to imamo.
Naše telo, njegov oblik, materijal i struktura
igraju fudnamentalnu ulogu tokom izvođenja nekog fizičkog zadatka
jer se mi možemo prilagoditi okruženju,
stoga ga možemo izvšiti sa uspehom u različitim situacijama,
bez mnogo planiranja i izračunavanja unapred.
Zašto onda ne bismo ubacili nešto od te otelotvorene inteligencije
u naše robotske mašine
kako se više ne bismo oslanjali na ekstenzivan rad
koji podrazumeva izračunavanje i očitavanje?
Da bismo u tome uspeli, možemo slediti strategiju prirode,
jer je, tokom evolucije, uradila prilično zadivljujući posao
dizajniranja mašina za interakciju sa okruženjem.
I nije teško primetiti da priroda često koristi meke,
a umereno tvrde materijale.
I to se primenjuje u ovom novom polju robotike
koje se naziva „meka robotika”,
a koja za glavni cilj ima ne izradu super-preciznih mašina,
jer ih već imamo,
već izradu robota koji su spremni da se suoče sa neočekivanim situacijama
u stvarnom svetu i mogu da izađu u taj svet.
Ono zbog čega je robot mekan je upravo njegovo fleksibilno telo,
izrađeno od materijala i struktura koji trpe velike deformacije,
dakle nema krutih karika,
i drugo, kako bismo ih pomerali, koristimo tzv. distribuirano pokretanje
i samim tim neprekidno imamo kontrolu nad oblikom ovog vrlo fleksibilnog tela,
što za rezultat ima mnogo karika i zglobova,
ali ne i krutu strukturu.
Stoga vam je jasno da je izrada mekog robota vrlo drugačiji posao
u odnosu na tvrdu robotiku, gde postoje karike, zupčanici, zavrtnji
koje morate da kombinujete na vrlo definisan način.
Kod mekih robota, obično je potrebno da samo napravite pokretač
ni iz čega,
ali oblikujete fleksibilan materijal
na način koji odgovara zadatim parametrima.
Ovde možete deformisati strukturu
vrlo kompleksnog oblika,
ako želite da uradite isto sa krutim karikama i zglobovima,
a ovde imamo samo jedan zadati parametar,
kao što je pritisak vazduha.
U redu, hajde da vidimo neke kul meke robote.
Ovo je mališa kog su razvili na univerzitetu Harvard,
a koji se kreće zahvaljujući talasima pritiska duž njegovog tela,
i zahvaljujući toj fleksibilnosti, robot može da se kreće ispod niskog mosta,
nastavi da hoda,
a zatim nastavi kretanje malo drugačije nakon toga.
I ovo je tek preliminarni prototip,
ali se takođe radi na robusnijoj verziji sa pokretačkom snagom
koja može da se primeni i interaguje sa stvarnim svetom,
na primer, sa automobilom koji prolazi pored ili preko njega...
i nastavi sa radom.
Simpatično je.
(Smeh)
Ili riba robot koja pliva poput prave ribe u vodi
samo zato što ima mek rep sa distribuiranim pokretanjem
koji koristi pritisak vazduha u mirovanju.
To je odradio MIT
i, naravno, imamo hobotnicu robota.
Ovo je, zapravo, jedan od prvih projekata
razvijenih u ovom novom polju meke robotike.
Ovde vidimo veštački pipak,
ali je dizajnirana čitava mašina sa nekoliko pipaka
koju možete baciti u vodu,
i vidite kako može da kruži okolo i istražuje podvodni svet
na drugačiji način od krutih robota.
Ovo je vrlo važno za delikatna okruženja poput koralnih grebena.
Vratimo se na zemlju.
Ovde imamo prikaz
iz ugla rastućeg robota kog su razvile moje kolege sa Stanforda.
Na vrhu se nalazi kamera.
I ovaj robot,
budući da koristi pritisak vazduha, raste sa vrha,
dok drugi deo tela ostaje u kontaktu sa okruženjem.
Inspiracija za poduhvat dolazi od biljaka, ne životinja,
koje rastu putem materijala na sličan način,
stoga se može prilagoditi raznim situacijama.
S obzirom na to da sam biomedicinski inženjer,
pa primenu koju najviše volim
nalazim u polju medicine,
i vrlo je teško zamisliti bližu interakciju sa ljudskim telom
od zalaženja u telo samo,
na primer, u cilju izvođenja minimalno invazivne procedure.
Ovi roboti mogu biti od velike pomoći hirurgu,
jer moraju da uđu u telo
pomoću malih rupa i pravih instrumenata,
a ovi instrumenti moraju interagovati sa vrlo delikatnim strukturama
u vrlo neodređenom okruženju,
i vodeći računa o bezbednosti.
Pored toga, uvođenje kamere u telo,
kako bi hirurg imao uvid u oblast koju operiše,
može predstavljati izazov ukoliko se koristi krut štap,
poput klasičnog endoskopa.
Zajedno sa istraživačkom grupom u Evropi
razvili smo ovog mekog robota za operaciju,
koji se umnogome razlikuje od klasičnog endoskopa,
i koji može da se pomera zahvaljujući fleksibilnom modulu
koji se savija u svim pravcima, a takođe se može izdužiti.
Hirurzi jesu zapravo koristili ovaj izum kako bi videli šta rade
sa drugim instrumentima sa drugačijim uglom gledanja,
ne mareći za to šta se dodiruje usput.
Ovde možete videti mekog robota na delu,
koji samo uđe unutra.
Ovo je simulacija tela, ne pravo ljudsko telo.
Ide u krug.
Postoji i svetlo jer, obično,
delovi vašeg tela nisu osvetljeni.
Nadamo se.
(Smeh)
Ponekad se hirurška intervencija obavi samo jednom iglom,
a trenutno na Stanfordu radimo na vrlo fleksibilnoj igli,
poput vrlo malog mekog robota
koji je mehanički dizajniran za interakciju sa ovim tkivima
i manevrisanje kroz čvrst organ.
To omogućava pristup mnogim različitim tačkama poput tumora,
duboko u čvrstom organu
pomoću jednog uboda iglom.
I time se, čak, može manevrisati unutar strukture koju želite da izbegnete
na putu do željene tačke.
Složićemo se da je ovo vrlo uzbudljivo vreme za robotiku.
Imamo robote dizajnirane za meke strukture,
pa se postavljaju neka nova, izazovna pitanja
zajednici robotike,
i zaista, tek počinjemo da učimo kako da upravljamo,
stavljamo senzore na ove fleksibilne strukture.
Ali naravno, nismo ni blizu toga što je priroda shvatila
tokom milion godina evolucije.
Ali jedno zasigurno znam:
roboti će biti mekši i bezbedniji,
i pomagaće ljudima.
Hvala vam.
(Aplauz)