Robot.
Robot có thể được lập trình
để làm những công việc trùng lặp hàng nghìn lần với ít sai sót nhất,
một điều mà rất khó cho chúng ta, đúng không?
Và nó có thể rất ấn tượng khi xem robot làm việc.
Hãy nhìn chúng kìa.
Tôi có thể nhìn chúng trong hàng giờ liền
Không ư?
Điều ít ấn tượng hơn
đó là khi bạn lấy những con robot này ra khỏi nhà máy,
nơi mà môi trường không được biết rõ và đo lường một cách hoàn hảo như ở đây,
để mà làm một việc đơn giản và không đòi hỏi quá nhiều sự chính xác
thì đây là điều có thể xảy ra.
Ý tôi là, mở một cánh cửa không cần quá nhiều sự chính xác
(Cười)
Hoặc một sự sai sót nhỏ trong tính toán,
Nó đã mất van, và thế là hết --
(Cười)
và không có cách nào sửa lại được, đa phần là vậy.
Vậy, tại sao lại thế?
Trong nhiều năm
Robot đã được thiết kế để tăng cường tốc độ và độ chính xác,
và điều này đồng nghĩa với một thiết kế rất chuyên biệt.
Nếu bạn lấy tay robot,
nó là một tập hợp rạch ròi gồm những liên kết cứng
và các mô-tơ, gọi là thiết bị truyền động,
dịch chuyển những liên kết ở các khớp.
Trong cấu trúc Robot này,
bạn phải đo lường hoàn hảo môi trường của bạn,
cái gì ở xung quanh,
và bạn phải lập trình hoàn hảo từng chuyển động
của các khớp robot,
bởi vì một lỗi nhỏ có thể tạo ra sai lầm rất lớn,
và có thể tổn hại vật gì đó hoặc khiến robot bị hư
nếu vật kia cứng hơn.
Vậy hãy nói về chúng một chút,
và đừng nghĩ về não của các con robot này
hay chúng được lập trình cẩn thận thế nào,
mà hãy nhìn vào cơ thể của chúng.
Rõ ràng là có gì sai với nó,
bởi vì điều khiến một con robot mạnh và chính xác
cũng khiến chúng cực kì nguy hiểm và không hiệu quả ngoài đời thực,
bởi cơ thế của chúng không thể biến dạng
hay điều chỉnh thích hợp với sự tác động với môi trường thực.
Nên hãy nghĩ đến cách tiếp cận khác,
trở nên mềm hơn mọi thứ xung quanh bạn
có thể bạn nghĩ rằng bạn sẽ không làm được gì nếu bạn mềm,
có thể.
Tự nhiên dạy chúng ta điều ngược lại.
Ví dụ, dưới đáy biển,
dưới hàng nghìn pound của áp lực nước,
một sinh vật hoàn toàn mềm,
có thể di chuyển và tương tác với vật thể cứng hơn nó rất nhiều.
Nó di chuyển bằng cách mang theo cái vỏ dừa này
nhờ vào sự linh hoạt của các xúc tu,
với vai trò của cả chân và tay.
Rõ ràng, bạch tuộc còn có thể mở được cái lọ.
Khá ấn tượng, phải không?
Nhưng rõ ràng điều này không thể thực hiện chỉ với não của con vật này,
mà còn là nhờ cơ thể của nó,
và đây là một ví dụ rõ, có thể là rõ ràng nhất,
của trí thông minh cơ thể,
nó là một loại trí thông minh mà mọi sinh vật sống đều có.
Chúng ta đều có nó.
cơ thể chúng ta, hình dạng, chất liệu và kết cấu,
đóng vai trò nền móng trong công việc thể chất,
vì chúng ta có thể thay đổi với môi trường
nên ta có thể thành công trong nhiều tình huống
không cần tính toán và lên kế hoạch trước.
Vậy tại sao chúng ta không áp dụng trí thông minh này
vào các máy robot,
để khiến chúng không phụ thuộc vào quá nhiều việc
của tính toán và phán đoán?
Để thực hiện, ta cần tuân theo chiến lược của tự nhiên,
vì với sự tiến hóa, nó đã làm khá tốt việc
thiết kế máy móc cho sự tác động với môi trường.
Và dễ dàng nhận thấy, thiên nhiên sử dụng vật liệu mềm thường xuyên
và hiếm khi với vật liệu cứng.
Và đây là những gì đã được thực hiện trong lĩnh vực robot mới,
được gọi "robot mềm",
trong đó mục tiêu chính không phải là tạo ra những máy móc siêu chính xác,
vì chúng ta đã đạt được điều đó,
mà là giúp robot đối mặt với các tình huống bất ngờ ngoài đời thực,
và có thể ra ngoài đó.
Và thứ đầu tiên khiến robot mềm là cơ thể tuân thủ của nó,
được làm từ vật liệu và cấu trúc có thể trải qua sự biến dạng lớn,
vậy không còn các liên kết cứng nữa,
và thứ hai, để di chuyển, chúng tôi dùng phân bố truyền động,
vậy nên chúng tôi phải kiểm soát liên tục hình dạng của cơ thể biến dạng này,
thứ mà có hiệu ứng nhờ vào việc có nhiều liên kết và khớp nối,
nhưng không hề có cấu trúc cứng nào cả.
Bạn có thể hình dung tạo ra một robot mềm là một quá trình hoàn toàn khác
với robot cứng, với khớp nối, bánh răng, đinh vít
mà phải kết hợp lại một cách nhất định.
Với robot mềm, bạn chỉ cần xây dựng bộ truyền động từ đầu
phần lớn thời gian,
nhưng bạn tạo hình vật liệu linh hoạt
thành hình dạng phản ứng với một đầu vào cụ thể.
Ví dụ, ở đây, bạn có thể làm biến dạng một cấu trúc
tạo ra một hình dạng khá phức tạp
nếu bạn nghĩ đến làm như thế với các liên kết cứng và các khớp nối,
và ở đây, bạn chỉ sử dụng một lực truyền vào,
như áp lực không khí.
OK, hãy xem một vài ví dụ hay ho về robot mềm.
Đây là một chú bé dễ thương được phát triển ở Đại học Harvard,
và nó di chuyển nhờ các sóng của áp suất đặt lên cơ thể nó,
nhờ vào sự linh hoạt, nó có thể luồn dưới một cái cầu thấp,
tiếp tục đi,
và vẫn tiếp tục đi với một chút khác biệt sau đó.
Và đó là vật mẫu đầu tiên vô cùng cơ bản,
nhưng họ còn tạo ra một phiên bản tốt hơn với công suất tích hợp
mà có thể thực sự gửi ra ngoài thế giới và đối mặt với các tương tác đời thực
chẳng hạn như một chiếc xe cán qua
và nó vẫn tiếp tục đi.
Đáng yêu nhỉ
(cười)
Hoặc một con cá robot có thể bơi như cá thật trong nước
đơn giản vì nó có đuôi mềm với phân bố truyền động
sử dụng áp lực không khí tĩnh.
Nó đến từ MIT.
Và đương nhiên, chúng tôi có robot bạch tuộc.
Nó thực ra là một trong các dự án đầu tiên
được phát triển trong lĩnh vực robot mềm.
Ở đây, bạn thấy các xúc tu nhân tạo,
nhưng họ có thể thực sự chế tạo một bộ máy với nhiều xúc tu
họ có thể chỉ ném vào nước,
và bạn thấy nó có thể đi xung quanh, và tìm hiểu thế giới dưới nước
một cách khác với các robot cứng sẽ làm.
Nhưng điều này rất quan trọng với môi trường mỏng manh,như các rạn san hô.
Hãy trở về mặt đất.
Bạn có thể thấy hình ảnh
từ một robot đang lớn phát triển bởi các cộng sự của tôi đến từ Stanford.
Bạn thấy máy quay được gắn trên đỉnh.
Và robot này đặc biệt,
vì sử dụng áp lực không khí, nó vươn ra từ đỉnh,
trong khi phần còn lại giữ nguyên tương tác với môi trường.
và nó được truyền cảm hứng từ cây, không phải động vật,
cây lớn lên thông qua vật liệu với cách thức tương tự
nên có thể đối mặt với khá nhiều tính huống.
nhưng tôi là một kĩ sư y sinh,
và có lẽ ứng dụng tôi thích nhất
là trong lĩnh vực y học,
rất khó để tưởng tượng một sự tác động sâu hơn với cơ thể con người
hơn là thực sự đi vào cơ thể
Ví dụ, để thực hiện cuộc giải phẫu với sự xâm lấn tối thiểu
Ở đây, robot có thể rất hữu dụng với các bác sĩ phẫu thuật,
vì nó phải tiến vào trong cơ thể
sử dụng những lỗ nhỏ và các công cụ thẳng,
và các công cụ này phải tương tác với những cấu trúc rất mỏng manh
trong một môi trường hay thay đổi,
và phải được thực hiện an toàn.
Và mang máy quay vào bên trong cơ thể,
cũng là mang đôi mắt của bác sĩ phẫu thuật vào các ca mổ
có thể rất khó nếu sử dụng cây gậy cứng,
như đèn soi điển hình.
Cùng với đội nghiên cứu trước của tôi ở châu Âu,
chúng tôi phát triển robot máy quay mềm cho phẫu thuật,
nó rất khác so với đèn soi kiểu truyền thống,
nó có thể di chuyển nhờ vào sự linh hoạt của bộ phận
có thể uốn cong theo mọi hướng và kéo dãn.
Và điều này được sử dụng bởi bác sĩ để xem họ đang làm gì
với các loại công cụ khác nhau và điểm nhìn khác nhau,
mà không phải quá lo lắng về những gì bị chạm vào xung quanh.
Và bạn có thể thấy một robot đang làm việc ở đây,
nó vừa đi vào trong.
Đây là mô hình cơ thể, không phải cơ thể người thật.
Nó di chuyển xung quanh.
Bạn có ánh sáng, vì thông thường,
bạn không có quá nhiều đèn trong cơ thể bạn.
Chúng tôi hi vọng vậy
(cười)
Nhưng đôi khi, một thủ tục phẫu thuật có thể thực hiện chỉ với một cái kim,
và ở Stanford bây giờ, chúng tôi đang phát triển một loại kim vô cùng linh hoạt,
giống như một loại robot mềm nhỏ xíu
được thiết kế cơ học để sử dụng cho tác động với các mô
và lái xung quanh bên trong nội tạng.
Điều này khiến việc chạm đến các mục tiêu khác nhau, như khối u,
ở sâu bên trong nội tạng
chỉ bằng sử dụng một mũi tiêm vào.
Và bạn có thể lái xung quanh cấu trúc mà bạn muốn tránh khỏi
trên đường đến mục tiêu.
Rõ ràng, đây là thời đại đầy hứng khởi cho ngành robot.
Chúng tôi có robot phải làm việc với các cấu trúc mềm,
nên điều này đặt ra nhiều câu hỏi mới khó khăn
cho cộng đồng chế tạo robot,
Thật vậy, chúng tôi chỉ mới bắt đầu học cách điều khiển,
cách đặt các máy cảm biến lên các cấu trúc linh hoạt này.
Nhưng chắc chắn, ta còn rất xa với thứ thiên nhiên đã hiểu được
sau hàng triệu năm tiến hóa.
Nhưng có một điều tôi chắc chắn:
Robot trở nên mềm hơn và an toàn hơn
và chúng sẽ ở ngoài kia, giúp đỡ con người
Xin cảm ơn.
(vỗ tay)