1
00:00:01,531 --> 00:00:03,368
機器人，

2
00:00:03,392 --> 00:00:05,346
能夠編寫程式以最少出錯的次數

3
00:00:05,370 --> 00:00:08,281
讓機器人完成數百萬次相同的任務，

4
00:00:08,545 --> 00:00:11,059
但對我們人類來說相當困難，對吧？

5
00:00:11,083 --> 00:00:14,244
看它們工作，可能令人印象很深刻。

6
00:00:14,268 --> 00:00:15,524
看它們。

7
00:00:15,548 --> 00:00:17,456
我可以連看幾個小時。

8
00:00:18,108 --> 00:00:19,407
不是嗎？

9
00:00:19,431 --> 00:00:21,638
不太令人印象深刻的是

10
00:00:21,662 --> 00:00:24,595
如果這些機器人到了工廠外，

11
00:00:24,619 --> 00:00:28,999
和這裡全然已知和測量過的
環境不一樣，

12
00:00:29,023 --> 00:00:33,301
即使做個簡單、無須太精密的任務，

13
00:00:33,325 --> 00:00:34,936
可能會這樣。

14
00:00:34,960 --> 00:00:37,689
我是說，開一扇門無須太精密。

15
00:00:37,713 --> 00:00:38,743
（笑聲）

16
00:00:38,767 --> 00:00:41,221
或者測量中的一個小錯誤，

17
00:00:41,245 --> 00:00:43,071
使它錯過了閥門，就這樣，完了。

18
00:00:43,095 --> 00:00:44,365
（笑聲）

19
00:00:44,389 --> 00:00:46,833
大多數時候沒有辦法恢復。

20
00:00:47,561 --> 00:00:49,236
為什麼呢？

21
00:00:49,260 --> 00:00:51,134
多年來，

22
00:00:51,158 --> 00:00:54,458
機器人的設計強調速度和精密度，

23
00:00:54,482 --> 00:00:57,444
轉化成為非常具體的架構。

24
00:00:57,468 --> 00:00:58,619
如果拿一隻機器手臂，

25
00:00:58,643 --> 00:01:01,402
用的是一套很明確的剛性鏈接

26
00:01:01,426 --> 00:01:03,485
和被稱為執行器的機電，

27
00:01:03,509 --> 00:01:05,279
移動關節周圍的鏈接。

28
00:01:05,303 --> 00:01:06,610
在這機器人結構裡

29
00:01:06,624 --> 00:01:08,851
周圍的環境必須被完美地測量，

30
00:01:08,865 --> 00:01:10,762
周圍有什麼，

31
00:01:10,786 --> 00:01:13,425
也必須完美地編寫

32
00:01:13,449 --> 00:01:15,584
每個機器人關節動作的指令，

33
00:01:15,608 --> 00:01:18,870
因為一個小錯誤可能會
導致非常大的錯誤，

34
00:01:18,894 --> 00:01:21,907
可能損毀東西；

35
00:01:21,931 --> 00:01:23,932
或者，如果那東西比較硬，
就會損毀機器人。

36
00:01:24,107 --> 00:01:26,312
讓我們來談一會兒，

37
00:01:26,336 --> 00:01:29,559
不要考慮這些機器人的腦

38
00:01:29,583 --> 00:01:32,328
或它的程式寫得多仔細，

39
00:01:32,352 --> 00:01:34,170
而是看它們的身體。

40
00:01:34,606 --> 00:01:37,485
身體顯然有點不對勁，

41
00:01:37,509 --> 00:01:40,636
因為使機器人精確和強大的因素

42
00:01:40,660 --> 00:01:45,049
也使它們在現實世界中
危險和沒效率，

43
00:01:45,073 --> 00:01:47,058
因為它們的身體不能變形，

44
00:01:47,082 --> 00:01:50,951
也無法更適應
與真實世界的相互作用。

45
00:01:51,226 --> 00:01:54,344
因此反向思考，

46
00:01:54,368 --> 00:01:57,186
比周圍的其他事物更柔軟。

47
00:01:57,827 --> 00:02:02,912
也許你認為柔軟就辦不了事。

48
00:02:02,936 --> 00:02:04,103
或許吧。

49
00:02:04,127 --> 00:02:06,977
然而，大自然告訴我們的恰恰相反。

50
00:02:07,001 --> 00:02:09,032
例如，在海底，

51
00:02:09,056 --> 00:02:11,492
在數千磅的靜水壓力下，

52
00:02:11,516 --> 00:02:13,944
完全柔軟的動物能移動，

53
00:02:13,968 --> 00:02:17,245
也能與比牠硬的物體相互作用。

54
00:02:17,878 --> 00:02:20,725
牠帶著這個椰子殼走來走去，

55
00:02:20,749 --> 00:02:23,133
牠的觸手靈活，

56
00:02:23,157 --> 00:02:25,661
既是腳，也是手。

57
00:02:26,241 --> 00:02:30,066
很顯然，章魚能開罐。

58
00:02:31,883 --> 00:02:33,637
令人印象深刻，對吧？

59
00:02:35,918 --> 00:02:40,418
但顯然，牠辦得到不僅由於腦，

60
00:02:40,442 --> 00:02:42,456
也由於身體。

61
00:02:42,480 --> 00:02:46,512
這是個明顯，也許最明顯

62
00:02:46,536 --> 00:02:48,336
展現智能的例子，

63
00:02:48,360 --> 00:02:51,646
一種生物具有的智能。

64
00:02:51,670 --> 00:02:53,236
我們都有。

65
00:02:53,260 --> 00:02:57,102
我們的身體、形狀、材質和結構，

66
00:02:57,126 --> 00:03:00,308
在做動作時起至關重要的作用；

67
00:03:00,332 --> 00:03:05,945
因為我們符合環境，

68
00:03:05,969 --> 00:03:08,373
因此能在各種情況下成功，

69
00:03:08,397 --> 00:03:11,390
無需提前計劃或計算。

70
00:03:11,414 --> 00:03:14,129
那為什麼不把這些展現的身體智能

71
00:03:14,153 --> 00:03:15,708
放入機器人，

72
00:03:15,732 --> 00:03:17,291
讓它們擺脫

73
00:03:17,325 --> 00:03:20,122
過度依賴計算和感知的工作呢？

74
00:03:21,097 --> 00:03:23,747
為了做到這一點，
我們可以遵循自然的戰略；

75
00:03:23,771 --> 00:03:26,383
因為演化過程中的機器

76
00:03:26,407 --> 00:03:30,903
與環境的交互作用設計得非常好。

77
00:03:30,927 --> 00:03:35,421
容易注意到大自然常用軟質的材料，

78
00:03:35,445 --> 00:03:37,740
很少用堅硬的材料。

79
00:03:37,764 --> 00:03:41,556
這就是在「軟式機器人」

80
00:03:41,580 --> 00:03:43,880
這個新的機器人技術領域裡做的。

81
00:03:43,904 --> 00:03:47,640
主要的目標不是製造超精密的機器，

82
00:03:47,664 --> 00:03:49,601
因為我們已經有了；

83
00:03:49,625 --> 00:03:54,545
而是要讓機器人能夠面對
現實世界中的意外情況，

84
00:03:54,569 --> 00:03:56,126
能夠走出去。

85
00:03:56,150 --> 00:03:59,674
要讓機器人柔軟
先要讓的它的身體柔順，

86
00:03:59,698 --> 00:04:05,229
用可承受大變形的材料或結構構成，

87
00:04:05,253 --> 00:04:07,084
不用剛性的連接。

88
00:04:07,108 --> 00:04:10,656
其次，用分佈式驅動來移動它們，

89
00:04:10,680 --> 00:04:15,712
必須不斷地控制
這種變形身體的形狀，

90
00:04:15,736 --> 00:04:19,034
這種變形身體
有很多連接和關節的效果，

91
00:04:19,058 --> 00:04:21,681
但沒有任何僵硬的結構。

92
00:04:21,705 --> 00:04:25,135
可以想像建造軟式機器人
是個非常不一樣的過程，

93
00:04:25,159 --> 00:04:28,039
不是用鏈接、齒輪、
螺絲的僵硬機器人，

94
00:04:28,063 --> 00:04:30,294
必須以一種非常明確的方式結合。

95
00:04:30,948 --> 00:04:32,147
做軟式機器人

96
00:04:32,167 --> 00:04:35,648
大多時候只需從頭開始建造執行器，

97
00:04:35,672 --> 00:04:37,504
但是將柔性的材料

98
00:04:37,518 --> 00:04:40,481
塑造成會回應特定輸入的形式。

99
00:04:41,054 --> 00:04:42,662
例如在這裡，

100
00:04:42,686 --> 00:04:46,007
如果用剛性的鏈接和關節，

101
00:04:46,031 --> 00:04:49,309
結構將會相當複雜；

102
00:04:49,333 --> 00:04:51,666
而（軟式結構）這裡只需一個輸入，

103
00:04:51,690 --> 00:04:53,054
例如氣壓。

104
00:04:53,869 --> 00:04:57,358
讓我們看一些軟式機器人的酷例子。

105
00:04:57,765 --> 00:05:02,312
這裡有個哈佛大學開發的
可愛的小伙子，

106
00:05:02,336 --> 00:05:06,829
由身體上施加的壓力波而行走；

107
00:05:06,853 --> 00:05:10,139
並且靈活到可以在低矮的橋下潛行，

108
00:05:10,163 --> 00:05:11,314
一直走，

109
00:05:11,338 --> 00:05:14,535
一直走，然後有些不同。

110
00:05:15,345 --> 00:05:17,576
這是個極為初步的原型，

111
00:05:17,600 --> 00:05:21,276
還有個配有電源板的進階版，

112
00:05:21,300 --> 00:05:26,747
能實際在現實世界面對面交流，

113
00:05:26,771 --> 00:05:28,477
例如汽車開過它的身旁，

114
00:05:30,090 --> 00:05:31,630
它繼續向前走。

115
00:05:32,056 --> 00:05:33,207
它真可愛。

116
00:05:33,231 --> 00:05:34,652
（笑聲）

117
00:05:34,676 --> 00:05:38,540
還有機器魚，像真魚一樣游在水中，

118
00:05:38,564 --> 00:05:41,748
只因它有柔軟的尾巴，

119
00:05:41,772 --> 00:05:43,926
用靜止空氣壓來分佈式驅動它。

120
00:05:43,954 --> 00:05:45,312
是麻省理工學院做的。

121
00:05:45,336 --> 00:05:48,141
當然，我們還有機器章魚。

122
00:05:48,165 --> 00:05:52,314
實際上是軟式機器人
這新領域開發的第一批專案之一。

123
00:05:52,418 --> 00:05:54,304
這裡看得到人造的觸手，

124
00:05:54,328 --> 00:05:59,007
實際上他們造了
帶有幾隻觸手的整個機器，

125
00:05:59,031 --> 00:06:01,642
可以把它扔進水中，

126
00:06:01,666 --> 00:06:05,959
它可以四處走動，

127
00:06:05,983 --> 00:06:09,286
以不同於硬式機器人的
方式在水裡探索，

128
00:06:09,310 --> 00:06:12,970
這對珊瑚礁等微妙環境非常重要。

129
00:06:12,994 --> 00:06:14,390
讓我們回到地面。

130
00:06:14,414 --> 00:06:15,604
這裡看得到史丹佛大學的同事

131
00:06:15,628 --> 00:06:19,776
正開發的機器人的圖。

132
00:06:19,800 --> 00:06:21,650
相機固定在頂部。

133
00:06:21,674 --> 00:06:23,112
這機器人很特別，

134
00:06:23,136 --> 00:06:25,552
因為用氣壓，它向上長，

135
00:06:25,576 --> 00:06:28,922
而身體的其餘部分
維持與環境的緊密接觸。

136
00:06:29,316 --> 00:06:32,034
它的靈感來自於植物，不是動物，

137
00:06:32,058 --> 00:06:35,373
植物以類似的方式生長，

138
00:06:35,397 --> 00:06:38,357
因此能面對各式各樣的狀況。

139
00:06:39,043 --> 00:06:40,711
我是生物醫學工程師，

140
00:06:40,735 --> 00:06:44,484
我最喜歡醫學領域的應用，

141
00:06:44,505 --> 00:06:49,346
難以想像還有更為緊密的
與人體的相互作用，

142
00:06:49,370 --> 00:06:51,289
除非實際進入人體的內部，

143
00:06:51,313 --> 00:06:54,084
例如，執行微創手術。

144
00:06:54,958 --> 00:06:58,360
在此機器人能對外科醫師很有幫助，

145
00:06:58,384 --> 00:07:02,783
因為醫師們必須使用小孔
和直的器械進入人體，

146
00:07:02,808 --> 00:07:06,318
這些器械必須在很不確定的環境中

147
00:07:06,342 --> 00:07:08,390
與非常微妙的結構相互作用，

148
00:07:08,414 --> 00:07:10,089
且必須安全地進行。

149
00:07:10,113 --> 00:07:12,225
將相機帶入身體內部，

150
00:07:12,249 --> 00:07:15,307
將外科醫師的眼睛帶入手術區域

151
00:07:15,351 --> 00:07:17,856
如果用剛性棒可能極具挑戰，

152
00:07:17,876 --> 00:07:20,263
像傳統的內視鏡之類的。

153
00:07:20,517 --> 00:07:23,106
我與以前在歐洲的研究小組一起

154
00:07:23,130 --> 00:07:25,726
開發這款手術用的軟式照相機器人，

155
00:07:25,750 --> 00:07:29,518
與傳統的內視鏡很不同，它能移動，

156
00:07:29,542 --> 00:07:32,646
這要歸功於模塊的靈活性，

157
00:07:32,670 --> 00:07:37,558
可以向各個方向彎曲或伸長。

158
00:07:37,582 --> 00:07:39,682
實際上，外科醫師用這種方法

159
00:07:39,706 --> 00:07:43,034
從不同的角度
觀察其他儀器進行的操作，

160
00:07:43,068 --> 00:07:46,684
無須分心去在乎觸及了什麼。

161
00:07:47,247 --> 00:07:50,990
在這裡看得到軟式機器人在行動，

162
00:07:51,014 --> 00:07:53,832
它進入體內，

163
00:07:53,856 --> 00:07:57,125
這是一具模擬的人體，
不是真正的人體。

164
00:07:57,149 --> 00:07:58,300
它四處走動。

165
00:07:58,324 --> 00:07:59,998
有個燈，

166
00:08:00,022 --> 00:08:03,143
因為體內通常沒亮光。

167
00:08:03,167 --> 00:08:04,340
最好沒有。

168
00:08:04,364 --> 00:08:07,366
（笑聲）

169
00:08:07,390 --> 00:08:12,088
但有時候，甚至可以
用單針完成外科手術，

170
00:08:12,112 --> 00:08:16,159
我們現今在史丹佛大學
研究一種非常靈活的針頭，

171
00:08:16,183 --> 00:08:18,835
它是一種非常小巧的軟式機器人，

172
00:08:18,859 --> 00:08:22,153
被設計來與組織相互作用，

173
00:08:22,177 --> 00:08:24,407
在堅實的器官內轉來轉去，

174
00:08:24,431 --> 00:08:26,745
所以通過單個插入孔

175
00:08:26,765 --> 00:08:30,073
就能到達實體器官深處的腫瘤

176
00:08:30,097 --> 00:08:32,582
或許多不同目標。

177
00:08:32,606 --> 00:08:34,775
甚至還可以繞過

178
00:08:34,789 --> 00:08:38,033
避開到達目標前的其他結構。

179
00:08:39,377 --> 00:08:42,682
顯然對於機器人來說
這是個非常來勁的時刻。

180
00:08:42,706 --> 00:08:45,859
有了軟式結構的機器人，

181
00:08:45,883 --> 00:08:49,838
給機器人業界帶來新的、
極具挑戰性的問題，

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00:08:49,873 --> 00:08:52,548
而我們實際上才剛剛
開始學習如何控制，

183
00:08:52,572 --> 00:08:55,576
如何將傳感器放在這些
非常靈活的結構上。

184
00:08:55,600 --> 00:08:58,560
但是當然我們還離自然界

185
00:08:58,584 --> 00:09:00,778
數百萬年演變過程中的
發現還遠得很。

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00:09:00,802 --> 00:09:02,906
但有一點我很肯定：

187
00:09:02,930 --> 00:09:05,446
機器人會更柔軟、更安全，

188
00:09:05,470 --> 00:09:08,452
它們能幫人的還多著呢。

189
00:09:08,809 --> 00:09:09,960
謝謝。

190
00:09:09,984 --> 00:09:14,396
（掌聲）