WEBVTT

00:00:01.531 --> 00:00:03.368
機器人，

00:00:03.392 --> 00:00:05.346
能夠編寫程式以最少出錯的次數

00:00:05.370 --> 00:00:08.281
讓機器人完成數百萬次相同的任務，

00:00:08.545 --> 00:00:11.059
但對我們人類來說相當困難，對吧？

00:00:11.083 --> 00:00:14.244
看它們工作，可能令人印象很深刻。

00:00:14.268 --> 00:00:15.524
看它們。

00:00:15.548 --> 00:00:17.456
我可以連看幾個小時。

00:00:18.108 --> 00:00:19.407
不是嗎？

00:00:19.431 --> 00:00:21.638
不太令人印象深刻的是

00:00:21.662 --> 00:00:24.595
如果這些機器人到了工廠外，

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，

00:00:29.023 --> 00:00:33.301
即使做個簡單、無須太精密的任務，

00:00:33.325 --> 00:00:34.936
可能會這樣。

00:00:34.960 --> 00:00:37.689
我是說，開一扇門無須太精密。

NOTE Paragraph

00:00:37.713 --> 00:00:38.743
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:00:38.767 --> 00:00:41.221
或者測量中的一個小錯誤，

00:00:41.245 --> 00:00:43.071
使它錯過了閥門，就這樣，完了。

NOTE Paragraph

00:00:43.095 --> 00:00:44.365
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:00:44.389 --> 00:00:46.833
大多數時候沒有辦法恢復。

NOTE Paragraph

00:00:47.561 --> 00:00:49.236
為什麼呢？

00:00:49.260 --> 00:00:51.134
多年來，

00:00:51.158 --> 00:00:54.458
機器人的設計強調速度和精密度，

00:00:54.482 --> 00:00:57.444
轉化成為非常具體的架構。

00:00:57.468 --> 00:00:58.619
如果拿一隻機器手臂，

00:00:58.643 --> 00:01:01.402
用的是一套很明確的剛性鏈接

00:01:01.426 --> 00:01:03.485
和被稱為執行器的機電，

00:01:03.509 --> 00:01:05.279
移動關節周圍的鏈接。

00:01:05.303 --> 00:01:06.610
在這機器人結構裡

00:01:06.624 --> 00:01:08.851
周圍的環境必須被完美地測量，

00:01:08.865 --> 00:01:10.762
周圍有什麼，

00:01:10.786 --> 00:01:13.425
也必須完美地編寫

00:01:13.449 --> 00:01:15.584
每個機器人關節動作的指令，

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，

00:01:18.894 --> 00:01:21.907
可能損毀東西；

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。

NOTE Paragraph

00:01:24.107 --> 00:01:26.312
讓我們來談一會兒，

00:01:26.336 --> 00:01:29.559
不要考慮這些機器人的腦

00:01:29.583 --> 00:01:32.328
或它的程式寫得多仔細，

00:01:32.352 --> 00:01:34.170
而是看它們的身體。

00:01:34.606 --> 00:01:37.485
身體顯然有點不對勁，

00:01:37.509 --> 00:01:40.636
因為使機器人精確和強大的因素

00:01:40.660 --> 00:01:45.049
也使它們在現實世界中
危險和沒效率，

00:01:45.073 --> 00:01:47.058
因為它們的身體不能變形，

00:01:47.082 --> 00:01:50.951
也無法更適應
與真實世界的相互作用。

00:01:51.226 --> 00:01:54.344
因此反向思考，

00:01:54.368 --> 00:01:57.186
比周圍的其他事物更柔軟。

00:01:57.827 --> 00:02:02.912
也許你認為柔軟就辦不了事。

00:02:02.936 --> 00:02:04.103
或許吧。

00:02:04.127 --> 00:02:06.977
然而，大自然告訴我們的恰恰相反。

00:02:07.001 --> 00:02:09.032
例如，在海底，

00:02:09.056 --> 00:02:11.492
在數千磅的靜水壓力下，

00:02:11.516 --> 00:02:13.944
完全柔軟的動物能移動，

00:02:13.968 --> 00:02:17.245
也能與比牠硬的物體相互作用。

00:02:17.878 --> 00:02:20.725
牠帶著這個椰子殼走來走去，

00:02:20.749 --> 00:02:23.133
牠的觸手靈活，

00:02:23.157 --> 00:02:25.661
既是腳，也是手。

00:02:26.241 --> 00:02:30.066
很顯然，章魚能開罐。

00:02:31.883 --> 00:02:33.637
令人印象深刻，對吧？

NOTE Paragraph

00:02:35.918 --> 00:02:40.418
但顯然，牠辦得到不僅由於腦，

00:02:40.442 --> 00:02:42.456
也由於身體。

00:02:42.480 --> 00:02:46.512
這是個明顯，也許最明顯

00:02:46.536 --> 00:02:48.336
展現智能的例子，

00:02:48.360 --> 00:02:51.646
一種生物具有的智能。

00:02:51.670 --> 00:02:53.236
我們都有。

00:02:53.260 --> 00:02:57.102
我們的身體、形狀、材質和結構，

00:02:57.126 --> 00:03:00.308
在做動作時起至關重要的作用；

00:03:00.332 --> 00:03:05.945
因為我們符合環境，

00:03:05.969 --> 00:03:08.373
因此能在各種情況下成功，

00:03:08.397 --> 00:03:11.390
無需提前計劃或計算。

NOTE Paragraph

00:03:11.414 --> 00:03:14.129
那為什麼不把這些展現的身體智能

00:03:14.153 --> 00:03:15.708
放入機器人，

00:03:15.732 --> 00:03:17.291
讓它們擺脫

00:03:17.325 --> 00:03:20.122
過度依賴計算和感知的工作呢？

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；

00:03:23.771 --> 00:03:26.383
因為演化過程中的機器

00:03:26.407 --> 00:03:30.903
與環境的交互作用設計得非常好。

00:03:30.927 --> 00:03:35.421
容易注意到大自然常用軟質的材料，

00:03:35.445 --> 00:03:37.740
很少用堅硬的材料。

00:03:37.764 --> 00:03:41.556
這就是在「軟式機器人」

00:03:41.580 --> 00:03:43.880
這個新的機器人技術領域裡做的。

00:03:43.904 --> 00:03:47.640
主要的目標不是製造超精密的機器，

00:03:47.664 --> 00:03:49.601
因為我們已經有了；

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，

00:03:54.569 --> 00:03:56.126
能夠走出去。

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，

00:03:59.698 --> 00:04:05.229
用可承受大變形的材料或結構構成，

00:04:05.253 --> 00:04:07.084
不用剛性的連接。

00:04:07.108 --> 00:04:10.656
其次，用分佈式驅動來移動它們，

00:04:10.680 --> 00:04:15.712
必須不斷地控制
這種變形身體的形狀，

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，

00:04:19.058 --> 00:04:21.681
但沒有任何僵硬的結構。

NOTE Paragraph

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，

00:04:25.159 --> 00:04:28.039
不是用鏈接、齒輪、
螺絲的僵硬機器人，

00:04:28.063 --> 00:04:30.294
必須以一種非常明確的方式結合。

00:04:30.948 --> 00:04:32.147
做軟式機器人

00:04:32.167 --> 00:04:35.648
大多時候只需從頭開始建造執行器，

00:04:35.672 --> 00:04:37.504
但是將柔性的材料

00:04:37.518 --> 00:04:40.481
塑造成會回應特定輸入的形式。

00:04:41.054 --> 00:04:42.662
例如在這裡，

00:04:42.686 --> 00:04:46.007
如果用剛性的鏈接和關節，

00:04:46.031 --> 00:04:49.309
結構將會相當複雜；

00:04:49.333 --> 00:04:51.666
而（軟式結構）這裡只需一個輸入，

00:04:51.690 --> 00:04:53.054
例如氣壓。

NOTE Paragraph

00:04:53.869 --> 00:04:57.358
讓我們看一些軟式機器人的酷例子。

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，

00:05:02.336 --> 00:05:06.829
由身體上施加的壓力波而行走；

00:05:06.853 --> 00:05:10.139
並且靈活到可以在低矮的橋下潛行，

00:05:10.163 --> 00:05:11.314
一直走，

00:05:11.338 --> 00:05:14.535
一直走，然後有些不同。

00:05:15.345 --> 00:05:17.576
這是個極為初步的原型，

00:05:17.600 --> 00:05:21.276
還有個配有電源板的進階版，

00:05:21.300 --> 00:05:26.747
能實際在現實世界面對面交流，

00:05:26.771 --> 00:05:28.477
例如汽車開過它的身旁，

00:05:30.090 --> 00:05:31.630
它繼續向前走。

NOTE Paragraph

00:05:32.056 --> 00:05:33.207
它真可愛。

NOTE Paragraph

00:05:33.231 --> 00:05:34.652
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:05:34.676 --> 00:05:38.540
還有機器魚，像真魚一樣游在水中，

00:05:38.564 --> 00:05:41.748
只因它有柔軟的尾巴，

00:05:41.772 --> 00:05:43.926
用靜止空氣壓來分佈式驅動它。

00:05:43.954 --> 00:05:45.312
是麻省理工學院做的。

00:05:45.336 --> 00:05:48.141
當然，我們還有機器章魚。

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。

00:05:52.418 --> 00:05:54.304
這裡看得到人造的觸手，

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，

00:05:59.031 --> 00:06:01.642
可以把它扔進水中，

00:06:01.666 --> 00:06:05.959
它可以四處走動，

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，

00:06:09.310 --> 00:06:12.970
這對珊瑚礁等微妙環境非常重要。

NOTE Paragraph

00:06:12.994 --> 00:06:14.390
讓我們回到地面。

00:06:14.414 --> 00:06:15.604
這裡看得到史丹佛大學的同事

00:06:15.628 --> 00:06:19.776
正開發的機器人的圖。

00:06:19.800 --> 00:06:21.650
相機固定在頂部。

00:06:21.674 --> 00:06:23.112
這機器人很特別，

00:06:23.136 --> 00:06:25.552
因為用氣壓，它向上長，

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。

00:06:29.316 --> 00:06:32.034
它的靈感來自於植物，不是動物，

00:06:32.058 --> 00:06:35.373
植物以類似的方式生長，

00:06:35.397 --> 00:06:38.357
因此能面對各式各樣的狀況。

NOTE Paragraph

00:06:39.043 --> 00:06:40.711
我是生物醫學工程師，

00:06:40.735 --> 00:06:44.484
我最喜歡醫學領域的應用，

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，

00:06:49.370 --> 00:06:51.289
除非實際進入人體的內部，

00:06:51.313 --> 00:06:54.084
例如，執行微創手術。

00:06:54.958 --> 00:06:58.360
在此機器人能對外科醫師很有幫助，

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，

00:07:02.808 --> 00:07:06.318
這些器械必須在很不確定的環境中

00:07:06.342 --> 00:07:08.390
與非常微妙的結構相互作用，

00:07:08.414 --> 00:07:10.089
且必須安全地進行。

00:07:10.113 --> 00:07:12.225
將相機帶入身體內部，

00:07:12.249 --> 00:07:15.307
將外科醫師的眼睛帶入手術區域

00:07:15.351 --> 00:07:17.856
如果用剛性棒可能極具挑戰，

00:07:17.876 --> 00:07:20.263
像傳統的內視鏡之類的。

NOTE Paragraph

00:07:20.517 --> 00:07:23.106
我與以前在歐洲的研究小組一起

00:07:23.130 --> 00:07:25.726
開發這款手術用的軟式照相機器人，

00:07:25.750 --> 00:07:29.518
與傳統的內視鏡很不同，它能移動，

00:07:29.542 --> 00:07:32.646
這要歸功於模塊的靈活性，

00:07:32.670 --> 00:07:37.558
可以向各個方向彎曲或伸長。

00:07:37.582 --> 00:07:39.682
實際上，外科醫師用這種方法

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，

00:07:43.068 --> 00:07:46.684
無須分心去在乎觸及了什麼。

00:07:47.247 --> 00:07:50.990
在這裡看得到軟式機器人在行動，

00:07:51.014 --> 00:07:53.832
它進入體內，

00:07:53.856 --> 00:07:57.125
這是一具模擬的人體，
不是真正的人體。

00:07:57.149 --> 00:07:58.300
它四處走動。

00:07:58.324 --> 00:07:59.998
有個燈，

00:08:00.022 --> 00:08:03.143
因為體內通常沒亮光。

NOTE Paragraph

00:08:03.167 --> 00:08:04.340
最好沒有。

NOTE Paragraph

00:08:04.364 --> 00:08:07.366
（笑聲）

NOTE Paragraph

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，

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，

00:08:16.183 --> 00:08:18.835
它是一種非常小巧的軟式機器人，

00:08:18.859 --> 00:08:22.153
被設計來與組織相互作用，

00:08:22.177 --> 00:08:24.407
在堅實的器官內轉來轉去，

00:08:24.431 --> 00:08:26.745
所以通過單個插入孔

00:08:26.765 --> 00:08:30.073
就能到達實體器官深處的腫瘤

00:08:30.097 --> 00:08:32.582
或許多不同目標。

00:08:32.606 --> 00:08:34.775
甚至還可以繞過

00:08:34.789 --> 00:08:38.033
避開到達目標前的其他結構。

NOTE Paragraph

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。

00:08:42.706 --> 00:08:45.859
有了軟式結構的機器人，

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，

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，

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。

00:08:55.600 --> 00:08:58.560
但是當然我們還離自然界

00:08:58.584 --> 00:09:00.778
數百萬年演變過程中的
發現還遠得很。

NOTE Paragraph

00:09:00.802 --> 00:09:02.906
但有一點我很肯定：

00:09:02.930 --> 00:09:05.446
機器人會更柔軟、更安全，

00:09:05.470 --> 00:09:08.452
它們能幫人的還多著呢。

00:09:08.809 --> 00:09:09.960
謝謝。

NOTE Paragraph

00:09:09.984 --> 00:09:14.396
（掌聲）