Почему я создаю роботов размером с рисовое зёрнышко
-
0:01 - 0:04Мои студенты и я работаем над созданием
крохотных роботов. -
0:04 - 0:06Вы можете представить их
как роботизированную версию того, -
0:06 - 0:10с чем вы очень хорошо знакомы, —
муравья. -
0:10 - 0:13Мы все знаем, что муравьи
и другие насекомые такого размера -
0:13 - 0:15могут делать что-то
совершенно невероятное. -
0:15 - 0:18Мы все видели группу муравьёв
или нечто подобное, -
0:18 - 0:22уносящую картофельные чипсы
на пикнике, например. -
0:22 - 0:26Но каковы реальные трудности
в разработке таких муравьёв? -
0:26 - 0:30В первую очередь, как у нас появляется
возможность создания -
0:30 - 0:32роботизированного муравья
такого же размера? -
0:32 - 0:35Для начала нам нужно понять,
как заставить их двигаться -
0:35 - 0:36при таких маленьких размерах.
-
0:36 - 0:38Нужны механизмы, такие, как ноги,
и достаточно мощные моторы, -
0:38 - 0:40чтобы поддерживать передвижение.
-
0:40 - 0:43Нужны датчики, питание и управление,
-
0:43 - 0:47чтобы соединить всё вместе
в полуинтеллектуальном роботе-муравье. -
0:47 - 0:49И, наконец, чтобы действительно
создать из этого нечто полезное, -
0:49 - 0:53нам нужно, чтобы много их работало вместе
для реализации более важных вещей. -
0:53 - 0:56Я начну с подвижности.
-
0:56 - 0:59Насекомые передвигаются
удивительно хорошо. -
0:59 - 1:01Это видео из Университета Калифорнии
в Беркли -
1:01 - 1:03показывает таракана, передвигающегося
по очень неровной поверхности, -
1:03 - 1:05при этом не переворачиваясь.
-
1:05 - 1:09Он способен делать это,
потому что его конечности -
1:09 - 1:12являются сочетанием жёстких материалов,
обычно используемых в создании роботов, -
1:12 - 1:13и мягких материалов.
-
1:14 - 1:18Прыжки — это ещё один интересный способ
передвижения маленьких насекомых. -
1:18 - 1:22Эти насекомые хранят энергию в пружинных
механизмах и быстро высвобождают её, -
1:22 - 1:26чтобы получить высокую мощность
для совершения прыжка из воды, например. -
1:26 - 1:29Одним из крупных вкладов
моей лаборатории -
1:29 - 1:32было объединение жёстких
и мягких материалов -
1:32 - 1:34в очень, очень маленьких механизмах.
-
1:34 - 1:38Размер этого прыгающего механизма
примерно 4 миллиметра — -
1:38 - 1:39действительно крошечный.
-
1:39 - 1:43Твёрдый материал здесь кремний,
а мягкий — силиконовый каучук. -
1:43 - 1:46Основной идеей является то,
чтобы сжать его, -
1:46 - 1:49сохранить энергию в пружинах,
а затем высвободить для прыжка. -
1:49 - 1:52Таким образом, там пока нет моторов,
нет питания. -
1:52 - 1:55Всё приводится в действие методом,
который мы в лаборатории называем -
1:55 - 1:57«аспирант с пинцетом».
(Смех) -
1:57 - 1:59В следующем видео вы увидите,
-
1:59 - 2:02как этот малыш преуспевает в прыжках.
-
2:02 - 2:06Это Ааарон, аспирант,
о котором идёт речь, с пинцетом. -
2:06 - 2:09Вы видите,
как этот четырёхмиллиметровый механизм -
2:09 - 2:11прыгает почти на 40 см в высоту.
-
2:11 - 2:13Это почти в 100 раз превышает его длину.
-
2:13 - 2:15И он не ломается,
он отскакивает от стола. -
2:15 - 2:19Он невероятно крепок
и достаточно надёжно работает до тех пор, -
2:19 - 2:21пока мы его не потеряем,
потому что он очень маленький. -
2:21 - 2:24В перспективе всё равно
мы хотим добавить к нему мотор, -
2:24 - 2:27и у нас есть студенты в лаборатории,
работающие с миллиметровыми моторами, -
2:27 - 2:31чтобы в итоге интегрировать их
в маленьких, автономных роботов. -
2:31 - 2:34Но, чтобы увидеть подвижность
и перемещение в таком масштабе, -
2:34 - 2:36мы прибегаем к хитрости
и используем магниты. -
2:36 - 2:39Здесь показано, что в итоге
станет частью конечности микроробота: -
2:39 - 2:41можно увидеть суставы
из силиконового каучука, -
2:41 - 2:44внутри которых встроен магнит,
перемещающийся под воздействием -
2:44 - 2:46внешнего магнитного поля.
-
2:46 - 2:49Вот так получается робот,
которого я показала вам ранее. -
2:50 - 2:53Крайне интересно то, что этот робот
может помочь нам понять, -
2:53 - 2:55как насекомые передвигаются
в таком масштабе. -
2:55 - 2:57У нас есть очень хорошая модель того,
-
2:57 - 2:59как двигаются все — от таракана до слона.
-
2:59 - 3:02Мы все двигаемся немного подпрыгивая,
когда бежим. -
3:02 - 3:07Но, если я очень маленького размера,
то силы между ногами и землёй -
3:07 - 3:09повлияют на моё передвижение
гораздо сильнее, чем моя масса, -
3:09 - 3:12что и вызывает подпрыгивающее движение.
-
3:12 - 3:13Вот этот малыш ещё не совсем работает,
-
3:13 - 3:16но у нас есть чуть более крупные
экземпляры, которые умеют бегать. -
3:16 - 3:20Вот этот, размером с кубический сантиметр,
совсем маленький, -
3:20 - 3:23и нам удалось заставить его пробега́ть
-
3:23 - 3:25почти по 10 см в секунду.
-
3:25 - 3:27Это достаточно быстро
для маленького робота -
3:27 - 3:29и пока ограничивается
только нашими тестовыми установками. -
3:29 - 3:32Это даёт вам представление о том,
как сейчас работают такие роботы. -
3:32 - 3:36Мы также можем создавать 3D-печатные
версии роботов, которые могут -
3:36 - 3:39преодолевать препятствия почти как тараканы,
которых вы видели ранее. -
3:39 - 3:42В конечном итоге мы хотим добавить
все функции роботам: -
3:42 - 3:46чувствительность, мощность, управление,
приведение в действие — всё вместе. -
3:46 - 3:49При этом не всё должно быть основано
на биологии. -
3:49 - 3:52Этот робот размером примерно с «Тик-Так».
-
3:52 - 3:56В его случае вместо магнитов или мышц
для движения -
3:56 - 3:58мы используем ракеты.
-
3:58 - 4:01Это микроизготовленный
энергетический материал. -
4:01 - 4:04Мы можем создать крошечные элементы
этого материала -
4:04 - 4:07и поместить один из них
на брюшко робота. -
4:07 - 4:12Впоследствии этот робот совершит прыжок,
когда почувствует повышение освещённости. -
4:13 - 4:15Следующее видео — одно из моих любимых.
-
4:15 - 4:18Вот этот 300-милиграммовый робот
-
4:18 - 4:20подпрыгивает в воздух на 8 см.
-
4:20 - 4:23Его размер всего 4х4х7 мм.
-
4:23 - 4:25Вначале вы увидите большую вспышку,
-
4:25 - 4:27когда взрывается энергетический материал.
-
4:27 - 4:29А затем робот кружится в воздухе.
-
4:29 - 4:30Вот произошла вспышка,
-
4:30 - 4:33и вы видите,
как робот подпрыгивает в воздух. -
4:33 - 4:36К нему не привязаны тросы,
не подсоединены провода. -
4:36 - 4:39Всё встроено,
и робот подпрыгнул из-за того, -
4:39 - 4:43что студент просто зажёг
настольную ламу рядом с ним. -
4:43 - 4:47Я думаю, вы можете представить все
невероятные вещи, которые можно делать -
4:47 - 4:52с роботами, способными ползать, вращаться,
бегать, прыгать в масштабе таких размеров. -
4:52 - 4:55Представьте обломки после стихийного
бедствия, такого как землетрясение. -
4:55 - 4:58И представьте маленьких роботов,
бегающих по этим обломкам -
4:58 - 5:00в поисках выживших.
-
5:00 - 5:03Или представьте кучу маленьких роботов,
бегающих вдоль моста, -
5:03 - 5:05чтобы изучить его
и убедиться в его безопасности, -
5:05 - 5:07чтобы не происходили такие обрушения,
-
5:07 - 5:11как это, случившееся за пределами
Миннеаполиса в 2007 году. -
5:11 - 5:13Представьте,
что можно было бы сделать, -
5:13 - 5:16если бы у нас были роботы,
способные передвигаться в кровеносных сосудах. -
5:16 - 5:18Прямо «Фантастическое путешествие»
Айзека Азимова. -
5:18 - 5:22Врачи могли бы оперировать,
не делая привычных надрезов. -
5:22 - 5:25Или же мы в корне могли бы изменить
подход к строительству, -
5:25 - 5:28если бы наши крохотные роботы
работали так же, как это делают термиты. -
5:28 - 5:31Они строят эти невероятные
восьмиметровые холмы — -
5:31 - 5:35прекрасно вентилируемые многоквартирные
дома для других термитов -
5:35 - 5:37в Африке и Австралии.
-
5:37 - 5:40Так что, я думаю, что дала вам
примеры того, -
5:40 - 5:42что мы можем делать при помощи
этих маленьких роботов. -
5:42 - 5:47Мы уже достигли некоторых успехов,
но ещё предстоит пройти долгий путь, -
5:47 - 5:49и я надеюсь, что кто-то из вас
сможет внести свой вклад в это дело. -
5:49 - 5:51Спасибо большое.
-
5:51 - 5:53(Аплодисменты)
- Title:
- Почему я создаю роботов размером с рисовое зёрнышко
- Speaker:
- Сара Бергбрайтер
- Description:
-
Изучая движение и тела насекомых, таких как муравьи, Сара Бергбрайтер и её команда создают невероятно крепкие крохотные механические версии ползающих насекомых... а затем встраивают в них ракеты. Посмотрите на их невероятные разработки в микророботехнике и послушайте о трёх способах использования этих маленьких помощников в будущем.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 06:06
Anna Kotova edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Anna Kotova approved Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Maxim Averin edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Maxim Averin edited Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice | ||
Maxim Averin accepted Russian subtitles for Why I make robots the size of a grain of rice |