1
00:00:00,564 --> 00:00:04,209
أنا وتلامذتي نعمل على روبوتات صغيرة جدا.

2
00:00:04,209 --> 00:00:06,426
الآن تستطيع أن تعتبر هذه الروبوتات
نماذج

3
00:00:06,426 --> 00:00:10,016
ﻷشياء مألوفة جدا: النملة.

4
00:00:10,016 --> 00:00:12,776
وجميعنا يعلم بأن النمل 
والحشرات الأخرى بمثل هذا حجم

5
00:00:12,776 --> 00:00:15,012
قادرة على عمل أشياء مذهلة.

6
00:00:15,012 --> 00:00:18,197
جميعنا رآى مجموعة من النمل
أو نموذجا من ذلك

7
00:00:18,197 --> 00:00:22,467
تقوم بأخذ رقائق البطاطس خلال النزهة،
على سبيل المثال.

8
00:00:22,467 --> 00:00:25,910
ولكن ما هي التحديات الحقيقية
لهندسة هذا النمل؟

9
00:00:25,910 --> 00:00:29,861
حسنا، أولا وقبل كل شيء، 
كيف نحصل على قدرات النملة

10
00:00:29,861 --> 00:00:31,909
في روبوت بمثل هذا الحجم؟

11
00:00:31,909 --> 00:00:34,513
حسنا، أولا نحن بحاجة إلى معرفة
كيفية جعلها تتحرك

12
00:00:34,513 --> 00:00:35,923
كونها صغيرة جدا.

13
00:00:35,923 --> 00:00:38,223
نحن بحاجة إلى آليات مثل السيقان
والمحركات الفعالة

14
00:00:38,223 --> 00:00:40,072
من أجل دعم هذه الحركة.

15
00:00:40,072 --> 00:00:42,563
ونحن بحاجة إلى المجسات 
والكهرباء وآليات التحكم

16
00:00:42,563 --> 00:00:46,525
من أجل ضم جميع المهام
في روبوت "النمل الشبه الذكي".

17
00:00:46,525 --> 00:00:49,071
وأخيرا، لجعل هذه الأمور تعمل،

18
00:00:49,071 --> 00:00:53,019
نريد الكثير من هذه الروبوتات العمل معا
من أجل عمل مهام أكبر.

19
00:00:53,019 --> 00:00:55,710
لذلك سأبدأ بمفاهيم الحركة.

20
00:00:55,710 --> 00:00:58,871
الحشرات تتحرك وتتنقل بشكل مثير للدهشة.

21
00:00:58,871 --> 00:01:00,559
هذا الفيديو من جامعة بيركلي.

22
00:01:00,559 --> 00:01:03,342
ويظهر صرصورا يتحرك
على أرض وعرة للغاية

23
00:01:03,342 --> 00:01:05,194
دون أن ينقلب،

24
00:01:05,194 --> 00:01:09,192
وهو قادر على القيام بذلك لأن سيقانه
مكونه من مزيج مواد قاسية وصلبة،

25
00:01:09,192 --> 00:01:11,545
وهي ما نستخدمها عادة في صناعة الروبوتات،

26
00:01:11,545 --> 00:01:14,374
ومواد لينة أيضا.

27
00:01:14,374 --> 00:01:18,201
طريقة أخرى ومثيرة جدا للاهتمام
للتنقل عندما يكون حجمك صغير جدا هي القفز.

28
00:01:18,201 --> 00:01:22,270
إن هذه الحشرات تخزن الطاقة على شكل زنبركي
ومن ثم تفرج عن هذه الطاقة بسرعة فائقة

29
00:01:22,270 --> 00:01:26,281
للحصول على الطاقة الكافية التي يحتاجونها
للقفز من الماء، على سبيل المثال.

30
00:01:26,281 --> 00:01:29,403
لذلك أحد أكبر
المساهمات المقدمة من مختبري

31
00:01:29,403 --> 00:01:32,153
هي الجمع ما بين
المواد الصلبة والمرنة

32
00:01:32,153 --> 00:01:34,367
في آليات صغيرة للغاية.

33
00:01:34,367 --> 00:01:37,532
آلية القفز هذه هي عبارة عن
حوالي أربعة مليمترات على الجانب،

34
00:01:37,532 --> 00:01:39,220
لذلك فهي صغيرة للغاية.

35
00:01:39,220 --> 00:01:43,058
المادة الصلبة هنا هي السيليكون،
والمادة اللينة هي مطاط السيليكون.

36
00:01:43,058 --> 00:01:45,953
والفكرة الأساسية هي أننا
سنقوم بالضغط عليها،

37
00:01:45,953 --> 00:01:48,654
لنخزن الطاقة في الزنبركات،
ومن ثم نفرج عنها للقفز.

38
00:01:48,654 --> 00:01:52,037
حاليا لا توجد محركات
ولا كهرباء على متن الروبوت.

39
00:01:52,037 --> 00:01:54,800
يتم دفعها باستخدام طريقة
نسميها في مختبري

40
00:01:54,800 --> 00:01:57,461
"طالب دراسات عليا مع ملاقط."

41
00:01:57,472 --> 00:01:59,304
إذا ما سترونه في المقطع التالي

42
00:01:59,314 --> 00:02:02,332
طالب يقوم بعمل مدهش 
لجعلها تقفز

43
00:02:02,332 --> 00:02:05,953
هذا هو "آرون" طالب الدراسات العليا
مع الملاقط

44
00:02:05,953 --> 00:02:07,877
ترون آلية اﻷربع مليمترات

45
00:02:07,887 --> 00:02:10,570
تقفز حوالي 40 سنتيمترا.

46
00:02:10,570 --> 00:02:13,251
ما يقارب 100 ضعف طولها.

47
00:02:13,265 --> 00:02:15,221
ومع ذلك ينجو، يرتد على الطاولة،

48
00:02:15,221 --> 00:02:18,735
إنه قوي بشكل لا يصدق، 
وينجو بشكل جيد حتى نضيعه

49
00:02:18,735 --> 00:02:21,361
لأنه صغير جدا.

50
00:02:21,361 --> 00:02:23,970
في النهاية، نريد أن نضيف
محركات أيضا،

51
00:02:23,970 --> 00:02:27,086
ولدينا طلاب في المختبر
يعملون على محركات بحجم المليمتر

52
00:02:27,086 --> 00:02:30,686
لدمجها مع الروبوتات المستقلة 
الصغيرة الحجم.

53
00:02:30,686 --> 00:02:34,267
لكن من أجل تهيئة التنقل
والحركة لمثل هذا الحجم من الروبوتات

54
00:02:34,267 --> 00:02:36,241
نقوم بالاحتيال واستخدام المغناطيسات.

55
00:02:36,241 --> 00:02:39,317
هذا يوضح ما سيكون
جزء من ساق لروبوت دقيق الحجم،

56
00:02:39,317 --> 00:02:41,334
ويمكنك أن ترى مفاصل السيليكون المطاطية

57
00:02:41,334 --> 00:02:43,963
وهناك مغناطيس مضمن يتم تحريكه

58
00:02:43,963 --> 00:02:46,266
بواسطة حقل مغناطيسي خارجي.

59
00:02:46,266 --> 00:02:49,959
يقودنا هذا إلى الروبوت
الذي عرضته عليكم في وقت سابق.

60
00:02:49,959 --> 00:02:53,110
والشيء المثير للاهتمام
أن هذا الروبوت يمكن أن يساعدنا على اكتشاف

61
00:02:53,110 --> 00:02:55,117
كيفية حركة 
الحشرات الصغيرة الحجم.

62
00:02:55,117 --> 00:02:57,342
لدينا نموذج ممتاز
يشرح بشكل شامل

63
00:02:57,342 --> 00:02:59,304
آلية الحركة ابتداء من الصرصور
إلى الفيل.

64
00:02:59,304 --> 00:03:02,228
كلنا نتبع حركة الوثب
عند الجري.

65
00:03:02,228 --> 00:03:06,513
لكن إذا كنت صغيرة الحجم،
القوى ما بين قدمي والأرض

66
00:03:06,513 --> 00:03:09,288
ستأثر بحركتي أكثر بكثير من كتلتي.

67
00:03:09,288 --> 00:03:11,642
وهو ما يسبب حركة الوثب.

68
00:03:11,642 --> 00:03:13,317
هذا الروبوت لا يعمل تماما حتى الآن،

69
00:03:13,317 --> 00:03:16,392
لكن لدينا نماذج أكبر قليلا
تقوم بالتنقل والحركة.

70
00:03:16,392 --> 00:03:20,277
هذا حوالي سنتيمتر مكعب،
سنتيمتر واحد على الجانب، لذلك هو صغير جدا،

71
00:03:20,277 --> 00:03:23,179
وقد استطعنا تهيئته
ليجري ما يقارب 10 أضعاف طوله.

72
00:03:23,179 --> 00:03:24,565
أي 10 سنتيمترات في الثانية.

73
00:03:24,565 --> 00:03:26,598
هذا سريع جدا مقارنة
بروبوت صغير الحجم.

74
00:03:26,598 --> 00:03:28,960
وهو فقط محدود
بسبب إعدادات الاختبار.

75
00:03:28,960 --> 00:03:32,017
لكن يعطيك هذا الآن فكرة
عن كيفية عمل الروبوت.

76
00:03:32,027 --> 00:03:35,781
نستطيع أيضا إنتاج نماذج ثلاثية اﻷبعاد،
يمكنها الصعود فوق العقبات،

77
00:03:35,781 --> 00:03:39,280
مثل الصرصور، الذي شاهدناه في وقت سابق.

78
00:03:39,280 --> 00:03:42,166
لكن في النهاية نريد إضافة
كل شيء على متن الروبوت.

79
00:03:42,166 --> 00:03:45,859
نريد الاستشعار، والطاقة، والسيطرة،
والنظام الميكانيكي كل ذلك معا،

80
00:03:45,859 --> 00:03:48,755
ولا يجب استيحاء كل شيء 
من أسس بيولوجية.

81
00:03:48,765 --> 00:03:51,886
هذا الروبوت بحجم سكاكر النعناع.

82
00:03:51,896 --> 00:03:55,837
الآن، بدلا من المغناطيس
أو العضلات لإيحاد الحركة،

83
00:03:55,847 --> 00:03:58,259
نستخدم مواد.

84
00:03:58,269 --> 00:04:00,934
هذه مادة حيوية مختلقة دقيقة الحجم.

85
00:04:00,944 --> 00:04:03,540
من هذه المادة
نستطيع إنتاج بكسلات صغيرة الحجم.

86
00:04:03,540 --> 00:04:07,329
ويمكننا وضع واحدة من هذه البكسلات
على بطن هذا الروبوت،

87
00:04:07,329 --> 00:04:12,646
لذلك سيقوم الروبوت بالقفز عند
استشعاره زيادة في الضوء.

88
00:04:12,646 --> 00:04:14,602
المقطع التالي هو أحد المقاطع المفضلة لدي.

89
00:04:14,615 --> 00:04:17,658
لديك روبوت بوزن 300 مليغرام

90
00:04:17,658 --> 00:04:20,048
يقفز ما يقارب 8 سنتيمترات في الهواء.

91
00:04:20,058 --> 00:04:22,964
حجمه (4) (4) (7) ملليمترات.

92
00:04:22,974 --> 00:04:25,124
في البداية سترى وميضا ساطعا

93
00:04:25,134 --> 00:04:26,620
بعد تحرير الطاقة،

94
00:04:26,620 --> 00:04:28,522
ستجد الروبوت يتشقلب في الهواء.

95
00:04:28,532 --> 00:04:30,140
هذا هو الوميض،

96
00:04:30,140 --> 00:04:33,339
وبعده ترى الروبوت
يقفز عاليا في الهواء.

97
00:04:33,339 --> 00:04:36,366
ليست هناك حبال ولا أسلاك متصلة بالروبوت.

98
00:04:36,366 --> 00:04:38,848
كل شيء على متن الروبوت،
وتم القفز على شكل ردة فعل

99
00:04:38,858 --> 00:04:43,232
للضوء الناتج عن مصباح المكتب
الذي يقوم الطالب بإضاءته

100
00:04:43,242 --> 00:04:46,893
لذلك أعتقد انه يمكنك أن تتخيل
كل الأشياء الرائعة التي يمكن أن نقوم بها

101
00:04:46,903 --> 00:04:51,597
مع روبوتات صغيرة الحجم
تستطيع الجري والزحف والقفز والتدحرج.

102
00:04:51,597 --> 00:04:55,394
تخيل الركام الناتج بعد
كارثة طبيعية مثل الزلزال.

103
00:04:55,394 --> 00:04:57,944
تخيل هذه الروبوتات الصغيرة
تجول هذا الركام

104
00:04:57,954 --> 00:05:00,173
للبحث عن ناجين.

105
00:05:00,173 --> 00:05:03,131
أو تخيل عددا كبيرا من الروبوتات 
تتجول حول جسر

106
00:05:03,131 --> 00:05:05,287
من أجل فحصه
والتأكد من أنه آمن

107
00:05:05,287 --> 00:05:07,326
لكيلا تحصل على انهيارات مثل هذه

108
00:05:07,326 --> 00:05:11,216
التي حدثت خارج
مينيابوليس في عام 2007.

109
00:05:11,226 --> 00:05:13,013
أو فقط تخيل ما يمكن أن تفعله

110
00:05:13,013 --> 00:05:15,505
لو كان لديك روبوتات
تسبح خلال الدم.

111
00:05:15,515 --> 00:05:17,848
أليس كذلك؟ "رحلة رائعة" لإسحاق أسيموف.

112
00:05:17,848 --> 00:05:22,201
أو العمل دون الحاجة
لشق الجسم في المقام الأول.

113
00:05:22,211 --> 00:05:24,936
أو نستطيع تغيير طرق صناعتنا للأشياء 
وبشكل جذري

114
00:05:24,936 --> 00:05:28,326
لو أمكننا جعل روبوتاتنا تعمل
كالنمل اﻷبيض،

115
00:05:28,336 --> 00:05:31,103
وجعلناها تبني
التلال العالية ذات الثمانية أمتار،

116
00:05:31,113 --> 00:05:35,198
وبناء مبان سكنية جيدة التهوية
لغيرها من النمل اﻷبيض

117
00:05:35,198 --> 00:05:37,286
في أفريقيا وأستراليا.

118
00:05:37,286 --> 00:05:39,707
لذلك أعتقد أنني أعطيتكم
بعض احتمالات

119
00:05:39,717 --> 00:05:42,127
ما يمكننا القيام به 
من خلال هذه الروبوتات الصغيرة.

120
00:05:42,145 --> 00:05:46,562
ونأمل أن نكون قد حققنا بعض التقدم إلى الآن
لكن لا يزال أمامنا الكثير

121
00:05:46,562 --> 00:05:49,419
ونأمل أن البعض منكم
يمكنه المساهمة في تحقيق تلك الغاية.

122
00:05:49,419 --> 00:05:51,187
شكرا جزيلا.

123
00:05:51,187 --> 00:05:53,077
(تصفيق)