S mými studenty pracuji na maličkých robotech. Můžete si je představit jako robotické verze něčeho, co všichni dobře známe: mravenců. Víme, že mravenci i další hmyz podobných rozměrů jsou schopni dost neuvěřitelných věcí. Každý určitě viděl skupinku mravenců jak si třeba při pikniku odtahují jeden z jeho chipsů. Co je ale potřeba ke zkonstruování takových mravenců? Zaprvé, jak dostat schopnosti mravence do stejně malého robota? Zaprvé, jak ho vůbec rozpohybujeme, když je tak malý? Pro pohyb potřebujeme mechanické součástky jako nohy a výkonné motory, a dále senzory, energii a ovládání, které ze součástek udělají polo-inteligentního robota-mravence. Aby vše dohromady fungovalo, musí tyto věci navzájem spolupracovat. Takže začnu s pohyblivostí. Hmyz se pohybuje úžasně snadno. Video Kalifornské university v Berkeley ukazuje pohyb švába neuvěřitelně nerovným terénem, aniž by se převrátil, a to jen kvůli tomu, že jeho nohy jsou kombinací tuhých materiálů, ty se běžně používají k výrobě robotů, a měkkých materiálů. Skákání je další zajímavý pohyb, když jste maličcí. Tento hmyz ukládá energii v pružině a tu uvolní tak rychle, že získá vysoký výkon potřebný například k výskoku z vody. Jedním z našich největších příspěvků bylo kombinování tuhých a měkkých materiálů ve velmi malých mechanismech. Tento skákací mechanismus má z boku asi 4 mm, takže je opravdu maličký. Tvrdý materiál je silikon a měkký pak silikonová pryž. Základem je, že energie se při stlačení uloží v pružinách a po uvolnění dojde ke skoku. Takže teď tu nejsou žádné motory, ani elektrická energie. Je to uváděno do pohybu metodou, které v laboratoři říkáme "student s pinzetou". (smích) V následujícím videu uvidíte, jak se tomuto robotu výborně daří skákat. Toto je Aaron, student s pinzetou, a to, co uvidíte, je tento 4 mm mechanismus, který dokáže skákat skoro 40 cm vysoko. To je téměř stokrát více než sám měří. Přečkal to a skáče po stole. Je neskutečně silný a samozřejmě se drží docela dobře než ho ztratíme, protože je tak maličký. Dále chceme přidat motory a máme studenty, kteří pracují na motorech milimetrových velikostí, které nakonec připojíme k malým, autonomním robotům. Ale abychom se ze začátku mohli soustředit na pohyb v tomto malém měřítku, tak švindlujeme a používáme magnety. Zde vidíte možnou součást nohy mikrorobota. Všimněte si kloubů ze silikonové pryže a tady je vestavěný magnet, který je uváděn do pohybu vnějším magnetickým polem. Toto vedlo k robotovi, kterého jste viděli na začátku. Pomůže nám zjistit, jak se hmyz v tomto měřítku pohybuje. Již máme dobré modely pohybu všeho od švába po slona. Pohupujeme se jako u běhu. Při velmi malých rozměrech je pohyb více ovlivněn silou mezi končetinami a zemí, než vlastní hmotou, což je příčina houpavého pohybu. Tento chlapík ještě moc nefunguje, máme většího, který už pobíhá kolem. To je tak centimetr krychlový, takže velmi maličký, a běží 10 tělesných délek za sekundu, 10 centimetrů za sekundu. Hodně dobré na tak malého chlapíka, a to je limitován naším nastavením testu. Dává nám to představu o principu, jak vlastně funguje. Také můžeme vytisknout 3D verzi, která leze přes překážky, hodně podobné švábovi, kterého jste viděli dříve. Nakonec chceme všechno sloučit do jednoho robota. Snímání, síla, kontrola a ovládání pohromadě, ne vše musí být inspirováno přírodou. Takže tady je robot velikosti tik-taku. Místo magnetů nebo svalů se pohybuje pomocí raket. Zde je energetický materiál, můžeme z něj vytvořit malé pixely a ty pixely můžeme dát na spodek robota, robot pak vyskočí, když zaznamená nárůst světla. Následující video je mé oblíbené. 300 mg robot skáče 8 cm do vzduchu. Je velký 4 x 4 x 7 mm. Na začátku uvidíte velký záblesk, když se spustí energetik, a robot letí vzduchem. Velký záblesk a vidíte robota poskakovat vzduchem. Nevedou k němu žádné provázky, žádné dráty. Všechno je zaudováno v něm a reaguje skokem na náhlé kliknutí stolní lampy studentem. Určitě si dokážete představit, co všechno jde provádět s běhajícími, plazícími se a skákajícími roboty této velikosti. Představte si suť po přírodní katastrofě typu zemětřesení. Představte si jak tito malí roboti v suti hledají přeživší. Nebo mnoho malých robotů okolo mostu, jak jej kontrolují, aby byl bezpečný, aby nedošlo ke zhroucení jako v Minneapolis v r.2007. Nebo co kdyby roboti mohli plavat ve vaší krvi. "Fantastická cesta" od Isaaca Asimova. Nebo by mohli operovat bez řezných ran. Nebo bychom mohli radikálně změnit výstavbu pokud budou pracovat stejně jako termiti a vytvoří kopce o neuvěřitelné výšce 8 m. výborně klimatizovaná obydlí pro termity v Africe a Austrálii. Předestřela jsem vám pár věcí, které s těmito roboty můžeme dělat. Pokročili jsme, ale před námi je ještě dlouhá cesta a doufejme, že někteří mohou přispět k jejímu dokončení. Děkuji moc. (potlesk)