תלמידים שלי ואני עובדים עם רובוטים ממש זעירים.
עכשיו, אתם יכולים לחשוב על אלה כגרסאות רובוטיות
למשהו שמוכר לכולכם: נמלה.
כולנו יודעים שנמלים וחרקים אחרים בקנה המידה הזה
יכולים לעשות דברים מדהימים.
כולנו ראינו קבוצות של נמלים, או גרסה כלשהי של זה,
נושאים צי'פס בפיקניק, לדוגמה.
אבל מהם האתגרים האמיתיים בהנדסת הנמלים האלה?
ובכן, ראשית, איך אנחנו משיגים את היכולות של נמלה
ברובוט באותו קנה מידה?
ובכן, ראשית אנחנו צריכים להבין איך לגרום להם לנוע
כשהם כל כך קטנים.
אנחנו צריכים מנגנונים כמו רגליים ומנועים יעילים
כדי לתמוך בתנועה הזו,
ואנחנו צריכים חיישנים, כוח ושליטה
בכדי להצליח לעשות את הכל יחד ברובוט נמלה חצי אינטיליגנטי.
ולבסוף, כדי לעשות את הדברים האלה באמת פעילים,
אנחנו צריכים הרבה מעם שעובדים יחד כדי לעשות דברים גדולים יותר.
אז אני אתחיל בתנועה.
חרקים נעים ממש טוב.
הסרטון הזה מאוניברסיטת ברקלי.
הוא מראה מקק נע על פני שטח ממש קשים
בלי ליפול,
והוא מסוגל לעשות את זה בגלל שהרגלים שלו הן שילוב של חומרים קשיחים,
בהם אנחנו משתמשים באופן מסורתי ברובוטים,
וחומרים רכים.
קפיצה היא עוד דרך ממש מעניינת להסתובב כשאתם ממש קטנים.
אז החרקים האלה אוגרים אנרגיה בקפיץ ומשחררים אותה ממש מהר
כדי לקבל את הכוח החזק שהם צריכים כדי לקפוץ מהמים, לדוגמה.
אז אחת התרומות הגדולות מהמעבדה שלי
היתה לשלב חומרים קשיחים ורכים
במנגנונים ממש ממש קטנים.
אז המנגנון הקופץ הזה הוא ברוחב של בערך ארבעה מילימטר,
אז ממש זעיר.
החומר הקשיח פה הוא סיליקון, והחומר הרך הוא גומי סיליקון.
והרעיון הבסיסי הוא שאנחנו נדחוס את זה,
נאגור אנרגיה בקפיצים, ואז נשחרר אותה כדי לקפוץ.
אז אין מנועים עליו כרגע, אין כוח.
זה מונע למעשה עם שיטה שנקראת במעבדה שלנו
"סטודנט לתואר שני עם מלקחיים." (צחוק)
אז מה שתראו בסרטון הבא
זה הבחור הזה שמצליח ממש טוב בקפיצות שלו.
אז זה ארון, הסטודנט לתואר שני המדובר, עם מלקחיים,
ומה שאתם רואים זה את המנגנון באורך ארבעה מילימטר פה
קופץ לגובה של כמעט 40 סנטימטר.
זה כמעט פי 100 מהאורך שלו.
והוא שורד, קופץ על השולחן,
הוא מאוד עמיד, וכמבן שרד ממש טוב עד שאיבדנו אותו
מפני שהוא כל כך זעיר.
בסופו של דבר, אנחנו רוצים להוסיף לזה גם מנועים,
ויש לנו סטודנטים במעבדה שעובדים על מנועים בגודל מילימטר
שנוכל לבסוף לשלב לתוך רובוטים זעירים אוטונומים.
אבל כדי להביט בתנועתיות ותנועה בקנה המידה הזה,
אנחנו מרמים ומשתמשים במגנטים.
אז זה מראה מה יהיה לבסוף חלק מרגל של מיקרו רובוט.
ואתם יכולים לראות את מפרקי גומי הסיליקון
ויש מגנט מוטמע שנע
על ידי שדה מגנטי חיצוני.
אז זה מוביל לרובוט שהראתי לכם מוקדם יותר.
הדבר הבאמת מעניין שהרובוט הזה יכול לעזור להבין
זה איך חרקים נעים בקנה המידה הזה.
יש לנו מודל טוב של איך הכל
ממקקים על לפילים נעים.
כולנו נעים בסוג של דרך קופצנית כשאנחנו רצים.
אבל כשאני ממש קטן, הכוחות בין הרגלים שלי והקרקע
ישפיעו על התנועה שלי הרבה יותר מהמאסה שלי,
שזה מה שגורם לתנועה הקופצנית.
אז הבחור הזה לא עובד עדיין,
אבל יש לנו גרסה מעט גדולה יותר שכן מתרוצצת.
אז זו בערך סנטימטר מרובע, סנטימטר בצד, אז מאוד קטנה,
וגרמנו לה לרוץ בערך 10 אורכי גוף בשניה,
אז 10 סנטימטר בשניה.
זה די מהיר לבחור קטן,
וזה באמת מוגבל רק על ידי ציוד הניסוי שלנו.
אבל זה נותן לכם רעיון על איך הוא עובד עכשיו.
אנחנו יכולים גם ליצור גרסאות מודפסות בתלת מימד של זה שיכולות לטפס על מכשולים,
ממש כמו המקקים שראיתם קודם לכן.
אבל בסופו של דבר אנחנו רוצים להוסיף הכל על הרובוט.
אנחנו רוצים חישה, כוח, שליטה, ופעולה כולם יחד,
ולא הכל צריך לקבל השראה מהביולוגיה.
אז הרובוט הזה הוא בערך בגודל של טיק טק.
ובמקרה הזה, במקום מגנטים או שרירים כדי לנוע,
אנחנו משתמשים בטילים.
אז זה חומר אנרגטי במיקרו יצור,
ואנחנו יכולים ליצור פיקסלים זעירים של זה,
ואנחנו יכולים לשים את אחד הפיקסלים האלה על בטן הרובוט,
והרובוט הזה, אז, יקפוץ כשהוא חש התגברות באור.
אז הסרטון הבא הוא אחד האהובים עלי.
יש יש רובוט ששוקל 300 מיליגרם
קופץ לגובה של בערך שמונה סנטימטרים,
והוא בגודל של רק ארבעה על ארבעה על שבעה מילימטרים.
ואתם תראו פלאש גדול בהתחלה
כשהאנרגיה מתפרצת,
והרובוט מסתובב באויר.
אז הנה הפלאש הגדול הזה,
ואתם יכולים לראות את הרובוט קופץ באויר.
אז אין חוטים עליו, ללא חוטים שמחברים אותו.
הכל עליו, והוא קופץ כתגובה
לסטודנט שרק מדליק מנורת שולחן לידו.
אז אני חושבת שאתם יכולים לדמיין את כל הדברים המגניבים שנוכל לעשות
עם רובוטים שיכולם לרוץ ולזחול ולקפוץ ולהתגלגל בקנה מידה כזה.
דמיינו את הר החורבות שאתם מקבלים אחרי אסון טבע כמו רעידת אדמה.
דמיינו את הרובוטים הזעירים האלה רצים דרך ההריסות
כדי לחפש ניצולים.
או דמיינו הרבה רובוטים קטנים רצים על גשר
כדי לבחון אותו ולוודא שהוא בטוח
כך שלא יהיו לכם התמוטטויות כאלה,
שהתרחשה מחוץ למיניאפוליס ב 2007,
או רק דמיינו מה הייתם יכולים לעשות
אם היה לכם רובוט שיכול לשחות דרך הדם שלכם.
נכון? "המסע המופלא," אייזק אסימוב.
או שהם יוכלו לנתח בלי לחתוך אתכם מהתחלה.
או שנוכל לשנות באופן רדיקלי את הדרך בה אנחנו בונים דברים
אם היו לנו את הרובוטים הזעירים שלנו שיעבדו כמו טרמיטים,
והם יבנו את התלים המדהימ האלה בגובה שמונה מטרים,
באופן אפקטיבי בנייני דירות מאווררים היטב לטרמיטים
באפריקה ואוסטרליה.
אז אני חושבת שנתתי לכם כמה אפשרויות
למה אנחנו יכולים לעשות עם הרובוטים הקטנים האלה.
ועשינו כמה התקדמויות אבל יש עוד דרך ארוכה לעבור,
ובתקווה כמה מכם תוכלו לתרום ליעד הזה.
תודה רבה לכם.
(מחיאות כפיים)