Moji studenti i ja radimo na jako malim robotima.
Sada, možete gledati na njih kao robotske verzije
nečega što vam je vrlo poznato: mrav.
Svi znamo da mravi i drugi insekti ove veličine
mogu učiniti neke poprilično nevjerojatne stvari.
Svi smo vidjeli grupu mrava, ili neku verziju toga,
kako odnose komad čipsa na pikniku, na primjer.
Ali što su pravi izazovi u izradi ovakvih mrava?
Prvo, kako sposobnosti jednog mrava
ubaciti u robota iste veličine?
Pa, prvo moramo utvrditi kako ih pokretati
kada su tako mali.
Trebamo mehanizme poput nogu, i učinkovite motore
kako bismo podržali to kretanje,
i trebamo senzore, napajanje i kontrolu
kako bismo sve povezali u poluinteligentnog mrava robota.
I konačno, kako bi te stvari postale upotrebljive,
želimo ih imati puno kako bi činile veće stvari.
Počet ću s pokretljivošću.
Insekti se kreću začuđujuće dobro.
Ovo je video sa sveučilišta Berkeley.
Prikazuje žohara koji se kreće preko nevjerojatno teškog terena
bez da se prevrne,
i to može učiniti jer su njegove noge kombinacija krutih materijala,
koje tradicionalno koristimo za izradu robota,
i mekih materijala.
Skakanje je još jedan zanimljiv način kretanja kada si malen.
Ovi insekti spremaju energiju u oprugu i otpuštaju je vrlo brzo
kako bi dobili veliku snagu da iskoče iz vode, na primjer.
Jedan od velikih doprinosa iz mog laboratorija
je bilo kombiniranje krutih i mekih materijala
u vrlo, vrlo male mehanizme.
Ovaj mehanizam za skakanje je 4 milimetra velik,
dakle vrlo malen.
Tvrdi materijal ovdje je silikon, a meki je silikonska guma.
I osnovna ideja je da ćemo ovo komprimirati,
pohraniti energiju u opruge, i onda ju otpustiti kako bi skočio.
Nema motora u ovom trenutku, nema snage.
Ovo potičemo s metodom koju u mom labosu zovemo
"diplomac sa pincetom." (Smijeh)
Ono što ćete vidjeti u sljedećm videu
jest kako ovaj mali iznimno dobro skače.
Ovo je Aaron, spomenuti diplomac, sa pincetom,
i ono što vidite je ovaj mehanizam od 4 milimetra
kako skače gotovo 40 centimetara.
To je gotovo stotinu puta njegova dužina.
I preživi, odskakuje od stola,
iznimno je otporan, i naravno preživljava vrlo dobro dok ga ne izgubimo
jer je vrlo malen.
U konačnici, ipak, želimo dodati i motore ovome,
i imamo studente u labosu koji rade na motorima veličine milimetra
kako bi se s vremenom integrirali na malene, autonomne robote.
Ali da bismo vidjeli mobilnost i kretanje u ovoj veličini u početku,
varamo i koristimo magnete.
Ovo pokazuje što će s vremenom biti dio mikro-robotske noge,
i možete vidjeti silikonske gumene zglobove
i tu je ugrađeni magnet koji se pomiče uokolo
uz pomoć magnetskog polja.
Tako da ovo vodi do robota kojeg sam vam pokazala ranije.
Stvarno zanimljiva stvar je da nam taj robot može pomoći shvatiti
kako se insekti kreću na ovoj veličini.
Imamo dobar model kako se kreće sve
od žohara do slona.
Svi se krećemo na ovaj nekako skakutavi način kada trčimo.
Ali kada sam stvarno malen, sile između mojih nogu i tla
utjecat će na moje kretanje puno više od moje mase,
što uzrokuje to skakutavo kretanje.
Tako da taj robot još ne radi,
ali imamo malo veće verzije koje trče uokolo.
To je centimater kubni, centimetar na svakoj strani, dakle vrlo maleno,
i postigli smo da trči otprilike 10 tjelesnih dužina u sekundi,
dakle 10 centimetara u sekundi.
To je prilično brzo za malog momka,
i to je limitirano postavkama našeg testa.
Ali to vam daje ideju kako to sada radi.
Možemo raditi i 3D printane verzije koje se mogu penjati preko prepreka,
slično kao žohar kojeg ste vidjeli ranije.
Ali u konačnici želimo dodati sve na robota.
Želimo opažanje, snagu, kontrolu, pokretanje, sve zajedno,
i ne mora sve biti bio inspirirano.
Ovaj robot je veličine Tic Taca.
I u ovom slučaju, umjesto magneta ili mišića za kretanje,
koristimo rakete.
Ovo je mikro-konstruirani energetski materijal,
i možemo stvoriti malene piksele od ovoga,
i možemo staviti jedan od tih piksela na trbuh robota,
i ovaj robot, će potom, skočliti kada osjeti promjenu u svjetlosti.
Sljedeći video mi je jedan od najdražih.
Imate 300-miligramskog robota
koji skače osam centimetara u zrak.
Velik je tek četiri puta četiri puta sedam milimetara.
I vidjet ćete veliki bljesak na početku
kada se pokrene energetika,
i robot se kotrlja zrakom.
Tu je bio taj veliki bljesak,
i možete vidjeti robota kako skače kroz zrak.
Nema spona na ovome, nema žica koje to povezuju.
Sve je na njemu, i skočio je u odgovor
na to što je student upalio stolnu lampu pored njega.
Tako da mislim da možete zamisliti sve super stvari koje možemo učiniti
s robotima koji mogu trčati i puzati i skakati i kotrljati se na ovoj veličini.
Zamislite krš koji dobijete nakon prirodne katastrofe poput potresa.
Zamislite te male robote kako trče kroz taj krš
tražeći preživjele.
Ili zamislite puno malih robota kako trče oko mosta
kako bi ga pregledali i utvrdili da je siguran
tako da vam se ne dogode rušenja poput ovoga,
koje se dogodilo izvan Minneapolisa u 2007.
Ili zamislite što biste mogli učiniti
kada bi vam roboti mogli plivati kroz krv.
Zar ne? "Fantastično putovanje", Isaac Asimov.
Ili bi vas mogli operirati bez da vas razrežu.
Ili bi mogli radikalno promijeniti način gradnje
ako imamo malene robote koji rade kao termiti,
i grade ove nevjerojatne osam metarske humke,
učinkovito prozračene stanove za druge termite
u Africi i Australiji.
Mislim da sam vam dala neke od mogućnosti
onoga što možemo činiti s ovim malim robotima.
I napravili smo neke napretke do sada, ali još je dug put pred nama,
i nadam se da će neki od vas doprinjeti tome cilju.
Hvala vam puno.
(Pljesak)