0:00:00.564,0:00:04.209
Mijn studenten en ik werken[br]aan hele kleine robots.

0:00:04.209,0:00:06.426
Deze kun je zien als mechanische versies

0:00:06.426,0:00:10.016
van iets waar jullie allemaal[br]bekend mee zijn: een mier.

0:00:10.016,0:00:12.776
Iedereen weet dat mieren[br]en andere net zo grote insecten

0:00:12.776,0:00:15.012
in staat zijn tot ongelooflijke dingen.

0:00:15.012,0:00:18.197
Iedereen heeft al eens een groep mieren,[br]of iets soortgelijks,

0:00:18.197,0:00:22.467
een frietje zien wegdragen[br]bij een picknick, bijvoorbeeld.

0:00:22.467,0:00:25.910
Maar wat zijn de echte uitdagingen[br]bij het ontwerp van deze mieren?

0:00:25.910,0:00:29.861
Ten eerste: hoe stoppen we[br]alle capaciteiten van een mier

0:00:29.861,0:00:31.909
in een robot die even groot is?

0:00:31.909,0:00:34.513
Eerst moeten we uitzoeken[br]hoe we ze gaan laten bewegen

0:00:34.513,0:00:35.923
als ze zo klein zijn.

0:00:35.923,0:00:38.223
Er zijn mechanismen als[br]poten en motoren nodig

0:00:38.223,0:00:40.072
om die voortbeweging te ondersteunen

0:00:40.072,0:00:42.563
en we hebben sensoren,[br]kracht en controle nodig

0:00:42.563,0:00:46.525
om alles samen te voegen tot[br]een semi-intelligente robotmier

0:00:46.525,0:00:49.071
Ten slotte, om alles[br]functioneel te krijgen

0:00:49.071,0:00:53.019
willen we er veel bij elkaar hebben[br]om grotere taken te kunnen uitvoeren.

0:00:53.019,0:00:55.710
Ik begin met beweeglijkheid.

0:00:55.710,0:00:58.871
Insecten bewegen zich ongelooflijk soepel.

0:00:58.871,0:01:00.559
Deze video is van UC Berkeley.

0:01:00.559,0:01:03.342
Het laat een kakkerlak zien[br]die over ruig terrein loopt

0:01:03.342,0:01:05.195
zonder om te vallen.

0:01:05.195,0:01:09.192
Dit lukt omdat zijn poten gemaakt zijn[br]van een combinatie van hard materiaal,

0:01:09.192,0:01:11.545
normaal gebruikt bij het maken van robots,

0:01:11.545,0:01:13.144
en zachte materialen.

0:01:14.374,0:01:18.201
Springen is een andere interessante manier[br]van voortbewegen als je klein bent.

0:01:18.201,0:01:22.270
Deze insecten slaan energie op in[br]een veer en laten die supersnel vrij

0:01:22.270,0:01:24.647
voor het hoge vermogen [br]dat ze nodig hebben

0:01:24.647,0:01:26.594
om uit het water te kunnen springen.

0:01:26.594,0:01:29.403
Een van de grote bijdragen[br]uit mijn laboratorium

0:01:29.403,0:01:32.153
is het combineren van[br]hard en zacht materiaal

0:01:32.153,0:01:34.367
in piepkleine machines.

0:01:34.367,0:01:37.532
Dit 'machientje' is ongeveer[br]4 millimeter lang,

0:01:37.532,0:01:39.220
dus heel erg klein.

0:01:39.220,0:01:43.058
Het harde materiaal is silicium en het[br]zachte materiaal is siliconenrubber.

0:01:43.058,0:01:45.953
Het basisidee is dat we[br]het samendrukken,

0:01:45.953,0:01:48.654
energie in de veer opslaan [br]en loslaten voor de sprong.

0:01:48.654,0:01:52.037
Nu nog zonder motor of stroom.

0:01:52.037,0:01:54.800
Het wordt aangedreven door[br]een methode die we in mijn lab

0:01:54.800,0:01:57.472
"promovendus met pincet" noemen.[br](Gelach)

0:01:57.472,0:01:59.306
In de volgende video zie je

0:01:59.306,0:02:02.333
dat dit kleintje het erg goed doet.

0:02:02.333,0:02:05.947
Dit is Aaron, de promovendus[br]in kwestie, met het pincet

0:02:05.947,0:02:08.630
en je ziet dat dit machientje[br]van 4 millimeter

0:02:08.630,0:02:10.841
bijna 40 centimeter hoog springt.

0:02:10.841,0:02:13.265
Dat is ongeveer 100 keer[br]zijn eigen lengte.

0:02:13.265,0:02:15.221
Het overleeft en stuitert op de tafel.

0:02:15.221,0:02:18.735
Het is erg stevig en overleeft prima[br]totdat we het kwijtraken

0:02:18.735,0:02:21.361
omdat het zo extreem klein is.

0:02:21.361,0:02:23.970
Uiteindelijk willen we er[br]ook motors aan toevoegen.

0:02:23.970,0:02:27.086
Studenten in het lab[br]werken al aan millimetergrote motoren

0:02:27.086,0:02:30.056
voor die kleine, autonome robots.

0:02:30.056,0:02:31.747
Om echter nu al op deze schaal

0:02:31.747,0:02:34.258
beweeglijkheid en voortbeweging [br]te simuleren,

0:02:34.258,0:02:36.241
spelen we vals en gebruiken we magneten.

0:02:36.241,0:02:39.317
Dit laat iets zien dat uiteindelijk[br]deel wordt van een robotpoot.

0:02:39.317,0:02:41.334
Je ziet de siliconenrubberen gewrichten.

0:02:41.334,0:02:43.963
Een ingebouwde magneet[br]wordt aangedreven

0:02:43.963,0:02:46.266
door een extern magnetisch veld.

0:02:46.266,0:02:48.949
Dit leidt tot de robot[br]die ik al eerder liet zien.

0:02:49.959,0:02:53.110
Het interessante dat deze robot[br]ons kan helpen begrijpen

0:02:53.110,0:02:55.117
is hoe insecten op deze schaal bewegen.

0:02:55.117,0:02:57.342
We hebben een erg[br]goed beeld van hoe alles,

0:02:57.342,0:02:59.304
van kakkerlak tot olifant, beweegt.

0:02:59.304,0:03:02.228
We springen allemaal[br]een beetje als we rennen.

0:03:02.228,0:03:05.833
Als ik heel klein ben, [br]zal mijn voortbeweging meer afhangen

0:03:05.833,0:03:09.408
van de krachten tussen mijn voeten [br]en de grond dan van mijn massa.

0:03:09.408,0:03:11.642
Vandaar die sprongbeweging.

0:03:11.642,0:03:13.317
Dit ventje werkt nog niet echt,

0:03:13.317,0:03:16.392
maar we hebben al grotere[br]versies die rondrennen.

0:03:16.392,0:03:20.277
Dit is ongeveer een kubieke[br]centimeter, erg klein dus.

0:03:20.277,0:03:23.179
Hij legt al 10 lichaamslengten[br]per seconde af

0:03:23.179,0:03:24.565
of 10 centimeter per seconde.

0:03:24.565,0:03:26.598
Dat is best snel voor een klein ventje

0:03:26.598,0:03:28.960
en dit is alleen beperkt[br]door onze testopstelling.

0:03:28.960,0:03:31.607
Dit geeft een idee van hoe[br]het momenteel werkt.

0:03:31.947,0:03:36.241
We kunnen ook 3D-geprinte versies maken[br]die over hindernissen kunnen klimmen,

0:03:36.241,0:03:39.280
zoals de kakkerlak die[br]jullie eerder al zagen.

0:03:39.280,0:03:42.166
Uiteindelijk willen we[br]alles in de robot krijgen.

0:03:42.166,0:03:45.859
We willen sensoren, stroom,[br]besturing en aandrijving ineen.

0:03:45.859,0:03:48.765
Niet alles hoeft bio-gebaseerd te zijn.

0:03:48.765,0:03:51.900
Deze robot is net zo groot[br]als een Tic Tac.

0:03:51.900,0:03:55.849
In dit geval gebruiken we geen magneten[br]of spieren voor de voortbeweging,

0:03:55.849,0:03:58.044
maar raketten.

0:03:58.044,0:04:00.940
Dit is micro-gefabriceerd[br]materiaal met hoge energie-inhoud.

0:04:00.940,0:04:03.539
We kunnen er kleine pixels van maken

0:04:03.539,0:04:07.326
en ze op de buik van[br]de robot plaatsen

0:04:07.326,0:04:11.722
waardoor hij gaat springen[br]als hij een lichtimpuls krijgt.

0:04:12.645,0:04:14.618
Deze video is een van mijn favorieten.

0:04:14.618,0:04:17.658
Dit is een robot van 300 milligram

0:04:17.658,0:04:20.064
die acht centimeter hoog springt.

0:04:20.064,0:04:22.974
De robot is 4 x 4 x 7 millimeter groot.

0:04:22.974,0:04:25.130
In het begin zie je een felle flits

0:04:25.130,0:04:26.622
waardoor het systeem reageert

0:04:26.622,0:04:28.530
en de robot door de lucht schiet.

0:04:28.530,0:04:30.139
Dat was de grote flits

0:04:30.139,0:04:33.336
en je ziet dat de robot gelanceerd wordt.

0:04:33.336,0:04:36.368
Dat allemaal zonder draden.

0:04:36.368,0:04:38.862
Alles zit in de robot en[br]die springt als reactie

0:04:38.862,0:04:43.243
op het licht van de bureaulamp[br]die door de student werd aangezet.

0:04:43.243,0:04:46.897
Je kan je misschien voorstellen welke[br]toffe dingen allemaal mogelijk zijn

0:04:46.897,0:04:51.604
met robots op deze schaal die kunnen[br]rennen, kruipen, springen en rollen.

0:04:51.604,0:04:55.394
Stel je de puinhoop voor [br]na een natuurramp als een aardbeving.

0:04:55.394,0:04:57.553
Beeld je in dat deze kleine robots[br]

0:04:57.553,0:05:00.171
in het puin op zoek gaan [br]naar overlevenden.

0:05:00.171,0:05:03.127
Stel je voor dat veel kleine robots[br]over een brug krioelen,

0:05:03.127,0:05:05.286
die brug checken en ze veilig kunnen maken

0:05:05.286,0:05:10.466
tegen instortingen[br]zoals deze bij Minneapolis in 2007.

0:05:10.466,0:05:12.984
Of beeld je in wat je zou kunnen doen

0:05:12.995,0:05:15.518
met robots die door je bloed zwemmen.

0:05:15.518,0:05:17.851
Te gek hè?[br]'Fantastic Voyage', Isaac Asimov.

0:05:17.851,0:05:22.206
Je kan geopereerd worden zonder[br]eerst opengesneden te hoeven worden.

0:05:22.206,0:05:24.936
Of we kunnen onze manier van[br]bouwen radicaal veranderen

0:05:24.936,0:05:28.343
als we kleine robots hebben die[br]werken net zoals termieten dat doen.

0:05:28.343,0:05:31.818
Ze bouwen ongelooflijke torens [br]van 8 meter hoog.

0:05:31.818,0:05:34.911
Net goed geventileerde flatgebouwen.

0:05:34.911,0:05:37.314
Je vindt ze in Afrika en Australië.

0:05:37.314,0:05:39.717
Ik denk dat ik enkele[br]mogelijkheden heb getoond

0:05:39.717,0:05:42.154
van wat we allemaal kunnen[br]met deze kleine robots.

0:05:42.154,0:05:46.561
Tot nu toe hebben we redelijke vooruitgang[br]geboekt, maar nog lang niet voldoende,

0:05:46.561,0:05:49.419
en hopelijk kunnen enkelen[br]van jullie daaraan meewerken.

0:05:49.419,0:05:51.187
Heel erg bedankt.

0:05:51.187,0:05:53.391
(Applaus)