Mina studenter och jag jobbar med väldigt små robotar.
Man kan se dessa som robotvarianter
av något som alla känner till: en myra.
Vi vet att myror och insekter av den här storleksordningen
kan göra helt otroliga saker.
Alla har vi sett en grupp myror eller liknande,
som släpar iväg på ett potatischips under en picknick, till exempel.
Vari ligger de verkliga utmaningarna i att skapa dessa myror?
För det första, hur får vi in en myras alla egenskaper
i en robot av samma storlek som myran?
Först måste vi komma på hur vi får dem att röra sig
när de är så små.
Vi behöver någon slags ben och effektiva motorer
för att åstadkomma rörelse,
och vi behöver sensorer, kraft och ett styrsystem
för att få ihop allt för en semi-intelligent myrrobot.
För att få det att fungera riktigt bra,
vill vi att många ska jobba tillsammans för att kunna göra svårare saker.
Jag börjar med rörlighet.
Insekter rör sig förvånansvärt bra.
Videon kommer från UC Berkeley.
I den ser vi en kackerlacka som rör sig över oerhört tuff terräng
utan att falla omkull,
och den kan göra detta eftersom dess ben är en kombination av styva material,
något som vi brukar använda när vi gör robotar,
och mjuka material.
Att hoppa är ett annat intressant sätt att ta sig fram när man är väldigt liten.
Insekterna lagrar energin i en fjäder och släpper lös den hastigt
för att få kraft att hoppa upp ur vatten till exempel.
En av de största bidragen från mitt labb
har varit att kombinera styva och mjuka material
i väldigt, väldigt små mekanismer.
Den här hoppmekanismen är cirka fyra millimeter per sida,
väldigt liten.
Det hårda materialet här är kisel, och det mjuka är silikongummi.
Grundidén är att trycka ihop den,
lagra energin i fjädrarna, och släppa lös dem för att hoppa.
Det finns inga motorer på den här, ingen kraft.
Den utlöses med en metod som vi i mitt labb kallar
"Avgångselev med pincett".
(Skratt)
Det ni ska få se i nästa video
är en liten grej som gör fantastiska hopp
Det här är Aaron, avgångselev med pincett.
Det ni ser är en fyra-milimeters mekanism
som hoppar upp nära 40 centimeter.
Det är nästan 100 gånger dess egen längd.
Och den överlever, studsar lite på bordet.
Den är otroligt tålig, och den överlever helt OK tills vi tappar bort den
eftersom den är så liten.
Till slut vill vi kunna sätta dit motorer på den.
Studenterna i labbet jobbar med millimeter-stora motorer
som så småningom ska integreras på små, autonoma robotar.
Men för att kunna få till mobilitet och rörelse för så här små grejer
fuskar vi lite och använder magneter.
Det här ska till slut bli ben till en mikrorobot.
Ni ser silikongummilederna.
Det finns en inbyggd magnet som rör sig
med hjälp av ett externt magnetfält.
Det här leder fram till roboten jag visade er tidigare.
Det verkligt intressanta är att tack vare roboten kan vi förstå
hur små insekter rör sig.
Vi har en riktigt bra modell för hur allt
från en kackerlacka till en elefant rör sig.
Alla rör vi oss på ett studsande sätt när vi springer.
Men om jag är väldigt liten kommer kraften mellan fötter och mark
att påverka min rörelse mycket mer än massan,
vilket ger detta studsande rörelsemönster.
Den här fungerar inte riktigt än,
men vi har större varianter som kan springa omkring.
Den här är cirka en centimeter per sida; väldigt liten,
och den springer cirka 10 kroppslängder per sekund,
10 centimeter per sekund.
Ganska snabbt för en liten grej,
och det kommer gå fortare.
Ungefär så ligger vi till idag.
Vi kan också skriva ut 3D-versioner som kan klättra över hinder,
på liknande sätt som ni såg kackerlackan göra tidigare.
Målet är att lägga samman allt i en robot.
Vi vill ha känsel, kraft, styrsystem och drivkraft,
och allt måste inte vara bio-inspirerat.
Den här roboten är ungefär lika stor som en Tic Tac,
och istället för att använda magneter eller muskler för att få den att röra sig
så använder vi raketer.
Det här är ett småskaligt ljuskänsligt material
som vi gör små pixlar av.
Vi kan fästa en liten pixel på magen på den här roboten,
och den kommer att hoppa när den känner att ljusstyrkan ökar.
Nästa video är en av mina favoriter.
En 300 milligrams robot
som hoppar åtta centimeter upp i luften.
Den är bara 4 x 4 x 7 millimeter stor.
Ni ser en stor blixt i början
när raketpixeln utlöses
och roboten flyger fram genom luften.
Först den stora blixten
och sedan ser man roboten hoppa upp genom luften.
Den sitter inte fast i något, inga snören.
Den har allt inbyggt, och den hoppade
för att en student tände en bordslampa bredvid den.
Jag tror ni kan föreställa er alla coola saker vi skulle kunna göra
med robotar som kan springa, hoppa, rulla, och som är av den här storleksordningen.
Tänk er spillrorna efter en naturkatastrof som till exempel en jordbävning.
Tänk er små robotar som far runt bland spillrorna
i jakt på överlevande.
Eller tänk er en massa små robotar som springer runt på en bro
för att inspektera och kolla att den är säker
så man inte drabbas av ras som det här,
som hände utanför Minneapolis 2007.
Föreställ er vad man skulle kunna göra
om man hade robotar simmandes runt i sitt blodomlopp.
Som i "Den fantastiska resan" av Isaac Asimov.
Eller att man skulle kunna operera utan att behöva skära i dig.
Vi skulle kunna ändra radikalt på hur vi bygger saker
om man fick våra små robotar att jobba på samma sätt som termiter.
De bygger sådana här otroliga åttameters högar,
som helt enkelt är väl ventilerade flerfamiljshus för termiter
i Afrika och Australien.
Jag har visat några av de möjligheter
vi har med små robotar.
Vi har gjort framsteg, men det finns mycket kvar att göra,
och kanske kan några av er hjälpa till att nå målet.
Tack så mycket!
(Applåder)