Return to Video

Waarom ik robots zo groot als een rijstkorrel maak

  • 0:01 - 0:04
    Mijn studenten en ik werken
    aan hele kleine robots.
  • 0:04 - 0:06
    Deze kun je zien als mechanische versies
  • 0:06 - 0:10
    van iets waar jullie allemaal
    bekend mee zijn: een mier.
  • 0:10 - 0:13
    Iedereen weet dat mieren
    en andere net zo grote insecten
  • 0:13 - 0:15
    in staat zijn tot ongelooflijke dingen.
  • 0:15 - 0:18
    Iedereen heeft al eens een groep mieren,
    of iets soortgelijks,
  • 0:18 - 0:22
    een frietje zien wegdragen
    bij een picknick, bijvoorbeeld.
  • 0:22 - 0:26
    Maar wat zijn de echte uitdagingen
    bij het ontwerp van deze mieren?
  • 0:26 - 0:30
    Ten eerste: hoe stoppen we
    alle capaciteiten van een mier
  • 0:30 - 0:32
    in een robot die even groot is?
  • 0:32 - 0:35
    Eerst moeten we uitzoeken
    hoe we ze gaan laten bewegen
  • 0:35 - 0:36
    als ze zo klein zijn.
  • 0:36 - 0:38
    Er zijn mechanismen als
    poten en motoren nodig
  • 0:38 - 0:40
    om die voortbeweging te ondersteunen
  • 0:40 - 0:43
    en we hebben sensoren,
    kracht en controle nodig
  • 0:43 - 0:47
    om alles samen te voegen tot
    een semi-intelligente robotmier
  • 0:47 - 0:49
    Ten slotte, om alles
    functioneel te krijgen
  • 0:49 - 0:53
    willen we er veel bij elkaar hebben
    om grotere taken te kunnen uitvoeren.
  • 0:53 - 0:56
    Ik begin met beweeglijkheid.
  • 0:56 - 0:59
    Insecten bewegen zich ongelooflijk soepel.
  • 0:59 - 1:01
    Deze video is van UC Berkeley.
  • 1:01 - 1:03
    Het laat een kakkerlak zien
    die over ruig terrein loopt
  • 1:03 - 1:05
    zonder om te vallen.
  • 1:05 - 1:09
    Dit lukt omdat zijn poten gemaakt zijn
    van een combinatie van hard materiaal,
  • 1:09 - 1:12
    normaal gebruikt bij het maken van robots,
  • 1:12 - 1:13
    en zachte materialen.
  • 1:14 - 1:18
    Springen is een andere interessante manier
    van voortbewegen als je klein bent.
  • 1:18 - 1:22
    Deze insecten slaan energie op in
    een veer en laten die supersnel vrij
  • 1:22 - 1:25
    voor het hoge vermogen
    dat ze nodig hebben
  • 1:25 - 1:27
    om uit het water te kunnen springen.
  • 1:27 - 1:29
    Een van de grote bijdragen
    uit mijn laboratorium
  • 1:29 - 1:32
    is het combineren van
    hard en zacht materiaal
  • 1:32 - 1:34
    in piepkleine machines.
  • 1:34 - 1:38
    Dit 'machientje' is ongeveer
    4 millimeter lang,
  • 1:38 - 1:39
    dus heel erg klein.
  • 1:39 - 1:43
    Het harde materiaal is silicium en het
    zachte materiaal is siliconenrubber.
  • 1:43 - 1:46
    Het basisidee is dat we
    het samendrukken,
  • 1:46 - 1:49
    energie in de veer opslaan
    en loslaten voor de sprong.
  • 1:49 - 1:52
    Nu nog zonder motor of stroom.
  • 1:52 - 1:55
    Het wordt aangedreven door
    een methode die we in mijn lab
  • 1:55 - 1:57
    "promovendus met pincet" noemen.
    (Gelach)
  • 1:57 - 1:59
    In de volgende video zie je
  • 1:59 - 2:02
    dat dit kleintje het erg goed doet.
  • 2:02 - 2:06
    Dit is Aaron, de promovendus
    in kwestie, met het pincet
  • 2:06 - 2:09
    en je ziet dat dit machientje
    van 4 millimeter
  • 2:09 - 2:11
    bijna 40 centimeter hoog springt.
  • 2:11 - 2:13
    Dat is ongeveer 100 keer
    zijn eigen lengte.
  • 2:13 - 2:15
    Het overleeft en stuitert op de tafel.
  • 2:15 - 2:19
    Het is erg stevig en overleeft prima
    totdat we het kwijtraken
  • 2:19 - 2:21
    omdat het zo extreem klein is.
  • 2:21 - 2:24
    Uiteindelijk willen we er
    ook motors aan toevoegen.
  • 2:24 - 2:27
    Studenten in het lab
    werken al aan millimetergrote motoren
  • 2:27 - 2:30
    voor die kleine, autonome robots.
  • 2:30 - 2:32
    Om echter nu al op deze schaal
  • 2:32 - 2:34
    beweeglijkheid en voortbeweging
    te simuleren,
  • 2:34 - 2:36
    spelen we vals en gebruiken we magneten.
  • 2:36 - 2:39
    Dit laat iets zien dat uiteindelijk
    deel wordt van een robotpoot.
  • 2:39 - 2:41
    Je ziet de siliconenrubberen gewrichten.
  • 2:41 - 2:44
    Een ingebouwde magneet
    wordt aangedreven
  • 2:44 - 2:46
    door een extern magnetisch veld.
  • 2:46 - 2:49
    Dit leidt tot de robot
    die ik al eerder liet zien.
  • 2:50 - 2:53
    Het interessante dat deze robot
    ons kan helpen begrijpen
  • 2:53 - 2:55
    is hoe insecten op deze schaal bewegen.
  • 2:55 - 2:57
    We hebben een erg
    goed beeld van hoe alles,
  • 2:57 - 2:59
    van kakkerlak tot olifant, beweegt.
  • 2:59 - 3:02
    We springen allemaal
    een beetje als we rennen.
  • 3:02 - 3:06
    Als ik heel klein ben,
    zal mijn voortbeweging meer afhangen
  • 3:06 - 3:09
    van de krachten tussen mijn voeten
    en de grond dan van mijn massa.
  • 3:09 - 3:12
    Vandaar die sprongbeweging.
  • 3:12 - 3:13
    Dit ventje werkt nog niet echt,
  • 3:13 - 3:16
    maar we hebben al grotere
    versies die rondrennen.
  • 3:16 - 3:20
    Dit is ongeveer een kubieke
    centimeter, erg klein dus.
  • 3:20 - 3:23
    Hij legt al 10 lichaamslengten
    per seconde af
  • 3:23 - 3:25
    of 10 centimeter per seconde.
  • 3:25 - 3:27
    Dat is best snel voor een klein ventje
  • 3:27 - 3:29
    en dit is alleen beperkt
    door onze testopstelling.
  • 3:29 - 3:32
    Dit geeft een idee van hoe
    het momenteel werkt.
  • 3:32 - 3:36
    We kunnen ook 3D-geprinte versies maken
    die over hindernissen kunnen klimmen,
  • 3:36 - 3:39
    zoals de kakkerlak die
    jullie eerder al zagen.
  • 3:39 - 3:42
    Uiteindelijk willen we
    alles in de robot krijgen.
  • 3:42 - 3:46
    We willen sensoren, stroom,
    besturing en aandrijving ineen.
  • 3:46 - 3:49
    Niet alles hoeft bio-gebaseerd te zijn.
  • 3:49 - 3:52
    Deze robot is net zo groot
    als een Tic Tac.
  • 3:52 - 3:56
    In dit geval gebruiken we geen magneten
    of spieren voor de voortbeweging,
  • 3:56 - 3:58
    maar raketten.
  • 3:58 - 4:01
    Dit is micro-gefabriceerd
    materiaal met hoge energie-inhoud.
  • 4:01 - 4:04
    We kunnen er kleine pixels van maken
  • 4:04 - 4:07
    en ze op de buik van
    de robot plaatsen
  • 4:07 - 4:12
    waardoor hij gaat springen
    als hij een lichtimpuls krijgt.
  • 4:13 - 4:15
    Deze video is een van mijn favorieten.
  • 4:15 - 4:18
    Dit is een robot van 300 milligram
  • 4:18 - 4:20
    die acht centimeter hoog springt.
  • 4:20 - 4:23
    De robot is 4 x 4 x 7 millimeter groot.
  • 4:23 - 4:25
    In het begin zie je een felle flits
  • 4:25 - 4:27
    waardoor het systeem reageert
  • 4:27 - 4:29
    en de robot door de lucht schiet.
  • 4:29 - 4:30
    Dat was de grote flits
  • 4:30 - 4:33
    en je ziet dat de robot gelanceerd wordt.
  • 4:33 - 4:36
    Dat allemaal zonder draden.
  • 4:36 - 4:39
    Alles zit in de robot en
    die springt als reactie
  • 4:39 - 4:43
    op het licht van de bureaulamp
    die door de student werd aangezet.
  • 4:43 - 4:47
    Je kan je misschien voorstellen welke
    toffe dingen allemaal mogelijk zijn
  • 4:47 - 4:52
    met robots op deze schaal die kunnen
    rennen, kruipen, springen en rollen.
  • 4:52 - 4:55
    Stel je de puinhoop voor
    na een natuurramp als een aardbeving.
  • 4:55 - 4:58
    Beeld je in dat deze kleine robots
  • 4:58 - 5:00
    in het puin op zoek gaan
    naar overlevenden.
  • 5:00 - 5:03
    Stel je voor dat veel kleine robots
    over een brug krioelen,
  • 5:03 - 5:05
    die brug checken en ze veilig kunnen maken
  • 5:05 - 5:10
    tegen instortingen
    zoals deze bij Minneapolis in 2007.
  • 5:10 - 5:13
    Of beeld je in wat je zou kunnen doen
  • 5:13 - 5:16
    met robots die door je bloed zwemmen.
  • 5:16 - 5:18
    Te gek hè?
    'Fantastic Voyage', Isaac Asimov.
  • 5:18 - 5:22
    Je kan geopereerd worden zonder
    eerst opengesneden te hoeven worden.
  • 5:22 - 5:25
    Of we kunnen onze manier van
    bouwen radicaal veranderen
  • 5:25 - 5:28
    als we kleine robots hebben die
    werken net zoals termieten dat doen.
  • 5:28 - 5:32
    Ze bouwen ongelooflijke torens
    van 8 meter hoog.
  • 5:32 - 5:35
    Net goed geventileerde flatgebouwen.
  • 5:35 - 5:37
    Je vindt ze in Afrika en Australië.
  • 5:37 - 5:40
    Ik denk dat ik enkele
    mogelijkheden heb getoond
  • 5:40 - 5:42
    van wat we allemaal kunnen
    met deze kleine robots.
  • 5:42 - 5:47
    Tot nu toe hebben we redelijke vooruitgang
    geboekt, maar nog lang niet voldoende,
  • 5:47 - 5:49
    en hopelijk kunnen enkelen
    van jullie daaraan meewerken.
  • 5:49 - 5:51
    Heel erg bedankt.
  • 5:51 - 5:53
    (Applaus)
Title:
Waarom ik robots zo groot als een rijstkorrel maak
Speaker:
Sarah Bergbreiter
Description:

Door de bewegingspatronen en lichamen van insecten zoals mieren te bestuderen, bouwen Sarah Bergbreiter en haar team ongelofelijke stevige, kleine versies van deze kriebelende beestjes... en voegen daar nog eens raketten aan toe. Bekijk deze verbluffende ontwikkelingen in micro-robotica en kom meer te weten over de drie manieren waarop deze kleine hulpjes in de toekomst misschien gebruikt kunnen worden.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:06

Dutch subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.