Origami robots that reshape and transform themselves | Jamie Paik

Μετάφραση: Nikolaos Benias Επιμέλεια: Chryssa R. Takahashi

As a roboticist, I get asked a lot of questions.

Ως ρομποτιστής, δέχομαι πολλές ερωτήσεις.

"When we will they start serving me breakfast?"

«Πότε θα αρχίσουν να μας σερβίρουν πρωινό;»

So I thought the future of robotics would be looking more like us.

Έτσι σκέφτηκα ότι το μέλλον της ρομποτικής θα έμοιαζε περισσότερο σαν εμάς.

I thought they would look like me,

Νόμιζα ότι θα μοιάζουν με εμένα,

so I built eyes that would simulate my eyes.

έτσι έφτιαξα μάτια που προσομοιάζουν τα μάτια μου.

I built fingers that are dextrous enough to serve me ...

Έφτιαξα αρκετά επιδέξια δάκτυλα για να σερβίρουν ικανοποιητικά...

baseballs.

στο μπέιζμπολ.

Classical robots like this

Κλασικά ρομπότ σαν αυτό

are built and become functional

κατασκευάζονται και λειτουργούν

based on the fixed number of joints and actuators.

βάσει του σταθερού αριθμού των αρθρώσεων και των ενεργοποιητών.

And this means their functionality and shape are already fixed

Αυτό σημαίνει ότι η λειτουργικότητα και το σχήμα τους έχουν ήδη καθοριστεί

at the moment of their conception.

κατά τη στιγμή της σύλληψής τους.

So even though this arm has a really nice throw --

Παρότι αυτό το χέρι κάνει μια πραγματικά ωραία ρίψη --

it even hit the tripod at the end--

χτύπησε ακόμη και το τρίποδο στο τέλος --

it's not meant for cooking you breakfast per se.

δεν προορίζεται για το μαγείρεμα πρωινού καθ' αυτό.

It's not really suited for scrambled eggs.

Πραγματικά, δεν είναι κατάλληλο για ομελέτα.

So this was when I was hit by a new vision of future robotics:

Έτσι μου ήρθε ένα νέο όραμα για τη μελλοντική ρομποτική:

the transformers.

οι μεταμορφωτές.

They drive, they run, they fly,

Οδηγούν, τρέχουν, πετούν,

all depending on the ever-changing, new environment and task at hand.

ανάλογα με το συνεχώς μεταβαλλόμενο νέο περιβάλλον και έργο.

To make this a reality,

Για να γίνει αυτό πραγματικότητα,

you really have to rethink how robots are designed.

πρέπει πραγματικά να ξανασκεφτείτε πώς σχεδιάζονται τα ρομπότ.

So, imagine a robotic module in a polygon shape

Λοιπόν, φανταστείτε ένα ρομποτικό δομικό στοιχείο σε σχήμα πολυγώνου

and using that simple polygon shape

και με τη χρήση του απλού πολυγωνικού σχήματος

to reconstruct multiple different forms

ανασυγκροτείται σε πολλαπλές διαφορετικές μορφές

to create a new form of robot for different tasks.

για τη δημιουργία ενός ρομπότ με νέο σχήμα για διαφορετικές εργασίες.

In CG, computer graphics, it's not any news --

Στα CG, γραφικά υπολογιστών, δεν είναι κάτι καινούργιο -​​-

it's been done for a while, and that's how most of the movies are made.

χρησιμοποιείται καιρό και έτσι γίνονται οι περισσότερες ταινίες.

But if you're trying to make a robot that's physically moving,

Αλλά αν προσπαθείτε να δημιουργήσετε ένα ρομπότ που να κινείται φυσικά,

it's a completely new story.

αυτό είναι μια εντελώς νέα ιστορία.

It's a completely new paradigm.

Είναι ένα εντελώς νέο παράδειγμα.

But you've all done this.

Αλλά όλοι το έχετε κάνει αυτό.

Who hasn't made a paper airplane, paper boat, paper crane?

Ποιος δεν έχει φτιάξει χάρτινο αεροπλάνο, χάρτινη βάρκα, χάρτινο γερανό;

Origami is a versatile platform for designers.

Το οριγκάμι είναι μια ευπροσάρμοστη πλατφόρμα για τους σχεδιαστές.

From a single sheet of paper, you can make multiple shapes,

Από ένα και μόνο φύλλο χαρτιού, μπορείτε να φτιάξετε πολλαπλά σχήματα

and if you don't like it, you unfold and fold back again.

και αν δεν σας αρέσει, ξεδιπλώνετε και αναδιπλώνετε ξανά.

Any 3D form can be made from 2D surfaces by folding,

Κάθε τρισδιάστατη μορφή μπορεί να γίνει από δισδιάστατες επιφάνειες διπλώνοντας

and this is proven mathematically.

και αυτό αποδεικνύεται μαθηματικά.

And imagine if you were to have an intelligent sheet

Φανταστείτε να είχατε ένα έξυπνο φύλλο χαρτιού

that can self-fold into any form it wants,

που μπορεί να αυτο-αναδιπλωθεί σε οποιαδήποτε μορφή θέλει,

anytime.

οποτεδήποτε.

And that's what I've been working on.

Πάνω σε αυτό εργάζομαι.

I call this robotic origami,

Αποκαλώ αυτό το ρομποτικό οριγκάμι,

"robogami."

«robogami».

This is our first robogami transformation

Αυτός είναι ο πρώτος μετασχηματισμός του robogami

that was made by me about 10 years ago.

που έγινε πριν από περίπου 10 χρόνια.

From a flat-sheeted robot,

Από ένα επίπεδο ρομπότ

it turns into a pyramid and back into a flat sheet

μετατρέπεται σε πυραμίδα και πίσω σε ένα επίπεδο φύλλο

and into a space shuttle.

και σε ένα διαστημικό λεωφορείο.

Quite cute.

Αρκετά χαριτωμένο.

Ten years later, with my group of ninja origami robotic researchers --

Δέκα χρόνια αργότερα, με την ομάδα μου των νίντζα ρομποτικών ερευνητών οριγκάμι

about 22 of them right now --

-- περίπου 22 από αυτούς τώρα --

we have a new generation of robogamis,

έχουμε μια νέα γενιά robogamis

and they're a little more effective and they do more than that.

που είναι λίγο πιο αποτελεσματικά και κάνουν περισσότερα από αυτό.

So the new generation of robogamis actually serve a purpose.

Έτσι η νέα γενιά robogamis εξυπηρετεί στην ουσία έναν σκοπό.

For example, this one actually navigates through different terrains autonomously.

Για παράδειγμα, αυτό κινείται αυτόνομα μέσα σε διαφορετικά εδάφη.

So when it's a dry and flat land, it crawls.

Έτσι όταν είναι σε ξηρή και επίπεδη γη, έρπεται.

And if it meets sudden rough terrain,

Αν συναντήσει ξαφνικά τραχύ έδαφος,

it starts rolling.

αρχίζει να κυλάει.

It does this -- it's the same robot --

Κάνει αυτό -- είναι το ίδιο ρομπότ --

but depending on which terrain it meets,

αλλά ανάλογα με το έδαφος που συναντά,

it activates a different sequence of actuators that's on board.

ενεργοποιεί μια διαφορετική ακολουθία ενσωματωμέων ενεργοποιητών.

And once it meets an obstacle, it jumps over it.

Μόλις συναντήσει ένα εμπόδιο, το πηδάει.

It does this by storing energy in each of its legs

Αυτό επιτυγχάνεται με την αποθήκευση ενέργειας σε κάθε σκέλος του

and releasing it and catapulting like a slingshot.

και την απελευθέρωση και βολή όπως σε μια σφεντόνα.

And it even does gymnastics.

Κάνει ακόμη και γυμναστική.

Yay.

Ναι.

(Laughter)

(Γέλια)

So I just showed you what a single robogami can do.

Μόλις σας έδειξα τι μπορεί να κάνει ένα robogami.

Imagine what they can do as a group.

Φανταστείτε τι μπορούν να κάνουν ως ομάδα.

They can join forces to tackle more complex tasks.

Μπορούν να ενώσουν δυνάμεις για να αντιμετωπίσουν πολύπλοκες εργασίες.

Each module, either active or passive,

Κάθε δομικό στοιχείο, είτε ενεργό είτε παθητικό,

we can assemble them to create different shapes.

μπορούμε να τα συναρμολογήσουμε ώστε να δημιουργήσουν διαφορετικά σχήματα.

Not only that, by controlling the folding joints,

Όχι μόνο αυτό, αλλά ελέγχοντας τις αναδιπλώμενες αρθρώσεις,

we're able to create and attack different tasks.

μπορούμε να δημιουργήσουμε και να επιλύσουμε διαφορετικές εργασίες.

The form is making new task space.

Η μορφή δημιουργεί νέο χώρο εργασιών.

And this time, what's most important is the assembly.

Αυτή τη φορά, το πιο σημαντικό είναι η συναρμολόγηση.

They need to autonomously find each other in a different space,

Πρέπει να βρεθούν μεταξύ τους αυτόνομα σε διαφορετικό χώρο,

attach and detach, depending on the environment and task.

να προσαρτηθούν και να αποσυνδεθούν, ανάλογα με το περιβάλλον και την εργασία.

And we can do this now.

Τώρα μπορούμε να το επιτύχουμε.

So what's next?

Τι ακολουθεί λοιπόν;

Our imagination.

Η φαντασία μας.

This is a simulation of what you can achieve

Αυτή είναι μια προσομοίωση του τι μπορείτε να επιτύχετε

with this type of module.

με αυτό το τύπο δομικού στοιχείου.

We decided that we were going to have a four-legged crawler

Αποφασίσαμε ότι έχουμε ένα ερπύστριο τεσσάρων ποδιών

turn into a little dog and make small gaits.

που να μετατρέπεται σε ένα μικρό σκυλί και να κάνει μικρά βήματα.

With the same module, we can actually make it do something else:

Με το ίδιο δομικό στοιχείο, μπορούμε να του πούμε να κάνει κάτι άλλο:

a manipulator, a typical, classical robotic task.

έναν βραχίονα, μια τυπική, κλασική ρομποτική εργασία.

So with a manipulator, it can pick up an object.

Έτσι, με έναν βραχίονα, μπορεί να πάρει ένα αντικείμενο.

Of course, you can add more modules to make the manipulator legs longer

Φυσικά, μπορείτε να προσθέσετε δομικά στοιχεία για να μεγαλώσουν τα πόδια του βραχίονα,

to attack or pick up objects that are bigger or smaller,

να χτυπήσει ή να σηκώσει αντικείμενα που είναι μεγαλύτερα ή μικρότερα

or even have a third arm.

ή ακόμα να έχει και ένα τρίτο χέρι.

For robogamis, there's no one fixed shape nor task.

Για τα robogamis, δεν υπάρχει ένα καθορισμένο σχήμα ή μια εργασία.

They can transform into anything, anywhere, anytime.

Μπορούν να μετασχηματιστούν σε οτιδήποτε, οπουδήποτε, οποτεδήποτε.

So how do you make them?

Πώς, λοπόν, τα φτιάχνετε;

The biggest technical challenge of robogami is keeping them super thin,

Η μεγαλύτερη τεχνική πρόκληση στο robogami είναι να το κάνεις πολύ λεπτό,

flexible,

εύκαμπτο,

but still remaining functional.

αλλά να παραμένει λειτουργικό.

They're composed of multiple layers of circuits, motors,

Αποτελούνται από πολλαπλά στρώματα κυκλωμάτων, κινητήρων,

microcontrollers and sensors,

μικροελεγκτών και αισθητήρων,

all in the single body,

όλα σε ενιαίο σώμα,

and when you control individual folding joints,

και όταν ελέγχετε μεμονωμένες πτυσσόμενες αρθρώσεις,

you'll be able to achieve soft motions like that

θα είστε σε θέση να επιτύχετε απαλές κινήσεις σαν αυτή

upon your command.

με την εντολή σας.

Instead of being a single robot that is specifically made for a single task,

Αντί να είναι ένα ενιαίο ρομπότ ειδικά φτιαγμένο για μια εργασία,

robogamis are optimized to do multi-tasks.

τα robogamis είναι βελτιστοποιημένα να κάνουν πολλαπλές εργασίες.

And this is quite important

Αυτό είναι πολύ σημαντικό

for the difficult and unique environments on the Earth

για τα δύσκολα και μοναδικά περιβάλλοντα στη Γη

as well as in space.

καθώς και στο διάστημα.

Space is a perfect environment for robogamis.

Το διάστημα είναι ένα τέλειο περιβάλλον για τα robogamis.

You cannot afford to have one robot for one task.

Δεν έχετε την πολυτέλεια του ενός ρομπότ για κάθε εργασία.

Who knows how many tasks you will encounter in space?

Ποιος ξέρει πόσες εργασίες θα συναντήσετε στο διάστημα;

What you want is a single robotic platform that can transform to do multi-tasks.

Χρειάζεστε μια μετασχηματιζόμενη ρομποτική πλατφόρμα για πολλαπλές εργασίες.

What we want is a deck of thin robogami modules

Αυτό που θέλουμε είναι ένα κατάστρωμα λεπτών δομικών στοιχείων robogami

that can transform to do multiples of performing tasks.

που να μετασχηματίζονται για να εκτελέσουν πολλαπλές εργασίες.

And don't take my word for it,

Μπορεί να μην με πιστεύετε,

because the European Space Agency and Swiss Space Center

αλλά ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος και το Ελβετικό Διαστημικό Κέντρο

are sponsoring this exact concept.

χορηγούν αυτή την ακριβή έννοια.

So here you see a couple of images of reconfiguration of robogamis,

Έτσι, εδώ βλέπετε μερικές εικόνες αναδιάρθρωσης των robogamis,

exploring the foreign land aboveground, on the surface,

να εξερευνούν άγνωστη γη εναερίως, επιφανειακά,

as well as digging into the surface.

καθώς και υπογείως.

It's not just exploration.

Δεν είναι μόνο η εξερεύνηση.

For astronauts, they need additional help,

Οι αστροναύτες χρειάζονται επιπλέον βοήθεια,

because you cannot afford to bring interns up there, either.

επειδή δεν μπορούν να πάνε ασκούμενοι εκεί επάνω.

(Laughter)

(Γέλια)

They have to do every tedious task.

Πρέπει να κάνουν κάθε ανιαρή εργασία.

They may be simple,

Μπορεί να είναι απλή,

but super interactive.

αλλά πολύ διαδραστική.

So you need robots to facilitate their experiments,

Έτσι χρειάζεστε ρομπότ για να διευκολύνουν τα πειράματά τους,

assisting them with the communications

βοηθώντας τους με τις επικοινωνίες

and just docking onto surfaces to be their third arm holding different tools.

και απλά να προσαρμοστούν σε επιφάνειες ως τρίτο χέρι, κρατώντας διάφορα εργαλεία.

But how will they be able to control robogamis, for example,

Αλλά πώς θα είναι σε θέση να ελέγξουν τα robogamis, για παράδειγμα,

outside the space station?

έξω από τον διαστημικό σταθμό;

In this case, I show a robogami that is holding space debris.

Σε αυτή την περίπτωση, δείχνω ένα robogami που συγκρατεί διαστημικά συντρίμμια.

You can work with your vision so that you can control them,

Μπορείτε να τα ελέγξετε οπτικά,

but what would be better is having the sensation of touch

αλλά θα ήταν καλύτερα να μεταφέρεται η αίσθηση της αφής

directly transported onto the hands of the astronauts.

απευθείας στα χέρια των αστροναυτών.

And what you need is a haptic device,

Αυτό που χρειάζεστε είναι μια απτική συσκευή,

a haptic interface that recreates the sensation of touch.

μια απτική διεπαφή που αναδημιουργεί την αίσθηση της αφής.

And using robogamis, we can do this.

Με τη χρήση των robogamis, αυτό επιτυγχάνεται.

This is the world's smallest haptic interface

Αυτή είναι η μικρότερη απτική διεπαφή παγκοσμίως

that can recreate a sensation of touch just underneath your fingertip.

που μπορεί να αναδημιουργήσει την αίσθηση της αφής στο δάχτυλό σας.

We do this by moving the robogami

Αυτό γίνεται μετακινώντας το robogami

by microscopic and macroscopic movements at the stage.

με μικροσκοπικές και μακροσκοπικές κινήσεις στο χώρο.

And by having this, not only will you be able to feel

Έχοντας αυτό, όχι μόνο θα είστε σε θέση να αισθανθείτε

how big the object is,

πόσο μεγάλο είναι το αντικείμενο,

the roundness and the lines,

η στρογγυλότητα και οι γραμμές,

but also the stiffness and the texture.

αλλά και την ακαμψία και την υφή.

Alex has this interface just underneath his thumb,

Ο Άλεξ έχει αυτή τη διεπαφή κάτω από τον αντίχειρά του,

and if he were to use this with VR goggles and hand controllers,

και αν το χρησιμοποιήσει με γυαλιά VR και χειριστήρια χειρός,

now the virtual reality is no longer virtual.

τότε η εικονική πραγματικότητα δεν είναι πλέον εικονική.

It becomes a tangible reality.

Γίνεται μια απτή πραγματικότητα.

The blue ball, red ball and black ball that he's looking at

Η μπλε μπάλα, η κόκκινη μπάλα και μαύρη μπάλα που κοιτάζει

is no longer differentiated by colors.

δεν διαφοροποιούνται πλέον από τα χρώματα.

Now it is a rubber blue ball, sponge red ball and billiard black ball.

Τώρα είναι μια μπλε μπάλα από καουτσούκ,

μια κόκκινη μπάλα σφουγγάρι και μια μαύρη μπάλα μπιλιάρδου.

This is now possible.

Αυτό είναι πλέον εφικτό.

Let me show you.

Επιτρέψτε μου να σας δείξω.

This is really the first time this is shown live

Αυτή είναι η πρώτη φορά που το παρουσιάζουμε ζωντανά

in front of a public grand audience,

σε δημόσιο μεγάλο κοινό,

so hopefully this works.

ας ελπίσουμε να λειτουργήσει.

So what you see here is an atlas of anatomy

Αυτό που βλέπετε εδώ είναι ένας άτλας της ανατομίας

and the robogami haptic interface.

και την απτική διεπαφή robogami.

So, like all the other reconfigurable robots,

Έτσι, όπως όλα τα άλλα επαναρρυθμίσιμα ρομπότ,

it multitasks.

κάνει πολλαπλές εργασίες.

Not only is it going to serve as a mouse,

Χρησιμεύει όχι μόνο ως ποντίκι,

but also a haptic interface.

αλλά και ως απτική διεπαφή.

So for example, we have a white background where there is no object.

Για παράδειγμα, έχουμε ένα λευκό φόντο όπου δεν υπάρχει κανένα αντικείμενο.

That means there is nothing to feel,

Αυτό σημαίνει ότι δεν έχει κάτι να αισθανθείς,

so we can have a very, very flexible interface.

έτσι μπορούμε να έχουμε μία πολύ, πολύ ευέλικτη διεπαφή.

Now, I use this as a mouse to approach skin,

Τώρα, το χρησιμοποιώ ως ποντίκι για να πλησιάσω το δέρμα,

a muscular arm,

ένα μυϊκό χέρι,

so now let's feel his biceps,

οπότε τώρα ας νιώσουμε το δικέφαλο μυ του

or shoulders.

ή τους ώμους.

So now you see how much stiffer it becomes.

Τώρα βλέπετε πόσο σκληρότερο γίνεται.

Let's explore even more.

Ας εξερευνήσουμε περισσότερα.

Let's approach the ribcage.

Ας προσεγγίσουμε το θώρακα.

And as soon as I move on top of the ribcage

Μόλις ακουμπίσω πάνω στο θώρακα

and between the intercostal muscles,

και μεταξύ των μεσοπλεύριων μυών,

which is softer and harder,

ώντας μαλακότεροι και σκληρότεροι,

I can feel the difference of the stiffness.

μπορώ να αισθανθώ τη διαφορά στην ακαμψία.

Take my word for it.

Πιστέψτε με.

So now you see, it's much stiffer in terms of the force

Τώρα βλέπετε, είναι πολύ πιο άκαμπτο ως προς τη δύναμη

it's giving back to my fingertip.

που δίνει πίσω στο δάχτυλό μου.

So I showed you the surfaces that aren't moving.

Σας έδειξα λοιπόν τις επιφάνειες που δεν κινούνται.

How about if I were to approach something that moves,

Τι θα γίνει αν πλησιάσω κάτι που κινείται,

for example, like a beating heart?

για παράδειγμα, μια παλλόμενη καρδιά;

What would I feel?

Τι θα ένιωθα;

(Applause)

(Χειροκρότημα)

This can be your beating heart.

Αυτό μπορεί να είναι η παλλόμενη καρδιά σας.

This can actually be inside your pocket

Αυτό μπορεί να είναι στην τσέπη σας

while you're shopping online.

ενόσω ψωνίζετε ηλεκτρονικά.

Now you'll be able to feel the difference of the sweater that you're buying,

Τώρα θα μπορείτε να αισθανθείτε τη διαφορά στο πουλόβερ που αγοράζετε,

how soft it is,

πόσο μαλακό είναι,

if it's actually cashmere or not,

αν είναι πραγματικά κασμίρ ή όχι,

or the bagel that you're trying to buy,

ή το κουλούρι που θέλετε να αγοράσετε,

how hard it is or how crispy it is.

πόσο σκληρό ή πόσο τραγανό είναι.

This is now possible.

Αυτό είναι τώρα εφικτό.

The robotics technology is advancing to be more personalized and adaptive,

Η ρομποτική τεχνολογία τείνει να είναι πιο εξατομικευμένη και προσαρμοστική,

to adapt to our everyday needs.

να προσαρμόζεται στις καθημερινές μας ανάγκες.

This unique specie of reconfigurable robotics

Αυτό το μοναδικό είδος της επαναρρυθμίσιμης ρομποτικής

is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface

είναι στην πραγματικότητα η πλατφόρμα παροχής της αόρατης, διαισθητικής διεπαφής

to meet our exact needs.

που ανταποκρίνεται ακριβώς στις ανάγκες μας.

These robots will no longer look like the characters from the movies.

Αυτά τα ρομπότ δεν θα μοιάζουν πλέον στους χαρακτήρες των ταινιών.

Instead, they will be whatever you want them to be.

Αντί αυτού, θα είναι οτιδήποτε θέλετε να είναι.

Thank you.

Ευχαριστώ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)