Origami robots that reshape and transform themselves | Jamie Paik

Traductor: Florencia Bracamonte Revisor: Jenny Lam-Chowdhury

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

Como especialista en robótica, me hacen muchas preguntas:

"When we will they start serving me breakfast?"

"¿Cuándo me servirán el desayuno los robots?".

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

Pensé que en el futuro la robótica se parecería más a nosotros,

I thought they would look like me,

más a mí.

so I built eyes that would simulate my eyes.

Así que construí ojos que se parecieran a los míos.

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

Construí dedos ágiles que pueden lanzarme...

baseballs.

bolas de béisbol.

Classical robots like this

Robots tradicionales, como el que ven aquí,

are built and become functional

se construyen y se hacen funcionales

based on the fixed number of joints and actuators.

por medio de unas articulaciones y actuadores fijos.

And this means their functionality and shape are already fixed

Esto quiere decir que su forma y funcionalidad

ya están predeterminadas en su diseño.

at the moment of their conception.

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

Así que incluso si este brazo puede lanzar muy bien

it even hit the tripod at the end--

--hasta puede darle al trípode enfrente--,

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

no está diseñado para prepararles el desayuno exactamente.

It's not really suited for scrambled eggs.

No está diseñado para batir huevos.

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

En ese momento, tuve una idea novedosa sobre el futuro de la robótica:

the transformers.

los Transformers.

They drive, they run, they fly,

Se trasladan, corren, vuelan...

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

y todo esto según los distintos entornos y la tarea que deban concretar.

To make this a reality,

Para que esto se vuelva realidad,

you really have to rethink how robots are designed.

es necesario repensar el diseño de los robots.

So, imagine a robotic module in a polygon shape

Imaginen un módulo robótico que tenga forma de polígono

and using that simple polygon shape

y que, usando esa sencilla forma de polígono,

to reconstruct multiple different forms

se reconstruya de maneras diferentes

to create a new form of robot for different tasks.

y cree así nuevas formas robóticas para realizar diversas tareas.

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

En la computación gráfica, esto no es ninguna novedad,

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

se ha realizado por bastante tiempo: así es como se hacen las películas.

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

Pero si lo que quieren es crear un robot que se mueva físicamente,

it's a completely new story.

eso es otra historia.

It's a completely new paradigm.

Se trata de un paradigma totalmente nuevo.

But you've all done this.

Pero todos lo conocemos.

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

¿Quién no ha hecho un avión, un barco o una grulla de papel?

Origami is a versatile platform for designers.

El origami es una plataforma versátil para los diseñadores.

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

A partir de una sola hoja de papel, se pueden hacer múltiples formas

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

y, si no les gusta, pueden desdoblarla y volver a la hoja de papel.

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

Doblando superficies 2D pueden crearse muchas formas 3D.

and this is proven mathematically.

Esto está demostrado matemáticamente.

And imagine if you were to have an intelligent sheet

Imaginen si pudieran contar con una hoja de papel inteligente

that can self-fold into any form it wants,

que se doblara por sí sola y creara distintas formas,

anytime.

en cualquier momento.

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

En esto he estado trabajando.

I call this robotic origami,

Lo llamo "origami robótico",

"robogami."

"robogami".

This is our first robogami transformation

Aquí ven nuestra primera transformación de robogami,

that was made by me about 10 years ago.

la realicé yo misma hace unos diez años.

From a flat-sheeted robot,

Es un robot plano que puede transformarse en una pirámide,

it turns into a pyramid and back into a flat sheet

volver a su forma plana

and into a space shuttle.

y transformarse luego en una nave espacial.

Quite cute.

Se ve lindo.

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

Diez años después, con mi equipo de investigadores de robótica origami

about 22 of them right now --

--unas 22 personas actualmente--,

we have a new generation of robogamis,

creamos una nueva generación de robogamis.

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

Son un poco más eficientes y hacen más cosas.

So the new generation of robogamis actually serve a purpose.

La nueva generación de robogamis tiene un propósito.

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

Por ejemplo,

el que ven aquí puede navegar por diferentes terrenos de forma autónoma.

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

En terreno seco y plano, se arrastra.

And if it meets sudden rough terrain,

Si encuentra un terreno áspero, comienza a rodar.

it starts rolling.

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

Se desplaza de esta forma --es el mismo robot--

but depending on which terrain it meets,

pero, dependiendo del terreno en que se encuentre,

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

activa distintas secuencias de actuadores que tiene a bordo.

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

Y cuando se encuentra con un obstáculo, lo salta.

It does this by storing energy in each of its legs

Para hacer esto, almacena energía en cada una de sus piernas

and releasing it and catapulting like a slingshot.

y la libera para catapultarse como una honda.

And it even does gymnastics.

Hasta puede hacer gimnasia.

Yay.

Sí.

(Laughter)

(Risas)

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

Acabo de mostrarles lo que un robogami individual puede hacer.

Imagine what they can do as a group.

Imaginen lo que podrían hacer en equipo.

They can join forces to tackle more complex tasks.

Pueden aunar esfuerzos para llevar a cabo tareas más complejas.

Each module, either active or passive,

Cada módulo, activo o pasivo,

we can assemble them to create different shapes.

puede ensamblarse para crear diferentes formas.

Not only that, by controlling the folding joints,

Y no solamente eso, al controlar las articulaciones,

we're able to create and attack different tasks.

podemos crear y abordar diferentes tareas.

The form is making new task space.

Gracias a las nuevas formas, pueden completar otras tareas.

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

Y aquí lo más importante es el ensamblaje.

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

Deben poder localizarse de forma autónoma en diferentes espacios,

attach and detach, depending on the environment and task.

conectarse y desconectarse de acuerdo al entorno y a la tarea.

And we can do this now.

Y ahora podemos hacer esto.

So what's next?

¿Qué sigue?

Our imagination.

Lo que imaginemos.

This is a simulation of what you can achieve

Esto es una simulación de lo que puede conseguirse

with this type of module.

con este tipo de módulos.

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

Decidimos construir un robot de cuatro patas que se arrastre,

turn into a little dog and make small gaits.

se convierta en un perro pequeño y haga breves trotes.

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

Con el mismo módulo, podemos lograr que haga otras tareas:

a manipulator, a typical, classical robotic task.

el "manipulador", una tarea robótica tradicional.

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

Con este manipulador, puede levantar objetos.

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

Se puede agregar más módulos

para que las piernas del manipulador sean más largas

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

y pueda atacar o levantar objetos de distinto tamaño,

or even have a third arm.

o incluso agregar un tercer brazo.

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

Para los robogamis no existe una única forma o tarea posible.

They can transform into anything, anywhere, anytime.

Pueden transformarse en lo que sea, en cualquier momento y lugar.

So how do you make them?

¿Cómo los fabricamos?

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

El mayor desafío técnico de los robogamis es mantenerlos muy delgados,

flexible,

flexibles, pero funcionales.

but still remaining functional.

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

Están formados por múltiples capas de circuitos, motores,

microcontrollers and sensors,

microcontroladores y sensores.

all in the single body,

Todo esto dentro de un cuerpo único.

and when you control individual folding joints,

Y si se controlan las articulaciones individuales,

you'll be able to achieve soft motions like that

pueden conseguirse movimientos suaves como el que ven ahora,

upon your command.

al ordenárselo.

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

En vez de ser un robot único

construido específicamente para una única tarea,

robogamis are optimized to do multi-tasks.

los robogamis se optimizan para realizar tareas múltiples.

And this is quite important

Y esto es muy importante

for the difficult and unique environments on the Earth

para los entornos difíciles y únicos de la Tierra

as well as in space.

y el espacio.

Space is a perfect environment for robogamis.

El espacio presenta el entorno ideal para los robogamis.

You cannot afford to have one robot for one task.

No es económicamente posible tener un robot para cada tarea.

Who knows how many tasks you will encounter in space?

¿Quién sabe cuántas tareas deberán realizar en el espacio?

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

Lo que se necesita es un único robot

que pueda transformarse y hacer diferentes tareas.

What we want is a deck of thin robogami modules

Queremos un conjunto de módulos de robogamis delgados

that can transform to do multiples of performing tasks.

que puedan transformarse para concretar diferentes tareas.

And don't take my word for it,

Y no soy únicamente yo quien lo dice.

because the European Space Agency and Swiss Space Center

La Agencia Espacial Europea y el Centro Espacial Suizo

are sponsoring this exact concept.

promueven exactamente este mismo concepto.

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

Aquí pueden ver algunas imágenes de robogamis reconfigurados

exploring the foreign land aboveground, on the surface,

que exploran terreno desconocido

as well as digging into the surface.

y cavan en la superficie.

It's not just exploration.

Explorar no es lo único que hacen.

For astronauts, they need additional help,

Los astronautas necesitan ayuda adicional,

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

ya que no se puede llevar pasantes al espacio.

(Laughter)

(Risas)

They have to do every tedious task.

Deben realizar todas las tareas tediosas.

They may be simple,

Pueden ser tareas simples, pero muy interactivas.

but super interactive.

So you need robots to facilitate their experiments,

Es necesario que los robots faciliten sus experimentos,

assisting them with the communications

los asistan en las comunicaciones,

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

puedan estar en la superficie y actuar como un tercer brazo

manipulando herramientas.

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

¿Cómo podrían controlar a los robogamis, por ejemplo,

outside the space station?

fuera de la estación espacial?

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

Aquí pueden ver a un robogami que sostiene basura espacial.

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

Pueden ver lo que ellos ven y así los controlan,

but what would be better is having the sensation of touch

pero mejor aún sería transferir de forma directa

la sensación de lo que tocan a las manos del astronauta.

directly transported onto the hands of the astronauts.

And what you need is a haptic device,

Lo que se necesita es un dispositivo táctil,

a haptic interface that recreates the sensation of touch.

una interfaz táctil que recree la sensación del tacto.

And using robogamis, we can do this.

Al usar robogamis, podemos conseguir eso.

This is the world's smallest haptic interface

Aquí ven la interfaz táctil más pequeña del mundo,

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

capaz de recrear la sensación de tacto en las yemas de los dedos.

We do this by moving the robogami

Podemos hacer esto al mover el robogami,

by microscopic and macroscopic movements at the stage.

por medio de movimientos microscópicos y macroscópicos.

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

Y con esto, podrán sentir cuál es el tamaño del objeto,

how big the object is,

the roundness and the lines,

su forma y sus líneas, y también su rigidez y textura.

but also the stiffness and the texture.

Alex has this interface just underneath his thumb,

Aquí Alex tiene la interfaz justo debajo del pulgar,

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

y al ponerse sus lentes de RV y los controladores manuales,

now the virtual reality is no longer virtual.

la realidad virtual ya no es virtual,

It becomes a tangible reality.

se vuelve una realidad tangible.

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

La bola azul, la roja y la negra que está observando

is no longer differentiated by colors.

ya no se diferencian por colores.

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

Ahora se trata de una bola azul de goma, una bola roja esponjosa

y una bola de billar negra.

This is now possible.

Ahora esto es posible.

Let me show you.

Permítanme mostrarles.

This is really the first time this is shown live

Vamos a mostrar esto en vivo por primera vez

in front of a public grand audience,

delante de una gran audiencia.

so hopefully this works.

Así que espero que funcione.

So what you see here is an atlas of anatomy

Lo que vemos aquí es un atlas de anatomía

and the robogami haptic interface.

y la interfaz táctil del robogami.

So, like all the other reconfigurable robots,

Al igual que todos los robots reconfigurables, realiza múltiples tareas.

it multitasks.

Not only is it going to serve as a mouse,

Funciona como mouse y, además, como interfaz táctil.

but also a haptic interface.

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

Por ejemplo, tenemos un fondo blanco sin ningún objeto.

That means there is nothing to feel,

Es decir, no hay nada que tocar,

so we can have a very, very flexible interface.

así que podemos tener una interfaz muy, pero muy flexible.

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

Ahora lo uso como mouse para acercarme a la piel,

a muscular arm,

al músculo del brazo, para sentir los bíceps

so now let's feel his biceps,

or shoulders.

o los hombros.

So now you see how much stiffer it becomes.

Pueden notar que se vuelve más rígido.

Let's explore even more.

Exploremos un poco más.

Let's approach the ribcage.

Acerquémonos a las costillas.

And as soon as I move on top of the ribcage

Apenas me posiciono sobre las costillas, entre los músculos intercostales,

and between the intercostal muscles,

which is softer and harder,

que son más suaves y más duros, puedo sentir la diferencia en la rigidez.

I can feel the difference of the stiffness.

Take my word for it.

Tendrán que confiar en mi palabra.

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

Pueden ver que ahora está más rígido,

presenta mayor resistencia bajo las yemas de mis dedos.

it's giving back to my fingertip.

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

Acabo de mostrarles superficies inmóviles.

How about if I were to approach something that moves,

¿Y si me acercara a algo en movimiento,

for example, like a beating heart?

por ejemplo, al corazón mientras late?

What would I feel?

¿Cómo se sentirá?

(Applause)

(Aplausos)

This can be your beating heart.

Este corazón podría ser el de ustedes.

This can actually be inside your pocket

Esto puede estar en su bolsillo mientras hacen compras en línea.

while you're shopping online.

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

Podrían sentir la textura del pulóver que quieren comprar,

how soft it is,

qué tan suave es, si es verdadera cachemira o no;

if it's actually cashmere or not,

or the bagel that you're trying to buy,

o la dona que quieren comprar, qué tan dura o crujiente es.

how hard it is or how crispy it is.

This is now possible.

Ahora esto es posible.

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

La robótica está avanzando y es cada vez más personalizada y adaptable,

to adapt to our everyday needs.

se acomoda a nuestras necesidades diarias.

This unique specie of reconfigurable robotics

Esta especie única de robots reconfigurables

is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface

constituye la plataforma que proporciona esta interfaz invisible e intuitiva,

to meet our exact needs.

capaz de satisfacer nuestras necesidades.

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

Estos robots ya no se verán como personajes de las películas,

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

sino que se verán como ustedes deseen.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)