Sarah Bergbreiter: Why I make robots the size of a grain of rice

Sarah Bergbreiter: ¿Por qué hago robots del tamaño de un grano de arroz?

Traductor: Denise RQ Revisor: Sebastian Betti

My students and I work on very tiny robots.

Mis alumnos y yo trabajamos con robots muy pequeños.

Now, you can think of these as robotic versions

Podemos verlos como versiones robóticas

of something that you're all very familiar with: an ant.

de algo con lo que todos estamos muy familiarizados: una hormiga.

Todos sabemos que las hormigas y otros insectos de este tamaño

We all know that ants and other insects at this size scale

can do some pretty incredible things.

pueden hacer cosas bastante asombrosas.

We've all seen a group of ants, or some version of that,

Todos hemos visto a un grupo de hormigas, o algo similar,

carting off your potato chip at a picnic, for example.

cargando patatas fritas en un picnic, por ejemplo.

But what are the real challenges of engineering these ants?

¿Pero cuáles son los verdaderos desafíos para construir estas hormigas?

Well, first of all, how do we get the capabilities of an ant

Bueno, en primer lugar, ¿cómo conseguimos tener las capacidades de una hormiga

in a robot at the same size scale?

en un robot del mismo tamaño?

Well, first we need to figure out how to make them move

Bueno, primero tenemos que averiguar cómo hacer que se muevan

when they're so small.

siendo tan pequeños.

We need mechanisms like legs and efficient motors

Necesitamos mecanismos como piernas y motores eficientes

in order to support that locomotion,

para apoyar la locomoción.

and we need the sensors, power and control

y sensores, energía y control

in order to pull everything together in a semi-intelligent ant robot.

para juntar todo en un robot hormiga semi-inteligente.

And finally, to make these things really functional,

Y, por último, para hacer que estas cosas realmente funcionen,

we want a lot of them working together in order to do bigger things.

queremos que la mayoría trabajen juntos para lograr grandes cosas.

So I'll start with mobility.

Así que empezaré con la movilidad.

Insects move around amazingly well.

Los insectos se mueven increíblemente bien en su entorno.

This video is from UC Berkeley.

Este vídeo es de la Universidad de Berkeley.

It shows a cockroach moving over incredibly rough terrain

Muestra una cucaracha en movimiento sobre un terreno muy accidentado

without tipping over,

sin que vuelque

and it's able to do this because its legs are a combination of rigid materials,

y es capaz de hacerlo porque sus piernas son una combinación de materiales rígidos,

which is what we traditionally use to make robots,

que es lo que tradicionalmente usamos para hacer robots,

and soft materials.

y materiales blandos.

Jumping is another really interesting way to get around when you're very small.

Saltar es otra forma muy interesante de moverse cuando uno es muy pequeño.

Así que estos insectos almacenan energía en un brinco

So these insects store energy in a spring and release that really quickly

y la liberan rápidamente para conseguir la fuerza necesaria para salir del agua.

to get the high power they need to jump out of water, for example.

So one of the big contributions from my lab

Así que una de las grandes contribuciones de mi laboratorio

has been to combine rigid and soft materials

ha sido combinar materiales rígidos y blandos

in very, very small mechanisms.

en mecanismos muy, muy pequeños.

So this jumping mechanism is about four millimeters on a side,

Este mecanismo para saltar es de unos 4 milímetros,

so really tiny.

así que es realmente pequeño.

The hard material here is silicon, and the soft material is silicone rubber.

El material duro que empleamos es el silicio

y el blando, caucho de silicona.

And the basic idea is that we're going to compress this,

Y la idea principal es comprimir esto,

store energy in the springs, and then release it to jump.

almacenar la energía en los muelles, y luego soltarlo para saltar.

So there's no motors on board this right now, no power.

Así que no hay motores de momento, no hay energía.

Esta se acciona con un método que llamamos en mi laboratorio

This is actuated with a method that we call in my lab

"graduate student with tweezers." (Laughter)

"estudiante graduado con pinzas". (Risas)

So what you'll see in the next video

Así que lo que van a ver en el siguiente vídeo

is this guy doing amazingly well for its jumps.

es a este robot que saltará increíblemente bien.

So this is Aaron, the graduate student in question, with the tweezers,

Este es Aarón, el estudiante graduado en cuestión, con las pinzas,

and what you see is this four-millimeter-sized mechanism

y aquí ven un mecanismo de 4 milímetros

jumping almost 40 centimeters high.

que salta casi 40 centímetros.

That's almost 100 times its own length.

Eso es casi 100 veces su propio tamaño.

And it survives, bounces on the table,

Y sobrevive, rebota sobre la mesa,

es increíblemente robusto y, por supuesto,

it's incredibly robust, and of course survives quite well until we lose it

sobrevive bastante bien hasta que lo perdemos

because it's very tiny.

porque es muy pequeño.

En última instancia, sin embargo, queremos añadirle motores también,

Ultimately, though, we want to add motors to this too,

and we have students in the lab working on millimeter-sized motors

y tenemos estudiantes en el laboratorio trabajando en motores milimétricos

to eventually integrate onto small, autonomous robots.

para integrarlos en estos pequeños robots autónomos.

But in order to look at mobility and locomotion at this size scale to start,

Pero para trabajar la movilidad y la locomoción a esta escala

we're cheating and using magnets.

hacemos trampa y usamos imanes.

Esto muestra lo que finalmente pertenecerá a una pierna de microrobot,

So this shows what would eventually be part of a micro-robot leg,

and you can see the silicone rubber joints

y pueden ver las juntas de la goma de silicona

and there's an embedded magnet that's being moved around

y el imán incorporado que se está moviendo de arriba abajo

by an external magnetic field.

accionado por un campo magnético externo.

So this leads to the robot that I showed you earlier.

Así que todo esto nos lleva al robot que les mostré antes.

The really interesting thing that this robot can help us figure out

Lo realmente interesante es que este robot puede ayudarnos a averiguar

is how insects move at this scale.

cómo se mueven los insectos a esta escala.

We have a really good model for how everything

Tenemos un modelo muy bueno de cómo todos se mueven,

from a cockroach up to an elephant moves.

desde una cucaracha hasta un elefante.

We all move in this kind of bouncy way when we run.

Todos nos movemos dando estos saltos cuando corremos.

But when I'm really small, the forces between my feet and the ground

Pero cuando uno es realmente pequeño, las fuerzas que hay entre los pies y el suelo

are going to affect my locomotion a lot more than my mass,

afectarán la locomoción mucho más que la masa,

y eso es lo que lleva a estos saltos durante el movimiento.

which is what causes that bouncy motion.

So this guy doesn't work quite yet,

Este robot no funciona todavía,

but we do have slightly larger versions that do run around.

pero sí que tenemos versiones ligeramente más grandes que funcionan.

So this is about a centimeter cubed, a centimeter on a side, so very tiny,

Este tiene cerca de un centímetro cúbico, un centímetro de lado, muy pequeño,

and we've gotten this to run about 10 body lengths per second,

y hemos logrado que recorra 10 veces su tamaño por segundo,

so 10 centimeters per second.

eso, 10 centímetros por segundo.

It's pretty quick for a little, small guy,

Es bastante rápido para un pequeñín como este,

and that's really only limited by our test setup.

y solo lo limita nuestro sistema de prueba.

But this gives you some idea of how it works right now.

Pero pueden hacerse una idea de cómo funciona en este momento.

We can also make 3D-printed versions of this that can climb over obstacles,

También podemos imprimir versiones en 3D que pueden escalar obstáculos,

a lot like the cockroach that you saw earlier.

modelos bastante parecidos a la cucaracha que vieron antes.

But ultimately we want to add everything onboard the robot.

Pero en última instancia, queremos añadir todo esto al robot.

We want sensing, power, control, actuation all together,

Queremos que los detectores, la energía, los controles, actúen todos juntos,

and not everything needs to be bio-inspired.

y no todo tiene que ser de inspiración biológica.

So this robot's about the size of a Tic Tac.

Este es un robot del tamaño de un Tic Tac.

And in this case, instead of magnets or muscles to move this around,

Y en este caso, en lugar de imanes o músculos para moverse,

we use rockets.

usamos cohetes.

So this is a micro-fabricated energetic material,

Así que este es un material energético microfabricado,

and we can create tiny pixels of this,

y podemos crear diminutos píxeles de esto,

and we can put one of these pixels on the belly of this robot,

y podemos poner uno de estos píxeles en el vientre de este robot,

and this robot, then, is going to jump when it senses an increase in light.

para que este robot luego salte al detectar un aumento de luz.

So the next video is one of my favorites.

El siguiente vídeo es uno de mis favoritos.

So you have this 300-milligram robot

Tenemos a este robot de 300 miligramos

jumping about eight centimeters in the air.

que salta unos 8 centímetros en el aire.

It's only four by four by seven millimeters in size.

Tiene solo 4x4x7 milímetros.

And you'll see a big flash at the beginning

Y verán un gran destello al inicio

cuando se dispara el material enérgico,

when the energetic is set off,

and the robot tumbling through the air.

y el robot da vueltas por el aire.

So there was that big flash,

Aquí hubo un gran destello,

and you can see the robot jumping up through the air.

y pueden ver al robot saltar por los aires.

So there's no tethers on this, no wires connecting to this.

Así que no hay fijaciones, no hay cables conectados.

Everything is onboard, and it jumped in response

Todo está a bordo del robot, y saltó en respuesta

to the student just flicking on a desk lamp next to it.

a que un estudiante simplemente encendió una lámpara de escritorio.

So I think you can imagine all the cool things that we could do

Así que creo que pueden imaginar todas las cosas interesantes que podríamos hacer

with robots that can run and crawl and jump and roll at this size scale.

con robots que pueden correr, gatear saltar y rodar a esta escala.

Imagine the rubble that you get after a natural disaster like an earthquake.

Imaginen los escombros que quedan después de un desastre natural como un terremoto.

Imagine these small robots running through that rubble

Imaginen a estos pequeños robots corriendo a través de esos escombros

to look for survivors.

para buscar supervivientes.

Or imagine a lot of small robots running around a bridge

O imaginen un montón de pequeños robots corriendo por un puente

in order to inspect it and make sure it's safe

para poder inspeccionarlo y asegurarse de que es seguro

so you don't get collapses like this,

para evitar derrumbes como este,

which happened outside of Minneapolis in 2007.

que ocurrió a las afueras de Mineápolis en 2007.

Or just imagine what you could do

O imaginen lo que se puede hacer

if you had robots that could swim through your blood.

con robots que podrían nadar por el torrente sanguíneo.

Right? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.

¿No? "El viaje fantástico" de Isaac Asimov.

Or they could operate without having to cut you open in the first place.

O que podrían operar sin tener que abrir, para empezar.

O podríamos cambiar radicalmente la forma de construir cosas

Or we could radically change the way we build things

if we have our tiny robots work the same way that termites do,

si tuviéramos nuestros pequeños robots trabajando

de la misma manera que trabajan las termitas,

and they build these incredible eight-meter-high mounds,

que construyen estos increíbles montículos de 8 metros de altura,

effectively well ventilated apartment buildings for other termites

edificios de apartamentos eficientes y bien ventilados para otras termitas

in Africa and Australia.

en África y en Australia.

So I think I've given you some of the possibilities

Así que creo que les he ofrecido algunas de las posibilidades

of what we can do with these small robots.

de lo que podemos hacer con estos pequeños robots.

And we've made some advances so far, but there's still a long way to go,

Y hemos hecho algunos avances hasta el momento,

pero todavía hay un largo camino por recorrer,

and hopefully some of you can contribute to that destination.

y es de esperar que alguno de Uds. pueda contribuir a ese destino.

Thanks very much.

Muchas gracias.

(Applause)

(Aplausos)