The Future of Machines That Move like Animals | Robert Katzschmann | TED

Traductor: Sebastian Sanchez Revisor: Sebastian Betti

Modern engineering focuses on rotating motors

La ingeniería moderna se centra en motores giratorios

to power almost any machine.

para alimentar a casi cualquier máquina.

It has taken about 200 years

Ha tomado cerca de 200 años

for motors to become what they are today.

para que los motores se conviertan en lo que son hoy en día.

And they're still loud and unnatural in their ways.

Y aún son ruidosos y poco naturales en sus modos.

The constant noise of machines

El constante ruido de máquinas

causes problems for living beings everywhere,

causa problemas para los seres vivientes en todos lados,

both in the ocean and also on land.

ya sea en el océano o en la tierra.

Humans who are constantly exposed to noise can become stressed, depressed

Los humanos, quienes están todo el tiempo expuestos al ruido,

pueden volverse estresados, deprimidos e incluso desarrollar tinnitus.

and even develop tinnitus.

In contrast,

En contraste,

there are no rotating motors in nature.

no existen motores giratorios en la naturaleza.

Nature often smoothly, glides, swims or wiggles,

La naturaleza es suavidad, se desliza, nada y se agita,

without the rattling of rigid parts

todo sin las vibraciones de partes rígidas

or the loud rubbing of surfaces.

o el ruido de superficies frotándose.

I believe we can and should rehaul our approach to how we make machines.

Creo que deberíamos reformular nuestra visión sobre cómo hacemos máquinas.

Instead of using rigid or unnatural materials,

En vez de utilizar materiales antinaturales y rígidos,

what if we made biomimetic machines?

¿qué pasaría si hiciéramos máquinas biomiméticas?

Machines made of soft or living materials

Máquinas hechas de materiales orgánicos

that are adaptive and safe to use in a variety of everyday tasks?

que se puedan adaptar y seguros de usar en una variedad de tareas diarias.

Can you imagine boats or submarines that propel themselves

¿Pueden imaginar botes o submarinos capaces de impulsarse a sí mismos,

by moving their tails from side to side,

pero moviendo sus colas de lado a lado,

just like fish do?

tal como lo haría un pez?

So to imitate these natural movements,

Entonces para imitar estos movimientos naturales,

we have to replace rotating motors

debemos reemplazar los motores giratorios

and fast, spinning propellers

así como las hélices giratorias rápidas,

with artificial muscles.

con músculos artificiales.

And I can tell you this, this can be done.

Y puedo asegurarles que se puede lograr.

Our team of researchers at MIT and ETH Zurich

Nuestro equipo de investigadores en la MIT y ETH Zúrich

has started to develop less disruptive robots

ya han empezado el desarrollo de robots no perjudiciales

by introducing a new, biomimetic way of moving through water.

introduciendo una nueva forma biomimética,

que sirve para moverse por el agua.

We created a biomimetic robotic fish.

Hemos creado un pez robótico biomimético.

Her name is Sophie.

Su nombre es Sophie.

She's the first demonstration of a fully untethered, soft robot

Ella es la primera demostración de un robot totalmente libre y suave,

that can explore the ocean without the need for propellers.

que puede explorar el océano sin la necesidad de propulsores.

Sophie pumps water back and forth within a highly deformable tail.

Sophie, bombea el agua de un lado a otro, dentro de una cola bastante deformable.

Her tail movement imitates the natural swimming motion of real fish.

Su cola imita el movimiento del nadado natural de un pez real.

Sophie's natural design allows her to closely monitor aquatic life.

El diseño natural de Sophie, le permite acercarse y monitorear la vida acuática.

Now, there's a catch.

Ahora, existe un inconveniente.

Sophie is energy-hungry and loud.

Sophie requiere de mucha energía y es ruidosa.

Yes, we successfully managed to build a robot that swims like a fish,

Sí, hemos logrado crear un robot que puede nadar como un pez,

but...

pero...

Sophie requires a motor and a pump to properly work.

Sophie requiere de un motor y una bomba para funcionar apropiadamente.

Now we are replacing that motor and pump,

Bueno, ya estamos reemplazando ese motor y bomba,

which is noisy and not desired in such a way,

los cuales son ruidosos y no es lo que estamos buscando;

we're replacing it with silent, artificial muscles.

sus reemplazos son músculos artificiales silenciosos.

These muscles are called HASELs.

Estos músculos se llaman HASELs.

They directly and efficiently convert electrical energy

Convierten eficiente y directamente la energía eléctrica

into muscle contractions.

a contracciones musculares.

Take a look at this large muscle we made to lift and lower a leg.

Tomen un vistazo a este gran músculo creado para levantar y bajar una pierna.

A stack of flexible sheets contracts and relaxes

Un montón de capas flexibles se contrae y relaja

just like a thigh muscle does.

similar a como lo harían los músculos del muslo.

Let me tell you how this works.

Les diré cómo funciona.

So we take laminated sheets

Tenemos hojas laminadas

to create pouches.

para crear bolsas.

We have several of these pouches within a single muscle.

Hay varias de estas bolsitas dentro de un solo músculo.

We now take a conductive ink

Ahora tomamos una tinta conductora

and spray-coat that ink onto these pouches,

y rociamos una capa sobre esas bolsas,

and then we inject them with oil.

para luego inyectarlas en aceite.

After having done this,

Después de hacer esto,

we have a conductive ink that acts like a flexible electrode

tendremos a la tinta conductora que actúa como un electrodo flexible

that squeezes these liquid-filled pouches

que aprieta estos líquidos dentro de las bolsas

when a voltage is applied.

al momento de aplicar voltaje.

Now, just like muscles with real fish,

Ahora, tal como los músculos dentro de un pez real,

we take this kind of filmed muscles

tomamos estos músculos grabados

and pair them up as antagonistic pairs

y los emparejamos como pares opuestos

and put them into our soft robotic fish design.

y terminamos colocándolos en nuestro diseño robótico de pez.

We 3D-print the hull

Imprimimos en 3D nuestra cubierta

and the spine of this fish,

y la espina del pez,

using soft and rigid materials.

usando materiales rígidos y suaves.

The fish now swims silently

El pez ahora nadará en silencio

by electrically charging the muscles inside of the fish

cargando eléctricamente los músculos dentro del pez

in an alternating fashion from one side to the other.

de una forma alternante de un lado hacia el otro.

To improve our designs,

Para mejorar nuestros diseños,

we do not rely on tedious trial and error fabrication.

no dependemos de la tediosa fabricación de prueba y error.

Instead, our software rapidly simulates

En cambio, nuestro software simula rápidamente

and optimizes a design for performance

y optimiza el diseño para mejorar el rendimiento

before we have to build it.

antes de tener que construirlo.

Our approach creates a continuous design space

Nuestro enfoque crea un espacio de diseño continuo

that interpolates between existing fish designs to create new designs.

que interpola entre diseños existentes de pez, para crear nuevos diseños.

Our optimization then explores this continuous design space

Nuestra optimización explora este espacio de diseño constante

to come up with new and faster creatures we have not seen before.

para idear criaturas nuevas y más rápidas que no habíamos visto antes.

Robots one day might even be made of living muscle cells.

Algún día puede que los robots estén hechos de células musculares vivas.

Wouldn't it be great if such a living robot would then heal itself,

¿No sería asombroso que un robot así pueda curarse a sí mismo,

just like human muscles do?

tal como lo haría un humano?

I can tell you this.

Puedo decirles esto:

Hablando de células musculares,

Starting from muscle cells,

we can already print, grow and stimulate muscles.

ya podemos imprimir, crecer y estimular músculos.

We are now beginning to make these muscles larger,

Ahora logramos crear músculos más grandes,

longer-lasting and controllable.

más duraderos y controlables.

It’s a fascinating challenge to engineer a standalone muscle

Es un desafío fascinante diseñar un músculo independiente

without a supporting organism

sin algún organismo de apoyo

that provides this muscle with an immune system.

que provea este músculo con un sistema inmune.

These living muscles efficiently convert chemical energy that comes from nutrients

Estos músculos vivientes convierten la energía química de nutrientes

into muscle contractions.

a contracciones musculares.

Living muscles can eventually become sustainable

Músculos vivientes pueden volverse eventualmente sostenibles,

and biodegradable machines

máquinas biodegradables

that decrease emissions and pollution

que disminuyan las emisiones y la contaminación,

all while actually truly mimicking nature.

todo mientras realmente imitando la naturaleza.

So all of this,

Entonces todo esto,

what I've told you, is possible

todo lo que les he dicho es posible

with the knowledge that researchers and engineers have today.

con el conocimiento que los investigadores e ingenieros tienen ahora.

I believe we have to rethink every machine ever invented

Yo creo que debemos repensar cada máquina que hemos inventado

from a holistic perspective.

desde una perspectiva holística.

We have to rethink what the machine should do

Debemos repensar qué es lo que debería hacer una máquina

and what it should not do.

y qué no debe hacer.

I think we want machines that safely integrate with us,

Pienso que queremos máquinas que sean seguras para todos,

improve our quality of life.

que mejore nuestra calidad de vida.

All the while, we respect nature,

Al mismo tiempo, respetando a la naturaleza,

and don't pollute our world with loud noises.

sin contaminar nuestro mundo con ruido innecesario.

So let's reimagine machines to take on forms

Entonces, reimaginemos máquinas para que tomen formas

we have never thought of before

que nunca habíamos pensado antes

and discover places we have never been to before.

y descubramos lugares en los que nunca hemos estado.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)