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

Traducteur: Anthony Couturier Relecteur: Anne-Sophie Matichard

Modern engineering focuses on rotating motors

L’ingénierie moderne se concentre sur les moteurs rotatifs

to power almost any machine.

pour alimenter presque toutes les machines.

It has taken about 200 years

Il aura fallu à peu près 200 ans

for motors to become what they are today.

pour que les moteurs deviennent ce qu’ils sont aujourd’hui.

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

Ils sont toujours aussi bruyants et ils manquent de naturel.

The constant noise of machines

Le bruit incessant des machines

causes problems for living beings everywhere,

est à l’origine de problèmes pour les organismes vivants

partout dans le monde, dans les océans ou sur terre.

both in the ocean and also on land.

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

Les humains exposés sans cesse au bruit peuvent être stressés, dépressifs

and even develop tinnitus.

et peuvent même développer des acouphènes.

In contrast,

Par opposition,

there are no rotating motors in nature.

les moteurs rotatifs n’existent pas dans la nature.

Nature often smoothly, glides, swims or wiggles,

Souvent, la nature glisse, nage ou se déhanche en douceur,

without the rattling of rigid parts

sans claquements de pièces rigides

or the loud rubbing of surfaces.

et sans bruits de frottement de surfaces.

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

Nous pouvons et devons revoir la façon dont nous construisons les machines.

Instead of using rigid or unnatural materials,

Plutôt que d’utiliser des matériaux rigides ou artificiels,

what if we made biomimetic machines?

et si nous faisions des machines qui imitent le vivant ?

Machines made of soft or living materials

Des machines en matériaux mous ou en matériaux vivants qui s’adapteraient

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

et qu’on pourrait utiliser sans risque dans un nombre de tâches quotidiennes.

Can you imagine boats or submarines that propel themselves

Essayez d’imaginer des bateaux ou des sous-marins autopropulsés

by moving their tails from side to side,

par leur queue bougeant de gauche à droite,

just like fish do?

comme un poisson.

So to imitate these natural movements,

Pour imiter ces mouvements naturels,

we have to replace rotating motors

il faut remplacer les moteurs rotatifs

and fast, spinning propellers

et les hélices qui tournent rapidement

with artificial muscles.

par des muscles artificiels.

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

Je vous assure que c’est possible.

Our team of researchers at MIT and ETH Zurich

Notre équipe de chercheurs du MIT et de l’EPFZ de Zurich

has started to develop less disruptive robots

a commencé à développer des robots moins disruptifs

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

en introduisant une nouvelle façon de se déplacer dans l’eau qui imite le vivant

We created a biomimetic robotic fish.

Nous avons créé un poisson-robot biomimétique.

Her name is Sophie.

Elle s’appelle Sophie.

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

C’est la première fois qu’un robot mou, entièrement sans attaches,

that can explore the ocean without the need for propellers.

peut explorer les océans sans avoir recours à une hélice.

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

Sophie pompe l’eau d’avant en arrière dans une queue hautement déformable.

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

Le mouvement de sa queue imite celui d’un vrai poisson quand il nage.

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

Ses traits naturels lui permettent d’observer la vie aquatique de près.

Now, there's a catch.

Oui mais voilà, il y a un hic.

Sophie is energy-hungry and loud.

Sophie consomme beaucoup d’énergie et elle est bruyante.

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

Certes, nous avons réussi à faire un robot qui nage comme un poisson,

but...

mais...

Sophie requires a motor and a pump to properly work.

Sophie a besoin d’un moteur et d’une pompe pour fonctionner correctement.

Now we are replacing that motor and pump,

Nous sommes en train de remplacer ce moteur et cette pompe,

which is noisy and not desired in such a way,

qui fait du bruit et dont on ne veut pas ici,

we're replacing it with silent, artificial muscles.

par des muscles artificiels silencieux.

These muscles are called HASELs.

Ces muscles sont appelés HASEL.

They directly and efficiently convert electrical energy

Ils convertissent l’énergie électrique directement et de manière efficace

into muscle contractions.

en contractions musculaires.

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

Regardez ce gros muscle conçu pour lever et baisser une jambe.

A stack of flexible sheets contracts and relaxes

Un empilement de feuilles flexibles se contracte et se relâche,

just like a thigh muscle does.

exactement comme le fait le muscle de la cuisse.

Let me tell you how this works.

Voilà comment ça fonctionne.

So we take laminated sheets

Nous utilisons des feuilles stratifiées

to create pouches.

pour créer des poches.

We have several of these pouches within a single muscle.

Il y a plusieurs poches au sein d’un même muscle.

We now take a conductive ink

De l’encre conductrice est ensuite pulvérisée sur ces poches

and spray-coat that ink onto these pouches,

and then we inject them with oil.

et nous injectons de l’huile à l’intérieur.

After having done this,

De cette façon,

we have a conductive ink that acts like a flexible electrode

l’encre conductrice se comporte comme une électrode flexible

that squeezes these liquid-filled pouches

et compresse ces poches remplies de liquide

when a voltage is applied.

lorsqu’elle est mise sous tension.

Now, just like muscles with real fish,

Tout comme les muscles d’un vrai poisson,

we take this kind of filmed muscles

nous prenons ces membranes musculaires,

and pair them up as antagonistic pairs

nous les couplons, telles des paires antagonistes,

and put them into our soft robotic fish design.

et nous les insérons dans notre poisson-robot mou.

We 3D-print the hull

Une imprimante 3D fait la coque

and the spine of this fish,

et le dos de ce poisson

using soft and rigid materials.

avec des matériaux mous et rigides.

The fish now swims silently

Le poisson nage ainsi silencieusement

by electrically charging the muscles inside of the fish

grâce aux charges électriques des muscles à l’intérieur

in an alternating fashion from one side to the other.

qui alternent d’un côté à l’autre.

To improve our designs,

Pour améliorer nos modèles,

we do not rely on tedious trial and error fabrication.

notre fabrication ne repose pas sur une méthode essai-erreur fastidieuse.

Instead, our software rapidly simulates

Plutôt, notre logiciel fait rapidement une simulation

and optimizes a design for performance

et optimise un modèle pour obtenir les meilleures performances

before we have to build it.

avant de le construire.

Our approach creates a continuous design space

Notre méthode crée un espace de conception continu

that interpolates between existing fish designs to create new designs.

qui s’intercale entre les modèles de poisson existants

pour en créer de nouveaux.

Our optimization then explores this continuous design space

Notre optimisation explore ensuite cet espace de conception continu

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

pour élaborer des créatures nouvelles et plus rapides, jamais vues auparavant.

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

Les robots pourraient même être un jour faits de cellules musculaires vivantes.

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

Ne serait-ce pas formidable si un robot vivant pouvait se guérir

just like human muscles do?

tout comme les muscles humains le font ?

I can tell you this.

À partir de cellules musculaires, il est déjà possible

Starting from muscle cells,

we can already print, grow and stimulate muscles.

d’imprimer, de développer et de stimuler des muscles.

We are now beginning to make these muscles larger,

Nous commençons à créer des muscles plus grands,

longer-lasting and controllable.

plus durables et contrôlables.

It’s a fascinating challenge to engineer a standalone muscle

C’est un défi fascinant de concevoir un muscle autonome,

without a supporting organism

sans organisme pour le soutenir

that provides this muscle with an immune system.

et lui fournir un système immunitaire.

These living muscles efficiently convert chemical energy that comes from nutrients

Ces muscles vivants convertissent efficacement l’énergie chimique

issue des nutriments en contractions musculaires.

into muscle contractions.

Living muscles can eventually become sustainable

Les muscles vivants peuvent devenir

des machines durables et biodégradables

and biodegradable machines

that decrease emissions and pollution

qui diminueront les émissions et la pollution

all while actually truly mimicking nature.

en copiant réellement la nature.

So all of this,

Tout ça, tout ce dont je viens de vous parler, est possible

what I've told you, is possible

with the knowledge that researchers and engineers have today.

grâce aux connaissances actuelles des chercheurs et des ingénieurs.

I believe we have to rethink every machine ever invented

Je pense que nous devons repenser chaque machine qui a été inventée

from a holistic perspective.

avec une perspective holistique.

We have to rethink what the machine should do

Nous devons repenser ce que la machine devrait faire

and what it should not do.

et ce qu’elle ne devrait pas faire.

I think we want machines that safely integrate with us,

Nous voulons des machines qui s’intègrent à nous en toute sécurité

improve our quality of life.

et qui améliorent notre qualité de vie.

All the while, we respect nature,

Dans ce cas, nous respectons la nature

and don't pollute our world with loud noises.

et nous ne polluons pas la planète avec des bruits assourdissants.

So let's reimagine machines to take on forms

Réimaginons les machines, donnons-leur des formes

we have never thought of before

auxquelles nous n’avions jamais pensé avant,

and discover places we have never been to before.

et faisons-leur découvrir des endroits que nous n’avions jamais visités.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)