Origami robots that reshape and transform themselves | Jamie Paik

Fordító: Reka Lorinczy Lektor: Andi Vida

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

Robotszakértőként sokszor megkérdezik tőlem:

"When we will they start serving me breakfast?"

"Mikortól fogják robotok felszolgálni a reggelimet?"

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

Azt gondoltam, hogy a robotok emberszerűbbek lesznek.

I thought they would look like me,

Azt gondoltam, hogy rám fognak hasonlítani.

so I built eyes that would simulate my eyes.

Ezért olyan szemeket építek, melyek olyanok, mint az enyém,

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

olyan precíz ujjakat, melyekkel akár...

baseballs.

baseballozhatok is.

Classical robots like this

Ezeknek a klasszikus robotoknak

are built and become functional

az építése és működése

based on the fixed number of joints and actuators.

az állandó számú csuklón és működtetőszerven múlik.

And this means their functionality and shape are already fixed

Ez azt jelenti, hogy testre szabott feladatot hajtanak végre,

formájuk már a tervezés pillanatában meghatározott.

at the moment of their conception.

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

Bár ez a kar igazán szépen dob –

it even hit the tripod at the end--

végül még az állványt is eltalálta –,

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

de ettől még nem tud magától reggelit készíteni.

It's not really suited for scrambled eggs.

Nem alkalmas tojásfőzésre.

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

Itt villant be nekem az új robotok jövőképe:

the transformers.

az alakváltó robotok.

They drive, they run, they fly,

Vezetnek, futnak, repülnek,

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

a folyton változó, új környezettől és az adott feladattól függően.

To make this a reality,

Ennek megvalósítására

you really have to rethink how robots are designed.

át kell gondolni a robotok tervezését.

So, imagine a robotic module in a polygon shape

Úgy képzeljék el, hogy a robot építőelemeit sokszögűre tervezzük,

and using that simple polygon shape

és ugyanazt a sokszöget használjuk

to reconstruct multiple different forms

különböző összetett formák kialakítására,

to create a new form of robot for different tasks.

mert különböző feladatokhoz más-más forma szükséges.

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

A számítógépes grafikában ez nem újdonság,

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

már jó ideje használják a legtöbb film készítésénél.

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

De ha mozgásba kell hozni egy robotot,

it's a completely new story.

az teljesen más helyzet.

It's a completely new paradigm.

Ez egészen új felállás.

But you've all done this.

Mindenki szembesült már ilyennel.

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

Hajtogattak repülőt, hajót vagy madarat papírból?

Origami is a versatile platform for designers.

Az origami sokféle lehetőséget biztosít a tervezőknek.

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

Egyetlen papírlapból sokféle formát lehet kialakítani,

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

és ha nem tetszik az eredmény, kisimítjuk, és újra lehet kezdeni.

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

Síkidomból létre lehet hozni térbeli alakzatot hajtogatással.

and this is proven mathematically.

Ez matematikailag is alátámasztott.

And imagine if you were to have an intelligent sheet

Képzeljenek el egy okoslapot,

that can self-fold into any form it wants,

ami bármilyen formára képes összehajtogatni magát,

anytime.

bármikor.

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

Ezen dolgozom.

I call this robotic origami,

Úgy hívom: robot-origami,

"robogami."

vagy "robogami".

This is our first robogami transformation

Íme, az első robogami átalakulás,

that was made by me about 10 years ago.

én készítettem tíz éve.

From a flat-sheeted robot,

Egy lapos robotból

it turns into a pyramid and back into a flat sheet

piramis lesz, és ismét lapos robot,

and into a space shuttle.

majd űrsikló.

Quite cute.

Milyen aranyos!

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

Tíz év elteltével origami robot kutató nindzsa csapatommal,

about 22 of them right now --

most épp 22 fővel,

we have a new generation of robogamis,

új robogami nemzedékünk van,

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

ezek kicsit hatékonyabbak, és többet tudnak elődjeiknél.

So the new generation of robogamis actually serve a purpose.

A robogamik új nemzedéke határozott célt szolgál.

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

Ez például magától képes mozgást váltani, a tereptől függően.

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

Száraz egyenletes talajon csúszkál.

And if it meets sudden rough terrain,

Mikor hirtelen egyenetlen talajhoz ér,

it starts rolling.

átbucskázik.

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

Ezt teszi, ugyanaz a robot,

but depending on which terrain it meets,

de a talajviszonyoktól függően

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

a vezérlőben lévő különböző programok szerint mozog.

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

Ha akadályba ütközik, akkor átugrik rajta.

It does this by storing energy in each of its legs

Az ehhez szükséges energiát a lábaiban tárolja,

and releasing it and catapulting like a slingshot.

amit kiold, majd kilövi magát, mint egy csúzliból.

And it even does gymnastics.

Még tornázni is tud.

Yay.

Ez igen!

(Laughter)

(Nevetés)

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

Bemutattam egyetlen robogami képességét.

Imagine what they can do as a group.

Képzelhetik, mit tudhatnak csoportosan!

They can join forces to tackle more complex tasks.

Összefoghatnak összetettebb feladatok kivitelezéséhez.

Each module, either active or passive,

Minden aktív vagy passzív modult

we can assemble them to create different shapes.

összeszerelhetünk különböző formákban.

Not only that, by controlling the folding joints,

De nem csak ennyi, a hajlítható csatlakozások irányításával

we're able to create and attack different tasks.

más-más feladatra tehetjük őket alkalmassá.

The form is making new task space.

A forma újraértelmezi a feladat terét.

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

Jelenleg az összerakásuk a legfontosabb.

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

Önállóan kell különböző helyeken megtalálniuk egymást,

attach and detach, depending on the environment and task.

kapcsolódni vagy szétválni, környezettől és feladattól függően.

And we can do this now.

És ezt ma már meg tudjuk valósítani.

So what's next?

Mi lesz a következő lépés?

Our imagination.

Fantáziánk szabja meg.

This is a simulation of what you can achieve

Ez szimulálja, mi valósítható meg

with this type of module.

ilyen modullal.

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

Elhatároztuk, hogy készítünk egy négylábú lánctalpast,

turn into a little dog and make small gaits.

ami aprókat lépegető kiskutyává alakul át.

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

Ugyanazzal a modullal egyéb feladatot is el tudunk látni:

a manipulator, a typical, classical robotic task.

lehet belőle markoló, ami tipikus, klasszikus robotfeladat.

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

Egy markolókanállal tárgyat emelhet fel.

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

Természetesen több modult is adhatunk hozzá, hogy hosszabb karja legyen,

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

hogy kisebb-nagyobb tárgyakat is megtaláljon és megragadjon,

or even have a third arm.

akár három karú is lehet.

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

A robogamiknak nincs meghatározott formájuk vagy feladatuk.

They can transform into anything, anywhere, anytime.

Átalakíthatóak bármivé, bárhol, bármikor.

So how do you make them?

Hogyan gyártjuk őket?

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

A legfontosabb feltétel, hogy egészen vékonyak legyenek,

flexible,

hajlékonyak,

but still remaining functional.

ugyanakkor működőképesek.

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

Több réteg áramkör alkotja, motorok,

microcontrollers and sensors,

mikrovezérlők és érzékelők.

all in the single body,

Mindez egyetlen felületen,

and when you control individual folding joints,

és mikor egyenként vezérlünk minden hajlítható kapcsolódást,

you'll be able to achieve soft motions like that

akkor parancsunkra

upon your command.

ilyen egészen finom mozgásra képesek.

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

Az egyetlen célfeladatra fejlesztett egyedi robotokkal ellentétben

robogamis are optimized to do multi-tasks.

a robogamik több feladatra is alkalmasak.

And this is quite important

Ez lényeges, ha figyelembe vesszük

for the difficult and unique environments on the Earth

a bonyolult és egyedi környezetet

as well as in space.

a Földön és az űrben.

Space is a perfect environment for robogamis.

Az űr tökéletes helyszín robogamiknak.

You cannot afford to have one robot for one task.

A feladatok nem oldhatók meg egyetlen célra szánt egyetlen robottal.

Who knows how many tasks you will encounter in space?

Ki tudja, hány feladattal találkozunk az űrben?

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

Egyetlen vezérelt egységről többféle feladat ellátása képes robotok kellenek.

What we want is a deck of thin robogami modules

Nekünk vékony robogami modulokra van szükségünk,

that can transform to do multiples of performing tasks.

melyek képesek sokféle feladat ellátására átalakulni.

And don't take my word for it,

Nem kell, hogy higgyenek nekem,

because the European Space Agency and Swiss Space Center

mert az Európai Űrügynökség és a Svájci Űrközpont

are sponsoring this exact concept.

pontosan ezt a projektet támogatja.

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

Íme, pár kép a robogamik átalakulásáról,

exploring the foreign land aboveground, on the surface,

amint kutatják az idegen területet, a felszíni réteget,

as well as digging into the surface.

ásnak a felszínen.

It's not just exploration.

Nem csak kutatnak.

For astronauts, they need additional help,

Az űrhajósoknak segítenek,

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

mert nem küldhetünk utánuk segédeket.

(Laughter)

(Nevetés)

They have to do every tedious task.

Minden unalmas tennivalót nekik kell elvégezni.

They may be simple,

Lehetnek egyszerűek,

but super interactive.

de nagyon interaktívak.

So you need robots to facilitate their experiments,

Szükségünk van tehát robotokra, hogy megkönnyítsék a kísérleteinket,

assisting them with the communications

segítsék a kapcsolattartást.

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

Letalpalnak a felszínen, hogy harmadik karként segítsenek tartani a szerszámokat.

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

De hogy fogják vezérelni a robogamikat,

outside the space station?

például az űrállomáson kívül?

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

Mutatok egy űrszemetet hordozó robogamit.

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

Vizuálisan követhető a tevékenysége,

but what would be better is having the sensation of touch

de még jobb lenne,

directly transported onto the hands of the astronauts.

ha az irányító közvetlenül tapinthatná is a kezével.

And what you need is a haptic device,

Ehhez érintő egységre van szükség,

a haptic interface that recreates the sensation of touch.

egy érintőfelületre, mely újra felidézi a tapintás érzését.

And using robogamis, we can do this.

A robogamikkal ezt meg tudjuk valósítani.

This is the world's smallest haptic interface

Ez a világ legkisebb érintőfelülete,

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

ami tapintásérzetet kelt az ujjbegyekben.

We do this by moving the robogami

Ezt a robogamik mikroszkopikus

by microscopic and macroscopic movements at the stage.

és makroszkopikus térmozgásával valósítjuk meg.

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

Ennek segítségével

nemcsak a tárgy méretét,

how big the object is,

the roundness and the lines,

íveit és vonalait lehet érezni,

but also the stiffness and the texture.

hanem a keménységét és az anyag szerkezetét is.

Alex has this interface just underneath his thumb,

Ezt érzi Alex a hüvelykujja alatt,

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

és ha még virtuális szemüveget és kézi vezérlőt is használ,

now the virtual reality is no longer virtual.

akkor már nem is virtuális az a valóság.

It becomes a tangible reality.

Tapintható valósággá válik.

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

A kék, piros és fekete golyók

is no longer differentiated by colors.

már nem csak szín szerint különböztethetők meg.

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

A kék gumiból van, a piros szivacsból, a fekete pedig biliárdgolyó.

This is now possible.

Most már érzékelhető.

Let me show you.

Megmutatom!

This is really the first time this is shown live

Első alkalom, hogy megmutatom

in front of a public grand audience,

a nagyközönség előtt,

so hopefully this works.

úgyhogy remélem, működik.

So what you see here is an atlas of anatomy

Íme, egy anatómiai térkép,

and the robogami haptic interface.

és a robogami érintőfelülete.

So, like all the other reconfigurable robots,

Mint minden átalakítható robot,

it multitasks.

ez is sokrétű.

Not only is it going to serve as a mouse,

Nem csak egérként működik,

but also a haptic interface.

hanem érintőfelületként is.

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

Van például egy fehér hátterünk, ahol nincsenek tárgyak.

That means there is nothing to feel,

Vagyis nincs mit érezni,

so we can have a very, very flexible interface.

tehát nagyon, nagyon rugalmas lehet a felületetünk.

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

Most egérként használom, és a bőrfelülethez közelítem

a muscular arm,

egy izmos karon,

so now let's feel his biceps,

tapintható a bicepsz

or shoulders.

vagy a válla.

So now you see how much stiffer it becomes.

Figyeljük meg, mennyivel keményebb itt.

Let's explore even more.

Folytassuk a kísérletet!

Let's approach the ribcage.

Közelítsük a mellkashoz.

And as soon as I move on top of the ribcage

Ahogy a mellkas felső része

and between the intercostal muscles,

és a bordaközi izmok között mozgatom,

which is softer and harder,

hol keményebb, hol puhább,

I can feel the difference of the stiffness.

érzem a különbséget köztük.

Take my word for it.

Esküszöm!

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

Figyeljék meg, sokkal erősebb,

a visszajelző erő más, amit érzek az ujjaimmal.

it's giving back to my fingertip.

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

Eddig csak mozdulatlan felületeket mutattam be.

How about if I were to approach something that moves,

Most lássuk, milyen, ha mozgó felülethez közelítek.

for example, like a beating heart?

Például egy dobogó szívhez.

What would I feel?

Mit érezhetek?

(Applause)

(Taps)

This can be your beating heart.

Ez lehet a szívverésünk.

This can actually be inside your pocket

A zsebünkben lehet,

while you're shopping online.

míg online vásárolunk.

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

Megfoghatjuk a szvettert, amit megveszünk.

how soft it is,

Érezzük, mennyire puha,

if it's actually cashmere or not,

kasmír vagy sem.

or the bagel that you're trying to buy,

Vagy hogy a kiszemelt pékáru

how hard it is or how crispy it is.

mennyire kemény, mennyire ropogós.

This is now possible.

Ez már lehetséges.

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

A robottechnika fejlődik, sokkal személyre szabottabb és alkalmazkodóbb,

to adapt to our everyday needs.

és napi igényeinkhez idomul.

This unique specie of reconfigurable robotics

Ez az egyedi átalakítható robotfaj

is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface

jelenti azt a láthatatlan, rögtönzött felületet,

to meet our exact needs.

mely megfelel adott igényeinknek.

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

A robotok többé nem úgy néznek ki, mint filmekben szereplő társaik.

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

Viszont pontosan olyanok, amilyenre szükségünk van.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)