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

Fordító: Zsuzsa Viola Lektor: Peter Pallos

Modern engineering focuses on rotating motors

A modern mérnöki tervezés a forgómotorra összpontosít,

to power almost any machine.

szinte minden gép ezzel működik.

It has taken about 200 years

Kb. 200 év alatt érték el a motorok a jelenlegi fejlettségi szintüket.

for motors to become what they are today.

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

Működésük még mindig zajos és mesterkélt.

The constant noise of machines

A folyamatosan zajongó gépek

causes problems for living beings everywhere,

az élőlényeket mindenhol zavarják, földön és vízen egyaránt.

both in the ocean and also on land.

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

Az állandó zajban élő emberek stresszessé, depresszióssá válhatnak,

and even develop tinnitus.

és kóros fülzúgás is kialakulhat náluk.

In contrast,

Viszont a természetben nincs forgómotor.

there are no rotating motors in nature.

Nature often smoothly, glides, swims or wiggles,

Az élőlények többnyire simán siklanak, úsznak vagy tekeregnek,

without the rattling of rigid parts

anélkül hogy merev alkatrészek zörögnének, vagy felületeik hangosan dörzsölődnének.

or the loud rubbing of surfaces.

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

Újfajta megközelítésre van szükség a gépgyártásban.

Instead of using rigid or unnatural materials,

Mi lenne, ha merev és nem természetes anyagok helyett

what if we made biomimetic machines?

biomimetikus gépeket készítenénk?

Machines made of soft or living materials

E gépek puha vagy élő anyagból készülnének,

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

és különféle feladatokhoz biztonságosan lennének alkalmazhatók.

Can you imagine boats or submarines that propel themselves

El tudják képzelni a hajókat vagy tengeralattjárókat,

by moving their tails from side to side,

ahogy jobbra-balra mozgatják farokrészüket, éppúgy, mint a halak?

just like fish do?

So to imitate these natural movements,

A természetes mozgás utánzásához

we have to replace rotating motors

mesterséges izmokra kell lecserélnünk

and fast, spinning propellers

a forgómotorokat és a gyorsan pörgő hajtóműveket.

with artificial muscles.

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

Állítom, hogy erre képesek vagyunk.

Our team of researchers at MIT and ETH Zurich

Az MIT és az ETH Zürich kutatócsoportja

has started to develop less disruptive robots

kevésbé zavaró robotokat kezdett fejleszteni

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

új, biomimetikus vízi mozgás kivitelezésével.

We created a biomimetic robotic fish.

Biomimetikus robothalat hoztunk létre, a neve Sophie.

Her name is Sophie.

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

Ő az első, teljesen vezeték nélküli, puhatestű robot,

that can explore the ocean without the need for propellers.

amely hajtómű nélkül képes felfedezni az óceánt.

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

Sophie erősen mozgékony farkával pumpálja a vizet előre-hátra.

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

Farokcsapásai igazi hal természetes úszómozgását utánozzák.

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

Sophie természetes kialakítása lehetővé teszi,

hogy közelről figyelje meg a vízi életet.

Now, there's a catch.

Ám van egy kis gond vele.

Sophie is energy-hungry and loud.

Sophie hangos és energiaigényes.

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

Igen, sikerült olyan robotot építenünk, amely úgy úszik, mint a hal,

but...

de…

Sophie requires a motor and a pump to properly work.

Sophie működéséhez motor és szivattyú is kell.

Now we are replacing that motor and pump,

Most a zajos, kellemetlen motort és szivattyút

which is noisy and not desired in such a way,

we're replacing it with silent, artificial muscles.

csendes műizmokkal helyettesítjük.

These muscles are called HASELs.

Ezt az izmot HASEL-nek hívjuk.

They directly and efficiently convert electrical energy

Közvetlenül és hatékonyan alakítja át a villamos energiát izom-összehúzódássá.

into muscle contractions.

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

Ezt a nagy izmot láb felemelésére és leengedésére készítettük.

A stack of flexible sheets contracts and relaxes

Egy rakás rugalmas lap összehúzódik és ellazul,

just like a thigh muscle does.

mint egy combizom.

Let me tell you how this works.

Elmondom, hogyan működik.

So we take laminated sheets

Laminált lapokból

to create pouches.

tasakokat hozunk létre.

We have several of these pouches within a single muscle.

Egyetlen izomban több tasak van.

We now take a conductive ink

Majd vezetőképes festéket fújunk a tasakokra,

and spray-coat that ink onto these pouches,

and then we inject them with oil.

és olajjal töltjük fel őket.

After having done this,

Miután elkészültünk,

we have a conductive ink that acts like a flexible electrode

rugalmas elektródaként működő vezetőképes festék áll rendelkezésünkre.

that squeezes these liquid-filled pouches

Amikor a festék feszültség alá kerül,

when a voltage is applied.

összenyomja a folyadékkal teli tasakokat.

Now, just like muscles with real fish,

A valódi halak izmaihoz hasonlóan

we take this kind of filmed muscles

a bevont “izmokat” ellentétes párokba rendezzük,

and pair them up as antagonistic pairs

and put them into our soft robotic fish design.

és puha robothalunk tervezéséhez használjuk.

We 3D-print the hull

A hal törzsét és gerincét puha és merev anyagokból

and the spine of this fish,

using soft and rigid materials.

3D-nyomtatással készítjük.

The fish now swims silently

Halunk már csendesen úszik,

by electrically charging the muscles inside of the fish

izmait elektromosan töltjük a hal belsejében,

in an alternating fashion from one side to the other.

váltakozva: hol az egyik, hol a másik oldalon.

To improve our designs,

A fejlesztés során nem unalmas próbálkozásokra hagyatkozunk.

we do not rely on tedious trial and error fabrication.

Instead, our software rapidly simulates

Ehelyett megépítés előtt

szoftverünk szorgosan kikísérletezi

and optimizes a design for performance

és teljesítményre optimalizálja a tervet.

before we have to build it.

Our approach creates a continuous design space

Folyamatos tervezőteret hoztunk létre,

that interpolates between existing fish designs to create new designs.

amely meglévő haltervek között interpolál, hogy még újabbak készüljenek.

Optimalizálásunk e tervezőteret tárja fel,

Our optimization then explores this continuous design space

hogy eddig sosem látott új és gyorsabb lényeket hozzon létre.

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

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

A robotok talán majd élő izomsejtekből készülnek.

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

Hát nem lenne remek,

ha az élő robot önmagát is úgy gyógyítaná,

just like human muscles do?

ahogy az emberi izmok szokták?

I can tell you this.

Elárulom, hogy már izomsejtekből is tudunk nyomtatni, növeszteni

Starting from muscle cells,

we can already print, grow and stimulate muscles.

és stimulálni izmokat.

We are now beginning to make these muscles larger,

Most ezeket az izmokat nagyobbá, tartósabbá és irányíthatóbbá tesszük.

longer-lasting and controllable.

It’s a fascinating challenge to engineer a standalone muscle

Egy önálló izom mérnöki tervezése izgalmas kihívás,

without a supporting organism

mert nincs szervezete,

that provides this muscle with an immune system.

amely immunvédelmet adna az izomnak.

These living muscles efficiently convert chemical energy that comes from nutrients

Az élő izmok hatékonyan alakítják át a tápanyagok kémiai energiáját

into muscle contractions.

izom-összehúzódásokká.

Living muscles can eventually become sustainable

Az élő izmok egyszer majd tartós és biológiailag lebomló gépekké válhatnak,

and biodegradable machines

that decrease emissions and pollution

amelyek csökkentik a kibocsátást és a szennyezést,

all while actually truly mimicking nature.

miközben lényegében a természetet utánozzák.

So all of this,

Mindazt, amit mondtam, meg lehet valósítani

what I've told you, is possible

with the knowledge that researchers and engineers have today.

a kutatók és mérnökök mai ismeretei alapján.

I believe we have to rethink every machine ever invented

Meggyőződésem, hogy minden eddig kifejlesztett gépet

holisztikus szempontból újra kell gondolnunk.

from a holistic perspective.

We have to rethink what the machine should do

Újra kell gondolnunk, hogy mit tegyen egy gép, és mit ne.

and what it should not do.

I think we want machines that safely integrate with us,

Velünk biztonságosan együttműködő gépeket szeretnénk,

improve our quality of life.

amelyek életminőségünket javítják.

All the while, we respect nature,

Közben tiszteletben tartjuk a természetet,

and don't pollute our world with loud noises.

zajszennyezés nélkül.

So let's reimagine machines to take on forms

Tervezzük újra a gépeket olyan formákban,

we have never thought of before

amilyenekre még sosem gondolkodtunk,

and discover places we have never been to before.

és fedezzünk fel olyan helyeket, ahol még sosem jártunk!

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)