Dennis Hong: My 7 species of robot

138,517 views ・ 2010-04-07

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

מתרגם: Danny Dankner מבקר: Ido Dekkers
ובכן, הרובוט הראשון שאדבר עליו נקרא סטריידר.
00:16
So the first robot to talk about is called STriDER.
0
16069
3174
פירוש השם הוא
00:19
It stands for Self-excited Tripedal Dynamic Experimental Robot.
1
19267
3469
רובוט נסיוני תלת-רגלי דינמי מעורר-עצמאית.
00:22
It's a robot that has three legs, which is inspired by nature.
2
22760
4358
זהו רובוט בעל שלוש רגליים,
שפותח בהשראה מהטבע.
00:27
But have you seen anything in nature, an animal that has three legs?
3
27760
3411
אבל האם ראיתם בטבע
חיה בעלת שלוש רגליים?
00:31
Probably not. So why do I call this a biologically inspired robot?
4
31195
3870
כנראה שלא. אז, למה אני קורא לזה
רובוט שפותח בהשראה מהטבע? איך זה עובד?
00:35
How would it work?
5
35089
1162
אבל לפני כן, בואו נביט על תרבות פופולרית.
00:36
But before that, let's look at pop culture.
6
36275
2162
00:38
So, you know H.G. Wells's "War of the Worlds," novel and movie.
7
38461
3468
אז, אתם מכירים את הספר והסרט של ה.ג. וולס, מלחמת העולמות.
00:41
And what you see over here is a very popular video game,
8
41953
3321
ומה שאתם רואים פה זהו משחק מחשב
מאוד פופולרי.
00:45
and in this fiction, they describe these alien creatures and robots
9
45298
3700
בספרות מתוארים היצורים הזרים הללו
כרובוטים בעלי שלוש רגליים שמשליטים טרור בכדור הארץ.
00:49
that have three legs that terrorize Earth.
10
49022
2262
אבל הרובוט שלי, סטריידר, לא נע בצורה כזו.
00:51
But my robot, STriDER, does not move like this.
11
51308
3535
00:54
This is an actual dynamic simulation animation.
12
54867
3051
אז, זוהי למעשה אנימציה של סימולציה דינמית.
00:57
I'm going to show you how the robot works.
13
57942
2057
אני עומד להראות לכם איך הרובוט עובד.
הוא הופך את גופו ב 180 מעלות.
01:00
It flips its body 180 degrees
14
60023
2392
01:02
and it swings its leg between the two legs
15
62439
2058
הוא מניף את רגלו בין שתי רגליו האחרות כדי לבלום את הנפילה.
01:04
and catches the fall.
16
64521
1159
01:05
So that's how it walks.
17
65704
1162
אז, כך הוא הולך. אבל כאשר אתם מביטים עלינו
01:06
But when you look at us human beings, bipedal walking,
18
66890
2712
בני האדם, הולכי שני הגפיים,
01:09
what you're doing is,
19
69626
1158
מה שאנו עושים זה לא באמת משתמשים בשריר
01:10
you're not really using muscle to lift your leg and walk like a robot.
20
70808
4087
כדי להרים את הרגל כמו רובוט, נכון?
01:14
What you're doing is, you swing your leg and catch the fall,
21
74919
3337
מה שאתם עושים, הוא למעשה להניף את רגלכם ולבלום את הנפילה,
נעמדים שוב, מניפים את הרגל ובולמים את הנפילה.
01:18
stand up again, swing your leg and catch the fall.
22
78280
2456
01:20
You're using your built-in dynamics, the physics of your body,
23
80760
3167
משתמשים בדינמיקה המובנית שלכם, הפיזיקה של גופכם,
01:23
just like a pendulum.
24
83951
1751
ממש כמו מטוטלת.
01:25
We call that the concept of passive dynamic locomotion.
25
85726
3358
אנו קוראים לגישה הזאת ניידות דינמית-פאסיבית.
01:29
What you're doing is, when you stand up,
26
89108
2138
מה שאתם עושים כאשר אתם מתרוממים,
01:31
potential energy to kinetic energy,
27
91270
2081
אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית,
01:33
potential energy to kinetic energy.
28
93375
1977
אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית.
01:35
It's a constantly falling process.
29
95376
1977
זהו תהליך נפילה רצוף.
01:37
So even though there is nothing in nature that looks like this,
30
97377
3049
אז, למרות שאין שום דבר בטבע שנראה כך,
01:40
really, we're inspired by biology and applying the principles of walking
31
100450
4129
למעשה קיבלנו השראה מעולם החי
ויישמנו את עיקרון ההליכה
01:44
to this robot.
32
104603
1157
לרובוט זה, ולכן זהו רובוט שפותח בהשראה מעולם החי.
01:45
Thus, it's a biologically inspired robot.
33
105784
1977
01:47
What you see here, this is what we want to do next.
34
107785
2413
מה שאתם רואים כאן, זה מה שאנו רוצים לעשות בשלב הבא.
אנו רוצים לקפל את הרגליים ולשגר אותו למעלה בתנועה ארוכת טווח.
01:50
We want to fold up the legs and shoot it up for long-range motion.
35
110222
3514
01:53
And it deploys legs -- it looks almost like "Star Wars" --
36
113760
2794
והוא פורס את רגליו, זה נראה כמעט כמו מלחמת הכוכבים.
01:56
so when it lands, it absorbs the shock and starts walking.
37
116578
2864
כשהוא נוחת, הוא סופג את החבטה ומתחיל ללכת.
01:59
What you see over here, this yellow thing, this is not a death ray.
38
119466
3205
מה שאתם רואים כאן, הדבר הצהוב הזה, הוא לא קרן מוות.
02:02
(Laughter)
39
122695
1012
זה רק כדי להראות שאם יש מצלמות
02:03
This is just to show you
40
123731
1159
02:04
that if you have cameras or different types of sensors,
41
124914
2687
או סוגים שונים של חיישנים
משום שהוא גבוה - הוא בגובה מטר שמונים -
02:07
because it's 1.8 meters tall,
42
127625
1517
הוא יכול לראות מעבר למכשולים כמו שיחים ודומיהם.
02:09
you can see over obstacles like bushes and those kinds of things.
43
129166
3086
אז יש לנו שני אבות-טיפוס.
02:12
So we have two prototypes.
44
132276
1347
02:13
The first version, in the back, that's STriDER I.
45
133647
2943
הגירסה הראשונה, ברקע, זה סטריידר 1.
02:16
The one in front, the smaller, is STriDER II.
46
136614
2167
וזה מלפנים, הקטן יותר, זה סטריידר 2.
02:18
The problem we had with STriDER I is, it was just too heavy in the body.
47
138805
3508
הבעיה שהיתה לנו בסטריידר 1 היא
שהגוף שלו היה כבד מדי. היו לנו כל-כך הרבה מנועים,
02:22
We had so many motors aligning the joints
48
142337
2584
אתם יודעים, יישור המפרקים, ודברים מעין אלה.
02:24
and those kinds of things.
49
144945
1254
אז, החלטנו להרכיב מנגנון מכני
02:26
So we decided to synthesize a mechanical mechanism
50
146223
3200
02:29
so we could get rid of all the motors, and with a single motor,
51
149447
3069
כך שנוכל להפטר מכל המנועים, ובעזרת מנוע אחד
02:32
we can coordinate all the motions.
52
152540
1677
נוכל לתאם את כל התנועות.
02:34
It's a mechanical solution to a problem, instead of using mechatronics.
53
154241
3377
זהו פתרון מכני לבעיה, במקום שימוש במכטרוניקה.
02:37
So with this, now the top body is lighted up; it's walking in our lab.
54
157642
3412
וכך, באופן הזה, פלג הגוף העליון קל מספיק כדי שיוכל ללכת במעבדה.
זה היה הצעד המוצלח הראשון.
02:41
This was the very first successful step.
55
161078
2059
02:43
It's still not perfected, its coffee falls down,
56
163161
2668
זה עדיין לא מושלם. הוא נופל לעתים קרובות,
02:45
so we still have a lot of work to do.
57
165853
1982
כך שיש לפנינו עוד עבודה רבה.
02:48
The second robot I want to talk about is called IMPASS.
58
168685
2696
הרובוט השני שאני רוצה לדבר עליו נקרא אימפאס.
02:51
It stands for Intelligent Mobility Platform with Actuated Spoke System.
59
171405
4459
פירוש השם הוא פלטפורמה חכמה ניידת עם מערכת חישורים מונעת.
02:55
It's a wheel-leg hybrid robot.
60
175888
2595
אז זהו רובוט היברידי בעל רגל-גלגלית.
02:58
So think of a rimless wheel or a spoke wheel,
61
178507
3857
תחשבו על גלגל ללא חישוק,
או גלגל חישורים.
03:02
but the spokes individually move in and out of the hub;
62
182388
2977
אבל החישורים זזים עצמאית פנימה והחוצה מהמרכז.
03:05
so, it's a wheel-leg hybrid.
63
185389
2087
כך שזה שילוב של רגל וגלגל.
03:07
We're literally reinventing the wheel here.
64
187500
2242
אנו פשוטו כמשמעו ממציאים כאן את הגלגל מחדש.
03:09
Let me demonstrate how it works.
65
189766
2463
תנו לי להדגים כיצד זה עובד.
03:12
So in this video we're using an approach called the reactive approach.
66
192253
3849
ובכן, בסרטון הזה אנו משתמשים בגישה
שנקראת גישה תגובתית.
03:16
Just simply using the tactile sensors on the feet,
67
196126
2977
בעזרת שימוש פשוט בחיישני מגע על הרגליים,
03:19
it's trying to walk over a changing terrain,
68
199127
2810
הוא מנסה ללכת על פני שטח משתנים,
03:21
a soft terrain where it pushes down and changes.
69
201961
2700
פני שטח רכים הנלחצים למטה ומשתנים.
03:24
And just by the tactile information,
70
204685
2197
ורק בעזרת מידע מחיישני המגע
03:26
it successfully crosses over these types of terrains.
71
206906
2755
הוא חוצה בהצלחה את סוגי השטח הללו.
03:29
But, when it encounters a very extreme terrain --
72
209685
3805
אבל כאשר הוא מתמודד עם פני שטח קיצוניים,
03:33
in this case, this obstacle is more than three times the height
73
213514
3913
במקרה זה המכשול הוא יותר מפי שלוש
מגובה הרובוט,
03:37
of the robot --
74
217451
1170
03:38
then it switches to a deliberate mode,
75
218645
1874
הוא עובר לשיטת פעולה מחושבת,
03:40
where it uses a laser range finder and camera systems
76
220543
2814
בה הוא עושה שימוש במד טווח לייזר,
ומערכות צילום בכדי לזהות את המכשול ואת גודלו,
03:43
to identify the obstacle and the size.
77
223381
1826
והוא מתכנן בזהירות את התנועה של החישורים,
03:45
And it carefully plans the motion of the spokes
78
225231
2984
ומתאם אותה כך שיוכל להפגין
03:48
and coordinates it so it can show this very impressive mobility.
79
228239
3709
סוג זה של ניידות מאוד מאוד מרשימה.
03:51
You probably haven't seen anything like this out there.
80
231972
2641
קרוב לוודאי שלא ראיתם שום דבר מעין זה.
זהו רובוט בעל יכולת ניידות גבוהה מאוד
03:54
This is a very high-mobility robot that we developed called IMPASS.
81
234637
3670
שאנו פיתחנו, המכונה אימפאס.
03:59
Ah, isn't that cool?
82
239873
1788
אה! נכון שזה מגניב?
04:01
When you drive your car,
83
241685
3294
כאשר אתם נוהגים במכוניתכם,
בעת שאתם מכוונים את המכונית, אתם משתמשים בשיטה
04:05
when you steer your car, you use a method called Ackermann steering.
84
245003
3922
שנקראת היגוי אקרמן.
04:08
The front wheels rotate like this.
85
248949
1851
הגלגלים הקדמיים מסתובבים בצורה כזו.
04:10
For most small-wheeled robots,
86
250824
2515
מרבית הרובוטים הקטנים בעלי הגלגלים
04:13
they use a method called differential steering
87
253363
2249
משתמשים בשיטה שנקראת היגוי דיפרנציאלי
04:15
where the left and right wheel turn the opposite direction.
88
255636
2857
בה הגלגל הימני והשמאלי מסתובבים בכיוונים נגדיים.
04:18
For IMPASS, we can do many, many different types of motion.
89
258517
2898
עבור אימפאס, אנו יכולים להגיע לסוגים רבים של תנועה.
04:21
For example, in this case,
90
261439
1269
לדוגמה, במקרה הזה, אף-על-פי שגלגל ימין ושמאל מחוברים
04:22
even though the left and right wheels are connected
91
262732
2400
בציר אחד, הם מסתובבים באותה מהירות זוויתית.
04:25
with a single axle rotating at the same angle of velocity,
92
265156
2766
אנו פשוט משנים את אורך החישור.
04:27
we simply change the length of the spoke, it affects the diameter,
93
267946
3134
זה משפיע על הקוטר, ואז הוא פונה שמאלה, הוא פונה ימינה.
04:31
then can turn to the left and to the right.
94
271104
2087
ובכן, אלו רק כמה דוגמאות לדברים המגניבים שניתן
04:33
These are just some examples of the neat things we can do with IMPASS.
95
273215
3353
לעשות עם אימפאס.
04:36
This robot is called CLIMBeR:
96
276592
1774
הרובוט הזה מכונה קליימבר,
04:38
Cable-suspended Limbed Intelligent Matching Behavior Robot.
97
278390
3400
ראשי התיבות הן רובוט בעל גפיים-תלויות-כבלים התואם התנהגות חכמה.
04:41
I've been talking to a lot of NASA JPL scientists --
98
281814
3127
אז שוחחתי עם חוקרים רבים מהמעבדה להנעה סילונית בנאסא,
04:44
at JPL, they are famous for the Mars rovers --
99
284965
2150
המעבדה להנעה סילונית מפורסמת בגשושיות מאדים.
והמדענים והגיאולוגים תמיד אומרים לי
04:47
and the scientists, geologists always tell me
100
287139
2371
שהמדע המעניין באמת,
04:49
that the real interesting science, the science-rich sites,
101
289534
3127
האתרים העשירים-מדעית, הם תמיד באיזורי הצוקים.
04:52
are always at the cliffs.
102
292685
1511
04:54
But the current rovers cannot get there.
103
294220
1950
אבל הגשושיות הנוכחיות לא יכולות להגיע לשם.
04:56
So, inspired by that, we wanted to build a robot
104
296194
2483
אז בהשראת מגבלה זו רצינו לבנות רובוט
04:58
that can climb a structured cliff environment.
105
298701
3117
שמסוגל לטפס בסביבה של צוקים מובנים.
05:01
So this is CLIMBeR.
106
301842
1224
ובכן, זהו קליימבר.
05:03
It has three legs.
107
303090
1511
אז, מה שהוא עושה, יש לו שלוש רגלים. בטח קשה לראות,
05:04
It's probably difficult to see, but it has a winch and a cable at the top.
108
304625
3583
אבל יש לו כננת וכבל בחלקו העליון.
05:08
It tries to figure out the best place to put its foot.
109
308232
2581
והוא מנסה לחשב את המקום הטוב ביותר להניח את רגלו.
05:10
And then once it figures that out,
110
310837
1635
ואז, כאשר החישוב הושלם
05:12
in real time, it calculates the force distribution:
111
312496
2977
הוא מבצע חישובים בזמן אמת לפילוג הכוח.
05:15
how much force it needs to exert to the surface
112
315497
2523
כמה כוח הוא צריך להפעיל על פני-השטח
05:18
so it doesn't tip and doesn't slip.
113
318044
1977
כך שהוא לא יתהפך ולא יחליק.
05:20
Once it stabilizes that, it lifts a foot,
114
320045
2141
כאשר הוא מתייצב הוא מרים רגל,
05:22
and then with the winch, it can climb up these kinds of cliffs.
115
322210
3303
ואז בעזרת הכננת, הוא מסוגל לטפס על דברים מעין אלה.
05:26
Also for search and rescue applications as well.
116
326045
2616
גם לשימושים של חיפוש והצלה.
05:28
Five years ago, I actually worked at NASA JPL
117
328685
2419
למעשה, לפני חמש שנים עבדתי במעבדה להנעה סילונית בנאסא
במהלך הקיץ כעמית סגל.
05:31
during the summer as a faculty fellow.
118
331128
1850
והיה להם כבר רובוט שש-רגלי המכונה לימור.
05:33
And they already had a six-legged robot called LEMUR.
119
333002
3450
05:36
So this is actually based on that.
120
336476
1640
אז, זה מבוסס על כך. הרובוט הזה נקרא מארס,
05:38
This robot is called MARS:
121
338140
1291
05:39
Multi-Appendage Robotic System.
122
339455
1617
שפירושו מערכת רובוטית מרובת-גפיים. זהו רובוט שש-רגלי.
05:41
It's a hexapod robot.
123
341096
1238
05:42
We developed our adaptive gait planner.
124
342358
1977
פיתחנו את מתכנן-ההליכה המסתגל שלנו.
05:44
We actually have a very interesting payload on there.
125
344359
2525
למעשה, יש לנו עליו מטען מעניין מאוד.
05:46
The students like to have fun.
126
346908
1447
הסטודנטים אוהבים ליהנות. וכאן אתם יכולים לראות את זה
05:48
And here you can see that it's walking over unstructured terrain.
127
348379
3095
הולך על פני שטח לא מובנה.
05:51
(Motor sound)
128
351498
1117
הוא מנסה ללכת על פני-שטח גסים,
05:52
It's trying to walk on the coastal terrain, a sandy area,
129
352639
2797
אזורים חוליים,
05:55
but depending on the moisture content or the grain size of the sand,
130
355460
4648
אבל בהתאם לרמת הלחות או לגודל גרגירי החול
06:00
the foot's soil sinkage model changes, so it tries to adapt its gait
131
360132
3844
משתנה מודל שקיעת החול של הרגל.
אז הוא מנסה לסגל את ההליכה שלו כדי שיוכל לעבור בהצלחה על כל סוגי הדברים הללו.
06:04
to successfully cross over these kind of things.
132
364000
2240
06:06
It also does some fun stuff.
133
366264
1507
ובנוסף, הוא עושה דברים כיפיים, כפי שניתן לשער.
06:07
As you can imagine, we get so many visitors visiting our lab.
134
367795
3485
אנחנו מקבלים מבקרים רבים במעבדה שלנו.
06:11
So when the visitors come, MARS walks up to the computer,
135
371304
2732
אז, כאשר מבקרים באים, מארס ניגש למחשב,
ומתחיל להקליד "שלום שמי מארס."
06:14
starts typing, "Hello, my name is MARS.
136
374060
2048
"ברוכים הבאים לרומלה,"
06:16
Welcome to RoMeLa,
137
376132
1529
06:17
the Robotics Mechanisms Laboratory at Virginia Tech."
138
377685
2613
"מעבדת מכניקות הרובוטיקה, וירג'יניה טק."
06:20
(Laughter)
139
380322
1470
06:21
This robot is an amoeba robot.
140
381816
2125
הרובוט הזה הוא רובוט אמבה.
06:23
Now, we don't have enough time to go into technical details,
141
383965
2888
עכשיו, אין לנו די זמן להכנס לפרטים טכניים,
06:26
I'll just show you some of the experiments.
142
386877
2057
רק אציג לכם כמה מהניסויים.
06:28
These are some of the early feasibility experiments.
143
388958
2512
אז, הנה כמה מניסויי ההיתכנות המוקדמים.
אנחנו מאכסנים אנרגיה פוטנציאלית בעור הגמיש בכדי לגרום לו לזוז.
06:31
We store potential energy to the elastic skin to make it move,
144
391494
3085
06:34
or use active tension cords to make it move forward and backward.
145
394603
3803
או משתמשים במיתרי מתיחה פעילים בכדי לגרום לו לנוע
קדימה ואחורה. הוא נקרא כימרה.
06:38
It's called ChIMERA.
146
398430
1157
06:39
We also have been working with some scientists and engineers
147
399611
3012
אנו גם עבדנו עם כמה מדענים
ומהנדסים מאוניברסיטת פנסילבניה
06:42
from UPenn
148
402647
1151
06:43
to come up with a chemically actuated version of this amoeba robot.
149
403822
3833
כדי לפתח גירסה בהנעה כימית
של רובוט האמבה הזה.
06:47
We do something to something,
150
407679
1883
אנחנו מוסיפים משהו למשהו
06:49
and just like magic, it moves.
151
409586
2668
וכמו קסם, הם זזים. הבועה.
06:52
"The Blob."
152
412886
1582
06:55
This robot is a very recent project.
153
415193
1777
הרובוט הזה הוא בין הפרויקטים האחרונים שלנו. הוא נקרא רפאל.
06:56
It's called RAPHaEL:
154
416994
1151
יד רובוטית מופעלת ע"י אוויר עם רצועות גמישות.
06:58
Robotic Air-Powered Hand with Elastic Ligaments.
155
418169
2687
07:00
There are a lot of really neat, very good robotic hands
156
420880
2999
יש הרבה דברים מאוד מגניבים, למשל יש ידיים רובוטיות טובות מאוד בשוק.
07:03
out there on the market.
157
423903
1163
הבעיה היא שהן פשוט יותר מדי יקרות, עשרות אלפי דולרים.
07:05
The problem is, they're just too expensive --
158
425090
2180
07:07
tens of thousands of dollars.
159
427294
1405
07:08
So for prosthesis applications it's probably not too practical,
160
428723
3021
ובכן, ליישומים של תותבים זה כנראה לא פרקטי,
משום שהמחיר אינו בהישג יד.
07:11
because it's not affordable.
161
431768
1345
רצינו להתמודד עם הבעיה הזו מכיוון שונה לחלוטין.
07:13
We wanted to tackle this problem in a very different direction.
162
433137
3474
07:16
Instead of using electrical motors, electromechanical actuators,
163
436635
3049
במקום להשתמש במנועים חשמליים, מניעים אלקטרו-מכניים,
07:19
we're using compressed air.
164
439708
1756
אנו משתמשים באוויר דחוס.
07:21
We developed these novel actuators for the joints, so it's compliant.
165
441488
3447
פיתחנו את המפעילים החדישים הללו למפרקים.
זה ניתן להתאמה. אתם יכולים למעשה לשנות את הכוח,
07:24
You can actually change the force,
166
444959
1702
07:26
simply just changing the air pressure.
167
446685
1826
פשוט ע"י שינוי לחץ האוויר.
07:28
And it can actually crush an empty soda can.
168
448535
2190
והוא יכול למחוץ פחית סודה ריקה.
07:30
It can pick up very delicate objects like a raw egg,
169
450749
3050
הוא יכול להרים דברים מאוד שבירים כמו ביצה טרייה.
07:33
or in this case, a lightbulb.
170
453823
1588
או כמו במקרה הזה, נורה.
07:36
The best part: it took only 200 dollars to make the first prototype.
171
456050
3669
החלק הטוב ביותר, עלה לנו רק $200 כדי ליצור אבטיפוס ראשוני.
הרובוט הזה הוא למעשה ממשפחת הרובוטים הנחשיים
07:41
This robot is actually a family of snake robots
172
461166
2748
07:43
that we call HyDRAS,
173
463938
1368
שאנו קוראים לו הידראס,
07:45
Hyper Degrees-of-freedom Robotic Articulated Serpentine.
174
465330
2711
נחש רובוטי מרובה דרגות חופש.
זהו רובוט שיכול לטפס על מבנים.
07:48
This is a robot that can climb structures.
175
468065
2171
07:50
This is a HyDRAS's arm.
176
470260
2083
זוהי זרוע הידראס.
07:52
It's a 12-degrees-of-freedom robotic arm.
177
472367
2009
זוהי זרוע רובוטית בעלת 12 דרגות חופש.
07:54
But the cool part is the user interface.
178
474400
2348
אבל החלק המגניב הוא ממשק המשתמש.
07:56
The cable over there, that's an optical fiber.
179
476772
2743
הכבל שמוצג כאן, הוא סיב אופטי.
07:59
This student, it's probably her first time using it,
180
479539
2436
והסטודנטית הזו, קרוב לוודאי בשימוש ראשון במערכת,
08:01
but she can articulate it in many different ways.
181
481999
2357
אבל היא יכולה לתפעל אותו בהרבה דרכים שונות.
אז, למשל בעירק, אתם יודעים, באזור הקרבות,
08:04
So, for example, in Iraq, the war zone, there are roadside bombs.
182
484380
3463
יש מטעני צד. נכון לעכשיו אתם שולחים
08:07
Currently, you send these remotely controlled vehicles that are armed.
183
487867
4011
רכבים ממוגנים בשלט רחוק.
08:11
It takes really a lot of time and it's expensive to train the operator
184
491902
3539
לוקח זמן רב ויקר מאוד
לאמן את המפעיל לשלוט בזרוע המורכבת הזו.
08:15
to operate this complex arm.
185
495465
1738
08:17
In this case, it's very intuitive;
186
497227
1967
במקרה הזה, זה מאוד אינטואיטיבי.
08:19
this student, probably his first time using it,
187
499218
2268
הסטודנט הזה, קרוב לוודאי בשימוש ראשון במערכת, מבצע משימה מורכבת מאוד,
08:21
is doing very complex manipulation tasks,
188
501510
1978
08:23
picking up objects and doing manipulation, just like that.
189
503512
3361
להרים עצמים ולבצע פעולות,
פשוט כך, מאוד אינטואיטיבי.
08:26
Very intuitive.
190
506897
1205
08:30
Now, this robot is currently our star robot.
191
510025
2597
כעת, הרובוט הזה הוא לעת עתה הכוכב שלנו.
08:32
We actually have a fan club for the robot, DARwIn:
192
512646
2985
למעשה יש לנו מועדון מעריצים לרובוט דארווין,
08:35
Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence.
193
515655
2901
רובוט דמוי-אדם דינמי בעל אינטליגנציה.
08:38
As you know, we're very interested in human walking,
194
518580
3883
כפי שאתם יודעים יש לנו עניין רב
ברובוטים דמויי-אדם, הליכה אנושית.
08:42
so we decided to build a small humanoid robot.
195
522487
2192
אז החלטנו לבנות רובוט קטן דמוי-אדם.
08:44
This was in 2004; at that time,
196
524703
1762
זה היה בשנת 2004, ובתקופה זו
08:46
this was something really, really revolutionary.
197
526489
2270
זה היה משהו מאוד מהפכני.
08:48
This was more of a feasibility study:
198
528783
1801
זה היה יותר מחקר היתכנות,
08:50
What kind of motors should we use? Is it even possible?
199
530608
2651
באיזה סוג של מנועים עלינו להשתמש?
האם זה בכלל אפשרי? באיזה סוגים של פקדים עלינו להשתמש?
08:53
What kinds of controls should we do?
200
533283
1734
ובכן, לזה אין חיישנים כלל.
08:55
This does not have any sensors, so it's an open-loop control.
201
535041
3520
אז, זוהי בקרה במעגל פתוח.
08:58
For those who probably know, if you don't have any sensors
202
538585
2770
בשביל אלה מביניכם שאולי יודעים, אם אין לכם חיישנים
וישנן הפרעות כלשהן, אתם יודעים מה קורה.
09:01
and there's any disturbances, you know what happens.
203
541379
2573
09:03
(Laughter)
204
543976
2113
(צחוק)
09:06
Based on that success, the following year we did the proper mechanical design,
205
546113
5224
ובכן, בהתבסס על הצלחה זו, בשנה שלאחר מכן
עשינו תכנון מכני ראוי
09:11
starting from kinematics.
206
551361
1224
והתחלנו מקינמטיקה.
09:12
And thus, DARwIn I was born in 2005.
207
552609
2910
וכך, בשנת 2005 נולד דארווין 1.
09:15
It stands up, it walks -- very impressive.
208
555543
2311
הוא מזדקף. הוא הולך, מאוד מרשים.
09:17
However, still, as you can see, it has a cord, an umbilical cord.
209
557878
3357
עם זאת, עדיין, כפי שאתם יכולים לראות,
הוא מחובר לכבל, חבל טבור. אנו עדיין משתמשים במקור כוח חיצוני,
09:21
So we're still using an external power source
210
561259
2172
09:23
and external computation.
211
563455
1599
וחישוב חיצוני.
בשנת 2006, הגיע הזמן לכיף האמיתי.
09:26
So in 2006, now it's really time to have fun.
212
566002
3311
09:29
Let's give it intelligence.
213
569337
1459
בוא ניתן לו אינטליגנציה. ניתן לו את כל כוח החישוב לו הוא זקוק,
09:30
We give it all the computing power it needs:
214
570820
2121
09:32
a 1.5 gigahertz Pentium M chip, two FireWire cameras,
215
572965
2530
שבב פנטיום אם של 1.5 ג'יגה-הרץ,
שתי מצלמות בחיבור מהיר, שמונה ג'יירוסקופים, מד-תאוצה,
09:35
rate gyros, accelerometers, four forced sensors on the foot,
216
575519
2846
ארבעה חיישני פיתול על הרגל וסוללות ליתיום.
09:38
lithium polymer batteries --
217
578389
1350
09:39
and now DARwIn II is completely autonomous.
218
579763
3150
ועכשיו דארווין 2 הוא אוטונומי לחלוטין.
09:43
It is not remote controlled. There's no tethers.
219
583406
2691
הוא לא נשלט מרחוק.
הוא אינו קשור. הוא מסתכל סביב, מחפש אחר הכדור,
09:46
It looks around, searches for the ball ... looks around, searches for the ball,
220
586121
3733
מסתכל סביב, מחפש אחר הכדור ומנסה לשחק כדורגל,
09:49
and it tries to play a game of soccer autonomously -- artificial intelligence.
221
589878
4929
באופן אוטונומי, אינטליגנציה מלאכותית.
09:54
Let's see how it does.
222
594831
1154
בוא נראה אם הוא מצליח. זה היה נסיוננו הראשון,
09:56
This was our very first trial, and ...
223
596009
1947
09:57
(Video) Spectators: Goal!
224
597980
4367
ו... שער!
10:03
Dennis Hong: There is actually a competition called RoboCup.
225
603498
2950
יש למעשה תחרות בשם רובוקאפ (גביע הרובוטים).
10:06
I don't know how many of you have heard about RoboCup.
226
606472
2587
אני לא יודע כמה מכם שמעו על רובוקאפ.
זוהי תחרות כדורגל בינלאומית לרובוטים אוטונומיים.
10:09
It's an international autonomous robot soccer competition.
227
609083
4374
10:13
And the actual goal of RoboCup is,
228
613481
2748
והמטרה של רובוקאפ, המטרה האמיתית היא,
10:16
by the year 2050,
229
616253
2193
עד לשנת 2050
10:18
we want to have full-size, autonomous humanoid robots
230
618470
3731
אנחנו רוצים שיהיו ברשותינו רובוטים אנושיים אוטונומיים בגודל מלא
שישחקו כדורגל נגד אלופי העולם האנושיים
10:22
play soccer against the human World Cup champions
231
622225
3074
10:25
and win.
232
625323
1153
וינצחו.
10:26
(Laughter)
233
626500
1032
10:27
It's a true, actual goal.
234
627556
1218
זאת המטרה האמיתית. היא מטרה מאוד שאפתנית,
10:28
It's a very ambitious goal, but we truly believe we can do it.
235
628798
3897
אבל אנחנו באמת מאמינים שאנחנו מסוגלים לכך.
ובכן, זה בשנה שעברה בסין.
10:32
This is last year in China.
236
632719
1734
10:34
We were the very first team in the United States that qualified
237
634477
3013
היינו הקבוצה הראשונה מארצות הברית שעמדה בדרישות הסף
בתחרות הרובוטים דמויי-האדם.
10:37
in the humanoid RoboCup competition.
238
637514
1800
זה בשנה הנוכחית, זה היה באוסטריה.
10:39
This is this year in Austria.
239
639338
2180
10:41
You're going to see the action is three against three,
240
641542
2567
אתם עומדים לראות את האקשן, שלושה נגד שלושה,
אוטונומיים לחלוטין.
10:44
completely autonomous.
241
644133
1191
10:45
(Video) (Crowd groans)
242
645348
1091
הנה לכם. כן!
10:46
DH: There you go. Yes!
243
646463
1330
10:48
The robots track and they team-play amongst themselves.
244
648591
4142
הרובוטים עוקבים ומשחקים,
משחק קבוצתי בינם לבין עצמם.
10:53
It's very impressive.
245
653194
1151
זה מאוד מרשים. זהו למעשה אירוע מחקרי
10:54
It's really a research event,
246
654369
1476
10:55
packaged in a more exciting competition event.
247
655869
4240
ארוז בתוך אירוע תחרותי הרבה יותר מלהיב.
מה שאתם רואים כאן,
11:00
What you see here is the beautiful Louis Vuitton Cup trophy.
248
660133
3528
זהו גביע לואי וויטון היפהפה.
11:03
This is for the best humanoid.
249
663685
1519
זהו עבור דמוי-האדם הטוב ביותר,
11:05
We'd like to bring this, for the first time, to the United States next year,
250
665228
3669
ואנחנו רוצים להביא את זה בפעם הראשונה לארצות הברית,
בשנה הבאה, אז אחלו לנו בהצלחה.
11:08
so wish us luck.
251
668921
1155
תודה לכם.
11:10
(Applause)
252
670100
1036
11:11
Thank you.
253
671160
1152
(מחיאות כפיים)
11:12
(Applause)
254
672336
2081
11:14
DARwIn also has a lot of other talents.
255
674441
2068
לדארווין יש גם כשרונות רבים אחרים.
11:16
Last year, it actually conducted the Roanoke Symphony Orchestra
256
676533
3716
בשנה שעברה הוא למעשה ניצח על התזמורת הסימפונית של רונוק
בקונצרט החג.
11:20
for the holiday concert.
257
680273
2388
11:22
This is the next generation robot, DARwIn IV,
258
682685
2976
זהו רובוט מהדור הבא, דארווין 4,
11:25
much smarter, faster, stronger.
259
685685
2976
אבל חכם יותר, מהיר יותר, חזק יותר.
11:28
And it's trying to show off its ability:
260
688685
1977
והוא מנסה להשוויץ ביכולת שלו.
11:30
"I'm macho, I'm strong."
261
690686
1797
"אני גבר, אני חזק."
11:32
(Laughter)
262
692507
1444
11:33
"I can also do some Jackie Chan-motion, martial art movements."
263
693975
4225
"אני יכול גם לעשות כמה תנועות בסגנון ג'קי צ'אן"
תנועות של אמנויות לחימה.
11:38
(Laughter)
264
698224
2012
(צחוק)
11:41
And it walks away. So this is DARwIn IV.
265
701685
1935
והוא הולך לדרכו. זהו דארווין 4,
11:43
Again, you'll be able to see it in the lobby.
266
703644
2135
שוב, תוכלו לראותו בלובי.
11:45
We truly believe this will be the very first running humanoid robot
267
705803
3192
אנו באמת מאמינים שזה יהיה הרובוט דמוי-האדם הראשון בארצות הברית
שמסוגל לרוץ. אז תמשיכו לעקוב.
11:49
in the United States.
268
709019
1151
11:50
So stay tuned.
269
710194
1154
בסדר, אז הראיתי לכם כמה מהרובוטים המלהיבים שלנו בפעולה.
11:51
All right. So I showed you some of our exciting robots at work.
270
711372
3001
אז מהו סוד ההצלחה שלנו?
11:54
So, what is the secret of our success?
271
714397
2188
11:56
Where do we come up with these ideas?
272
716609
1817
מאיפה אנחנו מביאים את הרעיונות הללו?
11:58
How do we develop these kinds of ideas?
273
718450
1893
איך אנחנו מפתחים רעיונות מעין אלה?
12:00
We have a fully autonomous vehicle
274
720367
1790
יש לנו רכב אוטונומי לחלוטין
12:02
that can drive into urban environments.
275
722181
1876
שיכול לנהוג בסביבה עירונית. זכינו בחצי מיליון דולרים
12:04
We won a half a million dollars in the DARPA Urban Challenge.
276
724081
2899
באתגר האורבני של דארפא.
יש לנו גם את הרכב הראשון בעולם
12:07
We also have the world's very first vehicle that can be driven by the blind.
277
727004
3657
שניתן לניהוג בידי עיוור.
12:10
We call it the Blind Driver Challenge, very exciting.
278
730685
2524
אנו מכנים אותו אתגר הנהג העיוור, מאוד מלהיב,
ועוד הרבה הרבה פרוייקטים רובוטיים עליהם אני רוצה לדבר.
12:13
And many, many other robotics projects I want to talk about.
279
733233
3172
12:16
These are just the awards that we won in 2007 fall
280
736429
2637
אלה רק הפרסים בהם זכינו בסתיו 2007,
מתחרויות רובוטיקה ואירועים מעין אלה.
12:19
from robotics competitions and those kinds of things.
281
739090
2571
12:21
So really, we have five secrets.
282
741685
1893
לאמיתו של דבר יש לנו חמישה סודות.
12:23
First is: Where do we get inspiration?
283
743602
2436
הראשון הוא מהיכן אנו שואבים השראה,
מאיפה מגיע ניצוץ הדמיון הזה?
12:26
Where do we get this spark of imagination?
284
746062
2079
זהו סיפור אמיתי, הסיפור האישי שלי.
12:28
This is a true story, my personal story.
285
748165
2021
12:30
At night, when I go to bed, at three, four in the morning,
286
750210
2777
בלילה כשאני הולך לישון, ב-3 או 4 לפנות בוקר,
אני נשכב, עוצם את עיניי, ורואה את הקווים והעיגולים האלה
12:33
I lie down, close my eyes, and I see these lines and circles
287
753011
2889
12:35
and different shapes floating around.
288
755924
1794
וצורות שונות מרחפות סביב,
12:37
And they assemble, and they form these kinds of mechanisms.
289
757742
2763
מתחברות ואז יוצרות את סוגי המנגנונים הללו.
12:40
And I think, "Ah, this is cool."
290
760529
1608
ואז אני חושב, "אה, זה מגניב."
12:42
So right next to my bed I keep a notebook, a journal,
291
762161
2877
ולכן, בסמוך למיטה אני מחזיק מחברת,
יומן, עם עט מיוחד שמאיר, אור לד,
12:45
with a special pen that has an LED light on it,
292
765062
2356
12:47
because I don't want to turn on the light and wake up my wife.
293
767442
3037
כי אינני רוצה להדליק את האור ולהעיר את אשתי.
ובכן, אני רואה זאת, משרבט הכל, משרטט דברים,
12:50
So I see this, scribble everything down, draw things, and go to bed.
294
770503
3269
והולך לישון.
12:53
Every day in the morning, the first thing I do,
295
773796
2390
כל יום בבוקר,
הדבר הראשון שאני עושה לפני כוס הקפה הראשונה,
12:56
before my first cup of coffee, before I brush my teeth,
296
776210
2607
לפני שאני מצחצח שיניים, אני פותח את המחברת שלי.
12:58
I open my notebook.
297
778841
1162
הרבה פעמים היא ריקה,
13:00
Many times it's empty; sometimes I have something there.
298
780027
2663
לפעמים יש שם משהו. לעיתים זה חסר חשיבות,
13:02
If something's there, sometimes it's junk.
299
782714
2066
אבל ברוב המקרים אני אפילו לא יכול לקרוא את כתב ידי.
13:04
But most of the time, I can't read my handwriting.
300
784804
2357
זה ב-4 לפנות בוקר, למה אתם מצפים, נכון?
13:07
Four in the morning -- what do you expect, right?
301
787185
2324
13:09
So I need to decipher what I wrote.
302
789533
1904
ובכן, אני צריך לפענח את מה שכתבתי.
13:11
But sometimes I see this ingenious idea in there,
303
791461
3200
אבל לפעמים אני רואה שם רעיון מחוכם,
13:14
and I have this eureka moment.
304
794685
1485
ויש לי את רגעי ההארה הללו.
13:16
I directly run to my home office, sit at my computer,
305
796194
2516
אני מייד רץ לחדר העבודה שבביתי, מתיישב מול המחשב,
13:18
I type in the ideas, I sketch things out
306
798734
1977
מקליד את הרעיונות, משרבט את הדברים,
13:20
and I keep a database of ideas.
307
800735
1891
ואני שומר מאגר של רעיונות.
13:23
So when we have these calls for proposals,
308
803288
2361
כאשר יש לנו קול-קורא להצעות
13:25
I try to find a match between my potential ideas
309
805673
3570
אני מנסה למצוא התאמה
בין רעיונותי הפוטנציאליים
13:29
and the problem.
310
809267
1160
לבין הבעיה, ואם יש התאמה, אנחנו כותבים הצעת מחקר,
13:30
If there's a match, we write a research proposal,
311
810451
2317
מקבלים את המימון למחקר, וכך אנו מתחילים את תוכנית המחקר שלנו.
13:32
get the research funding in,
312
812792
1347
13:34
and that's how we start our research programs.
313
814163
2160
אבל ניצוץ הדמיון לבדו אינו טוב מספיק.
13:36
But just a spark of imagination is not good enough.
314
816347
2493
13:38
How do we develop these kinds of ideas?
315
818864
1880
איך אנחנו מפתחים את סוגי הרעיונות הללו?
13:40
At our lab RoMeLa, the Robotics and Mechanisms Laboratory,
316
820768
2780
במעבדה שלנו רומלה, מעבדת מכניקות הרובוטיקה,
13:43
we have these fantastic brainstorming sessions.
317
823572
2612
יש לנו מפגשים נהדרים של סיעור-מוחות.
13:46
So we gather around, we discuss problems and solutions and talk about it.
318
826208
4335
וכך, אנחנו מתקבצים יחדיו ודנים בבעיות
ובבעיות חברתיות ומשוחחים עליהן.
13:50
But before we start, we set this golden rule.
319
830567
2977
אבל לפני שמתחילים אנו קובעים את כלל הזהב.
13:53
The rule is:
320
833568
1649
הכלל הוא:
13:55
nobody criticizes anybody's ideas.
321
835241
2977
אף אחד לא מבקר את רעיונותיו של האחר.
13:58
Nobody criticizes any opinion.
322
838242
2005
אף אחד לא מבקר אף דעה.
14:00
This is important, because many times, students fear or feel uncomfortable
323
840685
3547
זה חשוב, משום שפעמים רבות, סטודנטים חוששים
או מרגישים אי נוחות באשר לתגובות של האחרים
14:04
about how others might think about their opinions and thoughts.
324
844256
3269
על דעותיהם ומחשבותיהם.
14:07
So once you do this, it is amazing how the students open up.
325
847549
3790
כאשר אתם עושים זאת, זה מדהים
איך הסטודנטים נפתחים.
14:11
They have these wacky, cool, crazy, brilliant ideas,
326
851363
3298
יש להם רעיונות מטורפים מגניבים ומבריקים,
14:14
and the whole room is just electrified with creative energy.
327
854685
3429
כל החדר מחושמל באנרגיה יצירתית.
כך אנו מפתחים את רעיונותינו.
14:18
And this is how we develop our ideas.
328
858138
2273
14:20
Well, we're running out of time.
329
860998
1557
ובכן, נגמר לנו הזמן, עוד דבר אחד שאני רוצה לדבר עליו הוא
14:22
One more thing I want to talk about is,
330
862579
1902
אתם יודעים, רק ניצוץ של רעיון ופיתוחו לא טובים מספיק.
14:24
you know, just a spark of idea and development is not good enough.
331
864505
3156
14:27
There was a great TED moment -- I think it was Sir Ken Robinson, was it?
332
867685
4711
רגע ה-TED היה נפלא כאשר,
אני חושב שזה היה אדון קן רובינסון, זה היה הוא?
14:32
He gave a talk about how education and school kill creativity.
333
872420
4438
הוא הרצה על איך השכלה
ובתי-ספר הורסים את היצירתיות.
14:36
Well, actually, there's two sides to the story.
334
876882
2779
ובכן, למעשה יש שני צדדים לסיפור.
14:39
So there is only so much one can do with just ingenious ideas
335
879685
5213
אז, יש מגבלה לדברים שאפשר לעשות
רק עם רעיונות מבריקים,
14:44
and creativity and good engineering intuition.
336
884922
3016
יצירתיות, הנדסה טובה ואינטואיציה.
14:47
If you want to go beyond a tinkering,
337
887962
1794
אם אתם רוצים להגיע מעבר לעבודת טלאים,
14:49
if you want to go beyond a hobby of robotics
338
889780
2150
אם אתם רוצים להגיע מעבר לרובוטים כתחביב
14:51
and really tackle the grand challenges of robotics
339
891954
3441
ובאמת להתמודד עם האתגרים הגדולים של הרובוטיקה
באמצעות מחקר קפדני
14:55
through rigorous research,
340
895419
1242
14:56
we need more than that.
341
896685
1155
אנו זקוקים ליותר מזה. כאן בית-הספר נכנס לתמונה.
14:57
This is where school comes in.
342
897864
2014
14:59
Batman, fighting against the bad guys,
343
899902
2494
באטמן, נלחם נגד הרעים,
15:02
he has his utility belt, he has his grappling hook,
344
902420
2393
יש לו את חגורת הכלים הזו, יש לו את עוגן האנקול שלו,
15:04
he has all different kinds of gadgets.
345
904837
1824
יש לו סוגים שונים של גאדג'טים.
15:06
For us roboticists, engineers and scientists,
346
906685
2413
עבורינו, מפתחי רובוטים, מהנדסים, מדענים,
הכלים הללו, הינם הקורסים והשיעורים אותם לומדים בכיתה.
15:09
these tools are the courses and classes you take in class.
347
909122
4157
15:13
Math, differential equations.
348
913303
2002
מתמטיקה, משוואות דיפרנציאליות.
15:15
I have linear algebra, science, physics --
349
915329
2740
יש לי ידע באלגברה לינארית, מדעים, פיזיקה,
וכיום אפילו, כימיה וביולוגיה כפי שראיתם.
15:18
even, nowadays, chemistry and biology, as you've seen.
350
918093
2968
אלו כל הכלים להם אנו זקוקים.
15:21
These are all the tools we need.
351
921085
1758
15:22
So the more tools you have, for Batman,
352
922867
1876
אז, כמה שיש ברשותך יותר כלים,
15:24
more effective at fighting the bad guys,
353
924767
1977
עבור באטמן - יותר יעיל להלחם ברעים,
15:26
for us, more tools to attack these kinds of big problems.
354
926768
2906
ועבורנו - יותר כלים לתקוף בעיות גדולות מעין אלה.
15:30
So education is very important.
355
930842
1865
לכן, ההשכלה מאוד חשובה.
15:33
Also -- it's not only about that.
356
933828
2597
בנוסף, זה לא רק זה,
מעבר לכך צריך גם לעבוד באמת באמת קשה.
15:36
You also have to work really, really hard.
357
936449
2068
ולכן אני תמיד אומר לסטודנטים שלי
15:38
So I always tell my students,
358
938541
1453
תעבדו חכם ואז תעבדו קשה.
15:40
"Work smart, then work hard."
359
940018
2051
התמונה הזו ברקע צולמה ב-3 לפנות בוקר.
15:42
This picture in the back -- this is three in the morning.
360
942093
2724
15:44
I guarantee if you come to our lab at 3, 4am,
361
944841
2329
אני ערב לכך שאם תבואו למעבדתינו ב-3, 4 לפנות בוקר
יהיו לנו סטודנטים שעובדים שם,
15:47
we have students working there,
362
947194
1556
15:48
not because I tell them to, but because we are having too much fun.
363
948774
3209
לא בגלל שאני אומר להם, אלא מכיוון שכיף להם.
מה שמוביל לנושא האחרון.
15:52
Which leads to the last topic:
364
952007
1654
15:53
do not forget to have fun.
365
953685
1869
אל תשכחו להנות.
15:55
That's really the secret of our success, we're having too much fun.
366
955578
3213
זהו באמת סוד ההצלחה שלנו - כיף לנו.
15:58
I truly believe that highest productivity comes when you're having fun,
367
958815
3466
אני באמת מאמין שהתפוקה הגבוהה ביותר מושגת כאשר אתם נהנים.
וזה מה שאנחנו עושים.
16:02
and that's what we're doing.
368
962305
1356
16:03
And there you go.
369
963685
1154
הנה לכם. תודה רבה.
16:04
Thank you so much.
370
964863
1167
(מחיאות כפיים)
16:06
(Applause)
371
966054
4102
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7