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

Translator: Sanntint Tint Reviewer: Myo Aung

Modern engineering focuses on rotating motors

ခေတ်သစ် အင်ဂျင်နီယာပညာက စက်တိုင်းနီးပါးကို စွမ်းအားပေးဖို့

to power almost any machine.

မော်တာတွေ လှည့်ပတ်တာ အပေါ် အာရုံစိုက်တယ်။

It has taken about 200 years

ဒီနေ့ခေတ် မော်တာတွေဖြစ်လာဖို့

for motors to become what they are today.

အနှစ် ၂၀၀ ခန့် အချိန်ယူခဲ့ရတယ်။

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

ဒါတွေက အသံကျယ်ပြီး သဘာဝမကျတဲ့ ပုံစံတွေ ရှိနေတုန်းပါ။

The constant noise of machines

စက်တွေရဲ့ အဆက်မပြတ် ဆူညံသံတွေက

causes problems for living beings everywhere,

သမုဒ္ဒရာထဲမှာသာမက ကုန်းပေါ်ရှိ နေရာတိုင်းက

both in the ocean and also on land.

သက်ရှိသတ္တဝါများအတွက်ပါ ပြဿနာဖြစ်စေတယ်။

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

ဆူညံသံတွေကို အဆက်မပြတ် ထိတွေ့နေရသူ တွေဟာ စိတ်ဖိစီးတာ၊ စိတ်ဓာတ်ကျတာနဲ့

and even develop tinnitus.

နားအူတာအထိ ဖြစ်လာနိုင်တယ်။

In contrast,

ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့

there are no rotating motors in nature.

သဘာဝမှာ လည်ပတ်နေတဲ့ မော်တာတွေ မရှိဘူး။

Nature often smoothly, glides, swims or wiggles,

မာကျေောတဲ့ အစိတ်အပိုင်းတွေ သို့မဟုတ် မျက်နှာပြင်တွေကို ကျယ်လောင်စွာ

without the rattling of rigid parts

မပွတ်တိုက်ဘဲ သဘာဝက ချောမွေ့စွာ ရွေ့လျား၊

or the loud rubbing of surfaces.

ကူးခတ် သို့မဟုတ် တွန့်လိမ်တတ်တယ်။

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

စက်တွေဖန်တီးပုံနဲ့ ပတ်သက်ပြီး ချဉ်းကပ်ပုံ ကို ပြန်ပြင်သင့်တယ်လို့ ယုံကြည်တယ်။

Instead of using rigid or unnatural materials,

မာကျောတဲ့ သို့မဟုတ် သဘာဝမကျတဲ့ ပစ္စည်းတွေကို သုံးမယ့်အစား

what if we made biomimetic machines?

biomimetic စက်တွေ လုပ်ကြရင်ရော။

Machines made of soft or living materials

ပျော့ပျောင်းတဲ့ သို့မဟုတ် အသက်ဝင်တဲ့ ပစ္စည်းတွေနဲ့

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

လုပ်ထားတဲ့စက်တွေက လိုက်လျောညီထွေကာ နေ့စဉ် လုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးမှာ သုံးဖို့ဘေးကင်းလား။

Can you imagine boats or submarines that propel themselves

ငါးတွေလို သူတို့ရဲ့အမြီးတွေကို ဘေးတစ်ဖက်ကနေ တစ်ဖက်ကို ရွေ့လျားစေတဲ့

by moving their tails from side to side,

လှေတွေ သို့မဟုတ် ရေငုပ်သင်္ဘောတွေကို

just like fish do?

စိတ်ကူးကြည့်နိုင်လား။

So to imitate these natural movements,

ဒါကြောင့် ဒီသဘာဝ လှုပ်ရှားမှုတွေကို တုပဖို့

we have to replace rotating motors

လည်နေတဲ့ မော်တာတွေနဲ့ အမြန် လှည့်နေတဲ့

and fast, spinning propellers

ပန်ကာတွေကို ကြွက်သားအတုတွေနဲ့

with artificial muscles.

အစားထိုးဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။

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

ဒါကို ကျွန်တော် ပြောနိုင်တယ်၊ ဒါက လုပ်လို့ရတယ်။

Our team of researchers at MIT and ETH Zurich

MIT နဲ့ ETH Zurich က ကျွန်တော််တို့ရဲ့ သုတေသီအဖွဲ့ဟာ ရေကိုဖြတ်ပြီး

has started to develop less disruptive robots

ရွေ့လျားနိုင်တဲ့ biomimetic နည်းလမ်းအသစ်ကို မိတ်ဆက်ရင်း

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

အနှောက်အယှက်ပိုနည်းတဲ့ စက်ရုပ်တွေကို တီထွင်နိုင်ခဲ့တယ်။

We created a biomimetic robotic fish.

biomimetic စက်ရုပ်ငါးကို ဖန်တီးခဲ့တာပါ။

Her name is Sophie.

သူ့နာမည်က ဆိုဖီပါ။

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

မလိုအပ်ဘဲ သမုဒ္ဒရာကို စူးစမ်းနိုင်တဲ့ ပြည့်အ၀ ကြိုးမဲ့

that can explore the ocean without the need for propellers.

ပျော့ပျောင်းတဲ့ စက်ရုပ်ရဲ့ ပထမဆုံး သရုပ်ပြမှုပါ။

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

ဆိုဖီက အလွန်ပုံပြောင်းနိုင်တဲ့ အမြီးအတွင်း ကနေ ရေတွကို တုံ့ ပြန်လူးလာ စုပ်ထုတ်တယ်။

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

သူ့အမြီးလှုပ်ရှားမှုက ငါးအစစ်တွေရဲ့ သဘာဝ အတိုင်း ကူးခတ်တဲ့ လှုပ်ရှားမှုကိုတုထားတယ်။

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

ဆိုဖီရဲ့ သဘာဝ ဒီဇိုင်းက ရေနေသတ္တဝါတွေကို အနီးကပ် စောင့်ကြည့်ခွင့်ပေးတယ်။

Now, there's a catch.

ကဲ မြှုပ်ကွက်တစ်ခုရှိတယ်။

Sophie is energy-hungry and loud.

ဆိုဖီက စွမ်းအင် ဆာလောင်ပြီး အသံကျယ်တယ်။

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

ဟုတ်တယ်၊ ငါးတစ်ကောင်လို ကူးခတ်နိုင်တဲ့ စက်ရုပ်တစ်ခုကို အောင်မြင်စွာ

but...

တည်ဆောက်နိုင်ခဲ့ပေမဲ့

Sophie requires a motor and a pump to properly work.

ဆိုဖီ ကောင်းကောင်း အလုပ်လုပ်ဖို့အတွက် မော်တာတစ်လုံးနဲ့ ပန့်တစ်လုံး လိုအပ်တယ်။

Now we are replacing that motor and pump,

အခု ကျွန်တော်တို့ဟာ ဆူညံပြီး မလိုလားအပ်တဲ့

which is noisy and not desired in such a way,

မော်တာနဲ့ ပန့်ကို အစားထိုးနေတာပါ။

we're replacing it with silent, artificial muscles.

ဒါကို အသံတိတ် ကြွက်သားတုတွေနဲ့ အစားထိုးနေပါတယ်။

These muscles are called HASELs.

ဒီကြွက်သားများကို HASEL လို့ ခေါ်ပါတယ်။

They directly and efficiently convert electrical energy

ဒါတွေက လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို ကြွက်သား ကျုံ့တာအဖြစ် တိုက်ရိုက်နဲ့

into muscle contractions.

ထိရောက်စွာ ပြောင်းလဲပေးတယ်။

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

ခြေထောကိကို မြှောက်ပြီး ချဖို့လုပ်ထားတဲ့ ဒီကြွက်သားကြီးကို ကြည့်ပါ။

A stack of flexible sheets contracts and relaxes

ကွေးညွှတ်နိုင်တဲ့ အချပ် အပုံတစ်ခုက ပေါင်ကြွက်သားအတိုင်း

just like a thigh muscle does.

ကျုံ့ပြီး ဖြေလျှော့ပေးတယ်။

Let me tell you how this works.

ဒါက အလုပ်လုပ်ပုံကို ပြောပြပါရစေ။

So we take laminated sheets

ဒါကြောင့် အိတ်တွေကို ဖန်တီးဖို့ ပလတ်စတစ် လောင်းထားတဲ့

to create pouches.

အချပ်တွေတွေကို ယူပါတယ်။

We have several of these pouches within a single muscle.

ဒီအိတ်များစွာက ကြွက်သား တစ်ခုတည်းမှာရှိနေတယ်။

We now take a conductive ink

အခု ဒီအိတ်တွေပေါ်ကို မင်ထည့်တဲ့

and spray-coat that ink onto these pouches,

လျှပ်ကူးမင်နဲ့ မှုတ်ဆေး အလွှာကိုယူပြီး

and then we inject them with oil.

ဒါတွေထဲကို ဆီထိုးသွင်းတယ်။

After having done this,

ဒါကို လုပ်ပြီးတဲ့နောက်

we have a conductive ink that acts like a flexible electrode

ဗို့အားတစ်ခု သုံးတဲ့အခါ ဒီအရည် ပြည့်နေတဲ့ အိတ်တွေကို ညှစ်တဲ့

that squeezes these liquid-filled pouches

ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် လျှပ်ကူးပစ္စည်းလို လုပ်ဆောင်တဲ့

when a voltage is applied.

လျှပ်ကူးမင်တစ်ခုရှိတယ်။

Now, just like muscles with real fish,

အခု ငါးအစစ်တွေနဲ့ ကြွက်သားတွေလိုပဲ

we take this kind of filmed muscles

ဒီရိုက်ကူးထားတဲ့ ကြွက်သားတွေကိုယူပြီး

and pair them up as antagonistic pairs

၎င်းတို့ကို ဆန့်ကျင်တဲ့ အတွဲတွေအဖြစ် တွဲကာ

and put them into our soft robotic fish design.

နူးညံ့တဲ့ စက်ရုပ်ငါးပုံစံမှာ ထည့်သွင်းထားတယ်။

We 3D-print the hull

ပျော့ပျောင်း၊ မာကျောတဲ့

and the spine of this fish,

ပစ္စည်းတွေကို သုံးပြီး ဒီငါးရဲ့

using soft and rigid materials.

ကိုယ်ထည်နဲ့ ကျောရိုးတို့ကို 3D ပုံနှိပ်ထုတ်တယ်။

The fish now swims silently

အခု ငါးဟာ ငါးရဲ့အတွင်းပိုင်းက

by electrically charging the muscles inside of the fish

ကြွက်သားတွေကို လျှပ်စစ်အားအား သွင်းရင်း တစ်ဖက်ကနေ တစ်ဖက်ကို

in an alternating fashion from one side to the other.

တစ်လှည့်စီပြောင်းကာ တိတ်ဆိတ်စွာ ကူးခတ်နေတယ်။

To improve our designs,

ဒီဇိုင်းတွေကို ပိုကောင်းမွန်စေဖို့

we do not rely on tedious trial and error fabrication.

ငြီးငွေ့ဖွယ် စမ်းလိုက်၊ မှားလိုက် လုပ်ဆောင်မှုအပေါ် အားမကိုးဘူး။

Instead, our software rapidly simulates

ဒါအစား ဆော့ဖ်ဝဲလ်က ဒါကို မတည်ဆောက်မီ

and optimizes a design for performance

စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် ဒီဇိုင်းတစ်ခုကို အမြန် အသွင်တူလုပ်ကာ

before we have to build it.

အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ပေးတယ်။

Our approach creates a continuous design space

ကျွန်တော်တို့ရဲ့ချဉ်းကပ်မှုက လက်ရှိ ငါးဒီဇိုင်းတွေကြားမှာ

that interpolates between existing fish designs to create new designs.

ပေါင်းစပ်ထားတဲ့ အဆက်မပြတ်ဒီဇိုင်းနေရာတစ်ခု ကြားညှပ်ဖို့ဒီဇိုင်းသစ်တွေ ဖန်တီးတယ်။

Our optimization then explores this continuous design space

ဒီနောက် ပိုကောင်းမွန်အောင်လုပ်တာက အရင်က မမြင်ဖူးတဲ့ မြန်ဆန်တဲ့

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

သတ္တဝါအသစ်တွေ ရရှိဖို့ ဒီအဆက်မပြတ် ဒီဇိုင်းနေရာကို စူးစမ်းရှာဖွေတယ်။

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

စက်ရုပ်တွေက တစ်နေ့မှာ သက်ရှိကြွက်သား ဆဲလ်တွေနဲ့တောင် ပြုလုပ်လာနိုင်တယ်။

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

ဒီလို သက်ရှိစက်ရုပ်က လူ့ကြွက်သားတွေလို သူ့ဘာသာ ကုစားနိုင်ရင်

just like human muscles do?

မကောင်းဘူးလား။

I can tell you this.

ဒါကို ပြောနိုင်တယ်။

Starting from muscle cells,

ကြွက်သားဆဲလ်တွေကနေ စတင်ပြီး

we can already print, grow and stimulate muscles.

ကြွက်သားတွေကို ပုံနှိပ်၊ ကြီးထွားစေကာ လှုံ့ဆော်ပေးနိုင်တယ်။

We are now beginning to make these muscles larger,

အခု ကျွန်တော်တို့ဟာ ဒီကြွက်သားတွေကို ပိုကြီး၊ ပိုကြာရှည်ခံကာ

longer-lasting and controllable.

ထိန်းချုပ်နိုင်ဖို့ စလုပ်ဆောင်နေပါပြီ။

It’s a fascinating challenge to engineer a standalone muscle

ဒီကြွက်သားကို ခုခံအား စနစ်ကို ပံ့ပိုးတဲ့ အထောက်အပံ့ပေးတဲ့ ဇီဝရုပ်တွေ မပါဘဲ

without a supporting organism

သီးခြားရပ်တည်တဲ့ ကြွက်သားတစ်ခုကို

that provides this muscle with an immune system.

စီမံဆောက်လုပ်တာက စိတ်ဝင်စားဖွယ် စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုပါ။

These living muscles efficiently convert chemical energy that comes from nutrients

ဒီသက်ရှိကြွက်သားတွေက အာဟာရတွေကနေ ရရှိတဲ့ ဓာတုစွမ်းအင်ကို ကြွက်သားကျုံ့တာအဖြစ်

into muscle contractions.

ထိရောက်စွာ ပြောင်းလဲပေးတယ်။

Living muscles can eventually become sustainable

သက်ရှိကြွက်သားတွေက နောက်ဆုံးမှာ သဘာဝကို တကယ် တုပနေချိန်မှာ

and biodegradable machines

ထုတ်လွှတ်မှုနဲ့ လေထုညစ်ညမ်းမှုကို

that decrease emissions and pollution

လျှော့ချပေးတဲ့ ရေရှည်တည်တံ့ပြီး

all while actually truly mimicking nature.

ဇီဝနည်းနဲ့ပျက်စီးနိုင်တဲ့ စက်တွေ ဖြစ်လာနိုင်တယ်။

So all of this,

ဒါကြောင့် ပြောခဲ့တာတွေ

what I've told you, is possible

အားလုံးက ဒီနေ့ခေတ် သုတေသီတွေနဲ့

with the knowledge that researchers and engineers have today.

အင်ဂျင်နီယာတွေ ရထားတဲ့ အသိပညာနဲ့ဆို ဖြစ်နိုင်တယ်။

I believe we have to rethink every machine ever invented

အလုံးစုံရှုထောင့်ကနေ တီထွင်ခဲ့ဖူးတဲ့ စက်တိုင်းကို ပြန်စဉ်းစားရမယ်လို့

from a holistic perspective.

ယုံကြည်ပါတယ်။

We have to rethink what the machine should do

စက်က လုပ်သင့်တာ၊ မလုပ်သင့်တာတွေကို

and what it should not do.

ပြန်စဉ်းစားရမှာပါ။

I think we want machines that safely integrate with us,

ကျွန်တော်တို့နဲ့ လုံခြုံစွာ ပေါင်းစပ်ထားတဲ့၊ ဘဝ အရည်အသွေးကို

improve our quality of life.

မြှင့်တင်ပေးတဲ့ စက်တွေကို လိုချင်တာလို့ ထင်ပါတယ်။

All the while, we respect nature,

တစ်ချိန်လုံး ကျွန်တော်တို့ဟာ သဘာဝတရားကို လေးစားပြီး

and don't pollute our world with loud noises.

ကမ္ဘာကို ကျယ်လောင်တဲ့ အသံတွေနဲ့ ညစ်ညမ်းစေမှာမဟုတ်ဘူး။

So let's reimagine machines to take on forms

ဒီတော့ စက်တွေကို အရင်က မတွေးဖူးတဲ့

we have never thought of before

ပုံစံတွေကို ပုံဖော်စေပြီး မရောက်ဖူးသေးတဲ့

and discover places we have never been to before.

နေရာတွေကို ရှာဖွေခိုင်းကြည့်ရအောင်။

Thank you.

ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။

(Applause)

(လက်ခုပ်သံများ)