Origami robots that reshape and transform themselves | Jamie Paik

Traducător: Mirona Sărăroiu Corector: Mirel-Gabriel Alexa

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

Ca robotician, primesc multe întrebări:

"When we will they start serving me breakfast?"

„Când îmi vor face roboții micul dejun?”

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

Am crezut că roboții vor semăna cu noi.

I thought they would look like me,

Am crezut că vor arăta ca mine,

so I built eyes that would simulate my eyes.

așa că am construit ochi care să simuleze ochii mei.

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

Am construit degete suficient de îndemânatice ca să arunce

baseballs.

mingi de baseball.

Classical robots like this

Roboții clasici

are built and become functional

sunt concepuți să funcționeze

based on the fixed number of joints and actuators.

bazându-se pe un număr limitat de articulații și servomotoare.

And this means their functionality and shape are already fixed

Asta înseamnă că forma și funcționalitatea lor sunt limitate

at the moment of their conception.

încă din momentul conceperii.

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

Așa că, deși acest braț aruncă bine,

it even hit the tripod at the end--

chiar până la trepied,

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

el nu va reuși niciodată să gătească micul dejun.

It's not really suited for scrambled eggs.

Nu e potrivit pentru a face omletă.

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

Și atunci am avut o nouă viziune despre viitorul roboticii:

the transformers.

Transformers.

They drive, they run, they fly,

Conduc, aleargă, zboară,

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

în funcție de sarcinile de îndeplinit, de schimbările care apar în noul mediu.

Pentru a transforma asta în realitate

To make this a reality,

you really have to rethink how robots are designed.

trebuia regândit modul în care roboții sunt proiectați.

So, imagine a robotic module in a polygon shape

Imaginați-vă, așadar, un modul robotic poligonal

and using that simple polygon shape

care, folosind forma lui poligonală,

to reconstruct multiple different forms

poate lua multiple forme diferite

to create a new form of robot for different tasks.

în funcție de ce are de făcut.

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

În grafica computerizată, acest lucru nu e nou,

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

se face deja de ceva timp, și așa sunt realizate multe dintre filme.

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

Dar ca să construiești efectiv un robot care face asta în realitate,

it's a completely new story.

e cu totul altceva.

It's a completely new paradigm.

E un concept total inovativ.

But you've all done this.

Dar cu toții ați făcut asta.

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

Cine n-a făcut un avion, o barcă sau o pasăre din hârtie?

Origami is a versatile platform for designers.

Origami e un concept versatil pentru proiectanți.

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

Dintr-o singură coală de hârtie poți obține orice formă vrei

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

și dacă nu-ți place, poți desface foaia și s-o împăturești din nou.

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

Poți obține orice formă 3D dintr-o suprafață 2D, prin îndoire.

and this is proven mathematically.

Asta e matematic demonstrat.

And imagine if you were to have an intelligent sheet

Imaginați-vă cum ar fi să avem o coală inteligentă

that can self-fold into any form it wants,

care se poate îndoi singură în orice formă vrea,

anytime.

oricând vrea.

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

La asta lucrez eu acum.

I call this robotic origami,

Am denumit acest robot origami

"robogami."

„robogami”.

This is our first robogami transformation

Aici vedeți prima transformare a unui robogami,

that was made by me about 10 years ago.

pe care am realizat-o acum 10 ani.

From a flat-sheeted robot,

Dintr-un robot plat

it turns into a pyramid and back into a flat sheet

se transformă într-o piramidă, apoi se face înapoi plat,

and into a space shuttle.

apoi devine o navetă spațială.

Quite cute.

Drăguț.

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

10 ani mai târziu, cu luptătorii mei, cercetători în robotica origami,

about 22 of them right now --

sunt aproximativ 22 la număr,

we have a new generation of robogamis,

am realizat o nouă generație de robogami

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

care sunt ceva mai eficienți și fac mai multe lucruri.

So the new generation of robogamis actually serve a purpose.

În mod real servesc unui scop.

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

De exemplu, acesta se deplasează autonom pe diverse tipuri de teren.

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

Dacă e teren plat și arid, se târâie.

And if it meets sudden rough terrain,

Dacă dă peste un teren accidentat

it starts rolling.

începe să se rostogolească,

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

face asta... e același robot...

but depending on which terrain it meets,

dar în funcție de ce teren întâlnește,

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

folosește diferite secvențe de activare a servomotoarelor cu care e dotat.

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

Iar dacă dă peste un obstacol, pur și simplu sare peste el.

It does this by storing energy in each of its legs

Face asta stocând energie în picioare,

and releasing it and catapulting like a slingshot.

apoi o eliberează brusc și se catapultează ca dintr-o praștie.

And it even does gymnastics.

Face chiar și gimnastică

Yay.

Iei!

(Laughter)

(Râsete)

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

V-am arătat, deci, ce poate face un singur robogami.

Imagine what they can do as a group.

Imaginați-vă ce ar putea face mai mulți.

They can join forces to tackle more complex tasks.

Își pot uni forțele pentru a „ataca” sarcini mai complexe.

Each module, either active or passive,

Fiecare modul, activ sau pasiv,

we can assemble them to create different shapes.

poate fi asamblat pentru a crea diferite forme.

Not only that, by controlling the folding joints,

Mai mult, controlând articulațiile,

we're able to create and attack different tasks.

putem crea și îndeplini diversele sarcini.

The form is making new task space.

Forma oferă mai multe moduri de utilizare.

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

Și de data aceasta, foarte importantă e asamblarea.

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

Ei trebuie să se găsească unul pe altul în noua locație,

attach and detach, depending on the environment and task.

să se unească sau să se despartă, în funcție de mediu și de ce au de făcut.

And we can do this now.

Asta e realizabil acum.

So what's next?

Deci, ce urmează?

Our imagination.

Imaginația noastră.

This is a simulation of what you can achieve

Asta e o simulare a ce se poate obține

with this type of module.

cu tipul ăsta de robot.

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

Am vrut să facem o târâtoare cu patru picioare

turn into a little dog and make small gaits.

să se transforme într-un cățeluș care să meargă.

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

Dar putem face și altceva cu același robot:

a manipulator, a typical, classical robotic task.

un manipulator, adică o sarcină clasică pentru un robot.

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

Cu un manipulator poți apuca un obiect.

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

Firește, poți adăuga module care să facă picioarele manipulatorului mai lungi,

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

sau care să-l ajute să apuce obiecte mai mari sau mai mici,

or even have a third arm.

sau îi poți atașa un al treilea braț.

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

Pentru robogami, nu există o formă sau o sarcină fixă.

They can transform into anything, anywhere, anytime.

Se pot transforma în orice, oriunde, oricând.

So how do you make them?

Dar cum se construiesc robogami?

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

Cea mai mare provocare e să îi facem foarte subțiri,

flexible,

flexibili,

but still remaining functional.

dar totuși funcționali.

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

Sunt alcătuiți din multe straturi de circuite, motorașe,

microcontrollers and sensors,

microcontrolere și senzori,

all in the single body,

totul pe aceeași suprafață.

and when you control individual folding joints,

Și când acționezi diferitele articulații individuale,

you'll be able to achieve soft motions like that

poți obține mișcări fine ca aceasta

upon your command.

la comandă.

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

În loc să fie un singur robot, proiectat pentru o singură sarcină,

robogamis are optimized to do multi-tasks.

robogami sunt concepuți să realizeze mai multe sarcini.

And this is quite important

Asta e foarte important

for the difficult and unique environments on the Earth

pentru condițiile de mediu dificile și unice de pe Terra,

as well as in space.

dar și din spațiu.

Space is a perfect environment for robogamis.

Spațiul este locul perfect pentru robogami.

You cannot afford to have one robot for one task.

Acolo nu-ți permiți să ai câte un robot pentru fiecare misiune.

Who knows how many tasks you will encounter in space?

Cine știe câte vor avea de făcut odată ajunși acolo?

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

Ideal e să ai un singur modul robotic care să îndeplinească multiple misiuni.

What we want is a deck of thin robogami modules

Vrem să realizăm un set de module robogami

that can transform to do multiples of performing tasks.

care se pot transforma pentru diferitele misiuni.

And don't take my word for it,

Nu e nevoie să mă credeți pe cuvânt,

because the European Space Agency and Swiss Space Center

deoarece Agenția Spațială Europeană și Centrul Elvețian de Cercetări Spațiale

are sponsoring this exact concept.

finanțează exact acest proiect.

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

Aici puteți vedea cum robogami se reconfigurează

exploring the foreign land aboveground, on the surface,

și explorează mediul extraterestru deasupra suprafeței, la suprafață,

as well as digging into the surface.

cât și săpând în sol.

It's not just exploration.

Deci nu e doar o simplă explorare.

For astronauts, they need additional help,

Astronauții au nevoie de ajutor

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

și deoarece nu le putem trimite asistenți în spațiu,

(Laughter)

(Râsete)

They have to do every tedious task.

ei trebuie să execute toate sarcinile.

They may be simple,

Unele sunt simple,

but super interactive.

dar foarte interactive.

So you need robots to facilitate their experiments,

Deci e nevoie de roboți care să le faciliteze experimentele,

assisting them with the communications

ajutându-i cu comunicarea,

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

ancorându-se de suprafețe și fiind extensii care țin diverse instrumente.

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

Dar cum vor putea controla robogami, de exemplu,

outside the space station?

în afara stației spațiale?

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

Aici vedeți un robogami care transportă resturi din spațiu.

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

Poate fi controlat de la distanță prin monitorizare video,

but what would be better is having the sensation of touch

dar și mai bine ar fi dacă am putea transpune

directly transported onto the hands of the astronauts.

senzația tactilă direct în mâinile astronautului.

And what you need is a haptic device,

Ar fi nevoie de un dispozitiv tactil,

a haptic interface that recreates the sensation of touch.

o interfață care să reproducă senzația de atingere.

And using robogamis, we can do this.

Cu ajutorul robogami, putem face asta.

This is the world's smallest haptic interface

Aceasta este cea mai mică interfață tactilă din lume

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

care poate reproduce senzația de atingere chiar pe buricul degetelor.

We do this by moving the robogami

Obținem asta manevrând robogami

by microscopic and macroscopic movements at the stage.

prin mișcări microscopice și macroscopice.

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

Astfel, nu doar că poți simți

how big the object is,

cât de mare e obiectul,

the roundness and the lines,

forma lui, conturul,

but also the stiffness and the texture.

dar și densitatea și textura.

Alex has this interface just underneath his thumb,

Alex are interfața sub degetul lui

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

și dacă folosim ochelari virtuali și un joystick,

now the virtual reality is no longer virtual.

realitatea virtuală nu mai e virtuală.

It becomes a tangible reality.

Devine tangibilă.

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

Bilele albastră, roșie și neagră la care se uită

is no longer differentiated by colors.

nu mai sunt diferențiate doar de culoare.

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

E o minge albastră de cauciuc, una roșie de burete și una neagră de biliard.

This is now possible.

Acest lucru e posibil acum.

Let me show you.

Să vă arăt.

This is really the first time this is shown live

Această demonstrație e făcută în premieră

in front of a public grand audience,

în fața unui public atât de numeros,

so hopefully this works.

deci să sperăm că merge.

So what you see here is an atlas of anatomy

Aici avem un atlas de anatomie

and the robogami haptic interface.

și interfața tactilă robogami.

So, like all the other reconfigurable robots,

La fel ca toți robogami,

it multitasks.

face mai multe deodată.

Not only is it going to serve as a mouse,

Va fi și mouse,

but also a haptic interface.

dar și interfață tactilă.

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

De exemplu, avem acest fundal alb fără niciun obiect.

That means there is nothing to feel,

Înseamnă că nu ar trebui să simțim nimic.

so we can have a very, very flexible interface.

Interfața este, deci, foarte, foarte versatilă.

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

Acum îl folosesc pe post de mouse ca să mă apropii de piele,

a muscular arm,

de un mușchi.

so now let's feel his biceps,

Haideți să simțim bicepșii

or shoulders.

sau umerii.

So now you see how much stiffer it becomes.

Puteți observa că interfața a devenit mai dură.

Let's explore even more.

Haideți să mai explorăm.

Let's approach the ribcage.

Să ne apropiem de cutia toracică.

And as soon as I move on top of the ribcage

Plimbându-mă pe deasupra ei,

and between the intercostal muscles,

peste oase și mușchii intercostali,

which is softer and harder,

care sunt mai duri sau mai moi,

I can feel the difference of the stiffness.

pot simți diferența de duritate.

Take my word for it.

Pe cuvânt.

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

Vedeți, acum e mult mai dură din punctul de vedere al forței

it's giving back to my fingertip.

cu care reacționează degetul meu.

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

V-am arătat până acum suprafețe statice.

How about if I were to approach something that moves,

Dar dacă ne apropiem de ceva care se mișcă

for example, like a beating heart?

de pildă, o inimă care bate?

What would I feel?

Ce aș simți?

(Applause)

(Aplauze)

This can be your beating heart.

Ar putea fi chiar inima voastră care bate.

This can actually be inside your pocket

Ați putea folosi această interfață

while you're shopping online.

când faceți cumpărături online.

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

Ați putea să simțiți diferența când vă comandați o bluză:

how soft it is,

cât e de moale materialul,

if it's actually cashmere or not,

dacă într-adevăr e cașmir,

or the bagel that you're trying to buy,

sau covrigul pe care vreți să-l cumpărați

how hard it is or how crispy it is.

dacă e proaspăt, sau cât de crocant e.

This is now possible.

Aceste lucruri sunt acum posibile.

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

Robotica devine mai personalizată și mai versatilă

to adapt to our everyday needs.

și se adaptează nevoilor noastre zilnice.

This unique specie of reconfigurable robotics

Acest tip unic de roboți reconfigurabili

is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface

oferă suportul necesar pentru a furniza interfața invizibilă și intuitivă

to meet our exact needs.

pentru a răspunde exact nevoilor noastre.

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

Acești roboți nu vor mai arăta ca personajele din filme.

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

În schimb, vor putea fi orice ne dorim noi să fie.

Thank you.

Vă mulțumesc!

(Applause)

(Aplauze)