Sarah Bergbreiter: Why I make robots the size of a grain of rice

Traducător: Gabi Ghinchevici Corector: Ariana Bleau Lugo

My students and I work on very tiny robots.

Eu și studenții mei lucrăm cu roboței foarte mici.

Now, you can think of these as robotic versions

Îi puteți considera niște versiuni robotizate

of something that you're all very familiar with: an ant.

a ceva ce vă e cunoscut: o furnică.

We all know that ants and other insects at this size scale

Cu toții știm că furnicile și alte insecte de aceeași mărime

can do some pretty incredible things.

pot face lucruri incredibile.

We've all seen a group of ants, or some version of that,

Cu toții am văzut un grup de furnici sau ceva similar,

carting off your potato chip at a picnic, for example.

tîrînd un chips de cartofi cînd sunteți la un picnic, de exemplu.

But what are the real challenges of engineering these ants?

Dar care sunt greutățile în conceperea acestor furnici?

Well, first of all, how do we get the capabilities of an ant

Mai întîi, cum implementăm abilitatea unei singure furnici

in a robot at the same size scale?

într-un robot de aceeași mărime?

Well, first we need to figure out how to make them move

Întîi trebuie să descoperim cum să le facem să miște

when they're so small.

cînd sunt atît de mici.

We need mechanisms like legs and efficient motors

E nevoie de mecanisme ca picioare și motoare eficiente

in order to support that locomotion,

să susțină această locomoție.

and we need the sensors, power and control

Mai e nevoie de senzori, sursă de energie și control

in order to pull everything together in a semi-intelligent ant robot.

pentru a le comasa pe toate într-o furnică robot semi-inteligentă.

And finally, to make these things really functional,

În fine, ca toate să fie funcționale,

we want a lot of them working together in order to do bigger things.

trebuie ca mai multe furnici să coopereze ca să facă lucruri mai mari.

So I'll start with mobility.

Deci voi începe cu mobilitatea.

Insects move around amazingly well.

Insectele se mișcă incredibil de bine.

This video is from UC Berkeley.

Iată un clip de la UC Berkeley:

It shows a cockroach moving over incredibly rough terrain

un gîndac de bucătărie se mișcă pe o suprafață plină de obstacole

without tipping over,

fără să se răstoarne.

and it's able to do this because its legs are a combination of rigid materials,

Și face asta pentru că picioarele sunt o combinație de materiale rigide,

which is what we traditionally use to make robots,

ceea ce folosim de obicei la roboți,

and soft materials.

și materiale moi.

Jumping is another really interesting way to get around when you're very small.

Și săritul e o metodă eficientă de a te deplasa cînd ești mic.

So these insects store energy in a spring and release that really quickly

Aceste insecte stochează energie într-un arc, eliberînd-o foarte rapid

pentru a obține forța mare necesară pentru a sări din apă, de exemplu.

to get the high power they need to jump out of water, for example.

So one of the big contributions from my lab

O contribuție majoră în laboratorul meu

has been to combine rigid and soft materials

a fost de a combina materiale rigide și moi

in very, very small mechanisms.

în mecanisme foarte mici.

So this jumping mechanism is about four millimeters on a side,

Acest mecanism de sărit are 4 mm pe laterală, deci minuscul.

so really tiny.

The hard material here is silicon, and the soft material is silicone rubber.

Materialul rigid aici e siliciul, și cel moale e cauciucul siliconic.

And the basic idea is that we're going to compress this,

În esență, o să le comprimăm,

store energy in the springs, and then release it to jump.

stocăm energie în arc, și apoi o eliberăm pentru a sări.

So there's no motors on board this right now, no power.

Nu există nici motor, nici sursă de energie.

This is actuated with a method that we call in my lab

E acționată printr-o metodă pe care în laborator o numim:

"graduate student with tweezers." (Laughter)

„masterand cu pensetă” (Rîsete)

So what you'll see in the next video

Veți vedea în următorul video

is this guy doing amazingly well for its jumps.

un student căruia îi reușește să producă aceste sărituri.

So this is Aaron, the graduate student in question, with the tweezers,

Acesta e Aaron, masterandul cu pensetă,

and what you see is this four-millimeter-sized mechanism

și ce vedeți e un mecanism de 4 mm

jumping almost 40 centimeters high.

care sare la 40 cm înălțime,

That's almost 100 times its own length.

de 100 de ori cît propria lungime.

And it survives, bounces on the table,

Și supraviețuiește, țopăie pe masă,

it's incredibly robust, and of course survives quite well until we lose it

e incredibil de robust și desigur supraviețuiește mult

because it's very tiny.

pînă îl pierdem, pentru că e foarte mic.

Ultimately, though, we want to add motors to this too,

Pînă la urmă dorim totuși să-i adăugăm și motoare

and we have students in the lab working on millimeter-sized motors

Avem studenți în laborator care lucrează pe motoare milimetrice

to eventually integrate onto small, autonomous robots.

pe care să le integreze în mici roboți autonomi.

But in order to look at mobility and locomotion at this size scale to start,

Însă ca să rezolvăm mobilitatea și locomoția la această scară

we're cheating and using magnets.

trișăm și utilizăm magneți.

So this shows what would eventually be part of a micro-robot leg,

Iată cum va arăta o parte a unui picior micro-robotic,

and you can see the silicone rubber joints

vedeți articulațiile din cauciuc siliconic

and there's an embedded magnet that's being moved around

și magnetul încorporat mișcat de un cîmp magnetic extern.

by an external magnetic field.

So this leads to the robot that I showed you earlier.

Așa am realizat robotul pe care l-ați văzut înainte.

The really interesting thing that this robot can help us figure out

E interesant că acest robot ne ajută să aflăm

cum se mișcă insectele așa mici.

is how insects move at this scale.

We have a really good model for how everything

Avem un model foarte bun de locomoție

from a cockroach up to an elephant moves.

de la un gîndac pînă la un elefant.

We all move in this kind of bouncy way when we run.

Cu toții ne mișcăm într-un mod săltăreț cînd fugim.

But when I'm really small, the forces between my feet and the ground

Dar cînd sunt foarte mic, forțele dintre picioare și pămînt

are going to affect my locomotion a lot more than my mass,

îmi afectează locomoția mult mai mult decît masa,

which is what causes that bouncy motion.

provocînd acea mișcare săltăreață.

So this guy doesn't work quite yet,

Acest gîndac încă nu se mișcă,

but we do have slightly larger versions that do run around.

însă avem versiuni mai mari care se pot mișca.

So this is about a centimeter cubed, a centimeter on a side, so very tiny,

Ăștia sunt de 1 cm cub 1 cm pe laterală, foarte mici.

and we've gotten this to run about 10 body lengths per second,

I-am făcut să alerge 10 lungimi de corp pe secundă,

so 10 centimeters per second.

deci 10 cm pe secundă.

It's pretty quick for a little, small guy,

E destul de rapid pentru un roboțel atît de mic

and that's really only limited by our test setup.

și e limitat doar de setarea de probă.

But this gives you some idea of how it works right now.

Vă puteți face o idee despre cum merge.

We can also make 3D-printed versions of this that can climb over obstacles,

Putem face și versiuni imprimate 3D ce pot depăși obstacole

a lot like the cockroach that you saw earlier.

ca gîndacul pe care l-ați văzut anterior.

But ultimately we want to add everything onboard the robot.

Dar în final vrem să adăugăm de toate robotului.

We want sensing, power, control, actuation all together,

Dorim senzori, energie, control, mișcare, toate la un loc,

and not everything needs to be bio-inspired.

și nu e nevoie să fie totul de inspirație biologică.

So this robot's about the size of a Tic Tac.

Acest robot e de mărimea unui Tic-Tac.

And in this case, instead of magnets or muscles to move this around,

În acest caz, în loc de magneți sau mușchi care să miște totul,

we use rockets.

utilizăm rachete.

So this is a micro-fabricated energetic material,

Iată un material energetic micro-fabricat,

and we can create tiny pixels of this,

cu care putem crea pixeli minusculi.

and we can put one of these pixels on the belly of this robot,

Punem unul din acei pixeli pe burta robotului,

and this robot, then, is going to jump when it senses an increase in light.

și robotul sare cînd percepe o creștere în intensitatea luminii.

So the next video is one of my favorites.

Următorul video e favoritul meu.

So you have this 300-milligram robot

Avem un robot de 300 mg

jumping about eight centimeters in the air.

care sare la aproape 8 cm în aer.

It's only four by four by seven millimeters in size.

E numai 4 x 4 x 7 mm.

And you'll see a big flash at the beginning

Și o să vedeți un bliț la început cînd e declanșată energia

when the energetic is set off,

and the robot tumbling through the air.

și robotul se rostogolește prin aer.

So there was that big flash,

Iată blițul puternic, și iată robotul sărind în aer.

and you can see the robot jumping up through the air.

So there's no tethers on this, no wires connecting to this.

Nu are suporturi, nici fire conectate.

Everything is onboard, and it jumped in response

Totul e compact și sare ca răspuns

to the student just flicking on a desk lamp next to it.

la lumina veiozei pe care o aprinde studentul.

So I think you can imagine all the cool things that we could do

Vă imaginați toate lucrurile interesante pe care le putem face

with robots that can run and crawl and jump and roll at this size scale.

cu roboți de această mărime ce pot fugi, se pot tîrî, sări și rostogoli.

Imagine the rubble that you get after a natural disaster like an earthquake.

Imaginați-vă molozul de după un cataclism natural sau un cutremur.

Imagine these small robots running through that rubble

Imaginați-vă mici roboței alergînd prin moloz

to look for survivors.

să caute supraviețuitori.

Or imagine a lot of small robots running around a bridge

Sau imaginați-vă o mulțime de roboței care fug pe un pod

in order to inspect it and make sure it's safe

ca să verifice dacă e în siguranță

so you don't get collapses like this,

ca să nu se întîmple prăbușiri ca aceea

which happened outside of Minneapolis in 2007.

care s-a petrecut în Minneapolis în 2007.

Or just imagine what you could do

Sau imaginați-vă ce ați putea face

if you had robots that could swim through your blood.

dacă ați avea roboți care v-ar putea înota prin sînge.

Right? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.

„Călătorie fantastică”, Isaac Asimov.

Or they could operate without having to cut you open in the first place.

Ar putea opera fără să recurgă la incizie chirurgicală.

Or we could radically change the way we build things

Sau am putea schimba radical modul în care construim

if we have our tiny robots work the same way that termites do,

dacă avem roboței care să lucreze ca termitele.

and they build these incredible eight-meter-high mounds,

Construiesc movile incredibile de 8 m înălțime,

effectively well ventilated apartment buildings for other termites

clădiri cu apartamente bine ventilate pentru alte termite

in Africa and Australia.

în Africa și Australia.

So I think I've given you some of the possibilities

V-am arătat cîteva posibilități

of what we can do with these small robots.

din ce am putea face cu acești roboței.

And we've made some advances so far, but there's still a long way to go,

Am făcut progrese, dar încă rămîne cale lungă,

and hopefully some of you can contribute to that destination.

și sper că unii veți contribui în această direcție.

Thanks very much.

Mulțumesc foarte mult.

(Applause)

(Aplauze)