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

289,367 views ・ 2015-01-21

TED


Ju lutemi, klikoni dy herë mbi titrat në anglisht më poshtë për të luajtur videon.

Translator: Dejvi Azis Reviewer: Besnik Bleta
00:12
My students and I work on very tiny robots.
0
12564
3645
Unë dhe nxënësit e mi merremi me robotë shumë të vegjël.
00:16
Now, you can think of these as robotic versions
1
16209
2217
Mund t’i mendoni si versionin robot
00:18
of something that you're all very familiar with: an ant.
2
18426
3590
të diçkaje shumë të njohur për ne të gjithë: milingonat
00:22
We all know that ants and other insects at this size scale
3
22016
2760
Të gjithë e dimë që milingonat, ashtu si insektet e tjera të kësaj madhësie
00:24
can do some pretty incredible things.
4
24776
2236
mund të bëjnë gjëra krejt të pabesueshme.
00:27
We've all seen a group of ants, or some version of that,
5
27012
3185
Të gjithë kemi parë një grup milingonash ose diçka të ngjashme,
00:30
carting off your potato chip at a picnic, for example.
6
30197
4270
të mbartin thërrimet që ju bien në piknik, për shembull.
Por cilat janë sfidat e vërteta të projektimit të milingonave të tilla?
00:34
But what are the real challenges of engineering these ants?
7
34467
3443
00:37
Well, first of all, how do we get the capabilities of an ant
8
37910
3951
Pikësëpari, si t’i përfshijmë të gjitha aftësitë e milingonës
00:41
in a robot at the same size scale?
9
41861
2048
në një robot me po atë përmasa?
00:43
Well, first we need to figure out how to make them move
10
43909
2604
Fillimisht, na duhet të gjejmë si t’i bëjmë të lëvizin
00:46
when they're so small.
11
46513
1410
kur janë kaq të vegjël.
00:47
We need mechanisms like legs and efficient motors
12
47923
2300
Na duhen mekanizma të tillë, si këmbë dhe motorë efikasë
00:50
in order to support that locomotion,
13
50223
1849
mbi të cilët të bazohet lëvizja
00:52
and we need the sensors, power and control
14
52072
2491
dhe na duhen sensorë, energji dhe kontroll
00:54
in order to pull everything together in a semi-intelligent ant robot.
15
54563
3962
për të montuar gjithçka në një robot milingonë gjysmë-inteligjent.
00:58
And finally, to make these things really functional,
16
58525
2546
Dhe së fundi, për t’i bërë këto sende vërtet funksionale
01:01
we want a lot of them working together in order to do bigger things.
17
61071
3948
duam që krejt kjo të punojë si një e tërë, që të mund të bëjmë gjëra më të mëdha.
01:05
So I'll start with mobility.
18
65019
2691
Pra, le t’ia nisim me lëvizshmërinë.
01:07
Insects move around amazingly well.
19
67710
3161
Insektet lëvizin në mënyrë të mahnitshme.
01:10
This video is from UC Berkeley.
20
70871
1688
Kjo video është marrë nga University of California, Berkeley
01:12
It shows a cockroach moving over incredibly rough terrain
21
72559
2783
Ajo tregon një kacabu që lëviz në një terren vërtet të vështirë,
01:15
without tipping over,
22
75342
1853
por pa u rrokullisur,
01:17
and it's able to do this because its legs are a combination of rigid materials,
23
77195
3997
dhe arrin ta bëjë këtë ngaqë këmbët e tij janë një ndërthurje materialesh të ngurta,
01:21
which is what we traditionally use to make robots,
24
81192
2353
që janë çka kemi përdorur tradicionalisht në robotët
01:23
and soft materials.
25
83545
1599
dhe materialesh të buta.
01:26
Jumping is another really interesting way to get around when you're very small.
26
86374
3827
Kërcimi është tjetër mënyrë interesante për të lëvizur kur jeni i vogël
Këto insekte depozitojnë energji elastike dhe e çlirojnë atë shumë shpejt
01:30
So these insects store energy in a spring and release that really quickly
27
90201
4069
kur iu duhet shumë forcë, si në rastin e kërcimit nga uji, për shembull.
01:34
to get the high power they need to jump out of water, for example.
28
94270
4011
Një nga kontributet më të mëdha prej laboratorit tim
01:38
So one of the big contributions from my lab
29
98281
3122
ka qenë kombinimi i materialeve të ngurta me ato të buta
01:41
has been to combine rigid and soft materials
30
101403
2750
në mekanizma shumë, shumë të vegjël
01:44
in very, very small mechanisms.
31
104153
2214
Ky mekanizëm kërcyes i ka brinjët rreth katër milimetra,
01:46
So this jumping mechanism is about four millimeters on a side,
32
106367
3165
01:49
so really tiny.
33
109532
1688
pra përnjëmend i vogël
01:51
The hard material here is silicon, and the soft material is silicone rubber.
34
111220
3838
Materiali i fortë këtu është silikoni ndërsa ai i buti gomë silikoni
01:55
And the basic idea is that we're going to compress this,
35
115058
2895
Dhe ideja bazë është që do ta ngjeshim,
01:57
store energy in the springs, and then release it to jump.
36
117953
2701
do të depozitojmë energji elastike dhe ta çlirojmë të kërcejë
02:00
So there's no motors on board this right now, no power.
37
120654
3383
Pra, hëpërhë s’ka as motorë, as energji.
02:04
This is actuated with a method that we call in my lab
38
124037
2763
Në lëvizje vihet me anë të një metode që e quajmë
02:06
"graduate student with tweezers." (Laughter)
39
126800
2672
"Studentë diplome me piskatore"
02:09
So what you'll see in the next video
40
129472
1834
Pra, ajo që do të shihni në videon e radhës
02:11
is this guy doing amazingly well for its jumps.
41
131306
3027
është ky djalë që po ia del mbanë shumë mirë me kërcimet.
02:14
So this is Aaron, the graduate student in question, with the tweezers,
42
134333
3614
Ky është Aaroni, student diplome me piskatore,
02:17
and what you see is this four-millimeter-sized mechanism
43
137947
2683
dhe ajo që shikoni është ky mekanizëm me brinjë 4 mm
02:20
jumping almost 40 centimeters high.
44
140630
2211
që kërcen rreth 40 cm lart.
02:22
That's almost 100 times its own length.
45
142841
2424
Pra, rreth 100 herë më shumë se lartësia e vetë objektit.
02:25
And it survives, bounces on the table,
46
145265
1956
Dhe mbijeton, hidhet mbi tryezë,
02:27
it's incredibly robust, and of course survives quite well until we lose it
47
147221
3514
është shumë i fortë, dhe mbijeton mirë, derisa na humb nga sytë
02:30
because it's very tiny.
48
150735
2626
sepse është shumë i vogël.
02:33
Ultimately, though, we want to add motors to this too,
49
153361
2609
Së fundi, duam t’i shtojmë kësaj motorë
02:35
and we have students in the lab working on millimeter-sized motors
50
155970
3116
dhe kemi studentë në laboratorë që merren me motorë milimetrikë
02:39
to eventually integrate onto small, autonomous robots.
51
159086
3600
që të mund t’i integrojmë në robotë të vegjël, të pavarur.
02:42
But in order to look at mobility and locomotion at this size scale to start,
52
162686
3581
Por që të mund të vëzhgojmë lëvizjen në këtë shkallë
02:46
we're cheating and using magnets.
53
166267
1974
po bëjmë me hile, po përdorim magnete.
02:48
So this shows what would eventually be part of a micro-robot leg,
54
168241
3076
Këtu tregohet ajo që do të ishte pjesë e këmbës së mikro-robotit
02:51
and you can see the silicone rubber joints
55
171317
2017
dhe mund të shikoni kyçet prej gome silikoni
02:53
and there's an embedded magnet that's being moved around
56
173334
2629
me një magnet të trupëzuar që vihet në lëvizje
02:55
by an external magnetic field.
57
175963
2303
nga një fushë e jashtme magnetike
02:58
So this leads to the robot that I showed you earlier.
58
178266
2683
Kjo na shpie tek roboti që ju tregova më parë.
03:01
The really interesting thing that this robot can help us figure out
59
181959
3151
Gjëja më interesante që ky robot na ndihmon ta kuptojmë
03:05
is how insects move at this scale.
60
185110
2007
është mënyra se si lëvizin insektet e kësaj madhësie.
03:07
We have a really good model for how everything
61
187117
2225
Ne kemi një model shumë të mirë për mënyrën si
03:09
from a cockroach up to an elephant moves.
62
189342
1962
lëviz gjithçka, nga kacabujtë tek elefantët.
03:11
We all move in this kind of bouncy way when we run.
63
191304
2924
Të gjithë lëvizim me kërcime kur jemi duke vrapuar.
03:14
But when I'm really small, the forces between my feet and the ground
64
194228
4285
Por po qe se jam vërtet i vogël, forcat mes këmbëve dhe truallit
03:18
are going to affect my locomotion a lot more than my mass,
65
198513
2775
do të ndikojnë lëvizjen time shumë më tepër se masa ime,
03:21
which is what causes that bouncy motion.
66
201288
2354
ky është shkaku i lëvizjes me kërcime.
03:23
So this guy doesn't work quite yet,
67
203642
1675
Pra ky ende nuk punon dhe aq,
03:25
but we do have slightly larger versions that do run around.
68
205317
3075
por kemi versione pak më të mëdha, që vijnë rrotull.
03:28
So this is about a centimeter cubed, a centimeter on a side, so very tiny,
69
208392
3885
Ky është rreth një centimetër kub, një centimetër brinja, pra shumë i vogël
03:32
and we've gotten this to run about 10 body lengths per second,
70
212277
2902
dhe kemi arritur të vrapojë me rreth 10 gjatësi trupore për sekondë,
03:35
so 10 centimeters per second.
71
215179
1386
pra 10 centimetra në sekondë.
03:36
It's pretty quick for a little, small guy,
72
216565
2033
Goxha i shpejtë, për një gjë të vogël,
03:38
and that's really only limited by our test setup.
73
218598
2362
dhe kufizohet vetëm nga kushtet tona për provën.
03:40
But this gives you some idea of how it works right now.
74
220960
2647
Por kjo ju jep një ide për mënyrën si funksionon.
Mund të krijojmë versione 3D të tij, që mund të ngjiten mbi pengesa,
03:44
We can also make 3D-printed versions of this that can climb over obstacles,
75
224027
3754
03:47
a lot like the cockroach that you saw earlier.
76
227781
3499
pak a shumë si kacabuja që ju tregova më parë.
03:51
But ultimately we want to add everything onboard the robot.
77
231280
2886
Së fundi, duam t’i shtojmë çdo gjë robotit.
03:54
We want sensing, power, control, actuation all together,
78
234166
3693
Duam që ndijimi, energjia, dhe kontrolli të punojnë së bashku,
03:57
and not everything needs to be bio-inspired.
79
237859
2906
dhe s’ka pse të jetë çdo gjë e frymëzuar nga natyra.
04:00
So this robot's about the size of a Tic Tac.
80
240765
3135
Ky robot është afërsisht në rendin e një karameleje Tic Tac
04:03
And in this case, instead of magnets or muscles to move this around,
81
243900
3949
Dhe në këtë rast, në vend të magnetit ose muskujve për ta lëvizur,
04:07
we use rockets.
82
247849
2425
kemi përdorur raketa.
04:10
So this is a micro-fabricated energetic material,
83
250274
2666
Ky është një material energjetik i mikro-fabrikuar
04:12
and we can create tiny pixels of this,
84
252940
2599
dhe mund të prodhojmë pikselë të vegjël të tij
04:15
and we can put one of these pixels on the belly of this robot,
85
255539
3787
dhe mund t’i vendosim këto pikselë në barkun e këtij roboti,
04:19
and this robot, then, is going to jump when it senses an increase in light.
86
259326
4396
dhe ky robot, atëherë, do të kërcejë sa herë që ndjen një shtim të dritës.
04:24
So the next video is one of my favorites.
87
264645
1973
Videoja e radhës, është nga të preferuarat e mia.
04:26
So you have this 300-milligram robot
88
266618
3040
Kemi këtë robotin prej 300 miligramësh
04:29
jumping about eight centimeters in the air.
89
269658
2406
i cili kërcen rreth 8 centimetra në ajër
04:32
It's only four by four by seven millimeters in size.
90
272064
2910
Përmasat e tij janë vetëm 4x4x7 mm.
04:34
And you'll see a big flash at the beginning
91
274974
2156
Në fillim do të shihni një ndriçim të madh,
04:37
when the energetic is set off,
92
277130
1492
kur çlirohet energjia
04:38
and the robot tumbling through the air.
93
278622
1908
dhe roboti që bën akrobaci në ajër.
04:40
So there was that big flash,
94
280530
1609
Pra, pamë një ndriçimi të madh,
04:42
and you can see the robot jumping up through the air.
95
282139
3197
dhe ja ku duket roboti që kërcen në ajër.
04:45
So there's no tethers on this, no wires connecting to this.
96
285336
3032
Pa asnjë pengore ose tela të lidhur me të.
04:48
Everything is onboard, and it jumped in response
97
288368
2494
Çdo gjë e ka brenda dhe kërcen si kundërpërgjigje
04:50
to the student just flicking on a desk lamp next to it.
98
290862
4381
të goditjes së lehtë që studenti i bëri ndriçuesit ngjitur me të.
04:55
So I think you can imagine all the cool things that we could do
99
295243
3654
Besoj se mund t’i përfytyroni të gjitha gjërat e mrekullueshme që mund të bëjmë
04:58
with robots that can run and crawl and jump and roll at this size scale.
100
298897
4707
me robotë të kësaj shkalle që mund të turren, zvarriten, hidhen dhe rrotullohen.
05:03
Imagine the rubble that you get after a natural disaster like an earthquake.
101
303604
3790
Mendoni për rrënojat që mbeten pas një katastrofe natyrore, si tërmeti.
05:07
Imagine these small robots running through that rubble
102
307394
2559
Përfytyroni këta robotë të vegjël që lëvizin mes atyre rrënojave,
05:09
to look for survivors.
103
309953
2218
në kërkim të të mbijetuarve.
05:12
Or imagine a lot of small robots running around a bridge
104
312171
2956
Ose, përfytyroni shumë robotë që lëvizin rreth një ure
05:15
in order to inspect it and make sure it's safe
105
315127
2159
për ta inspektuar dhe për t’u siguruar se është e parrezik,
05:17
so you don't get collapses like this,
106
317286
2040
që të mos kemi vithisje si kjo,
05:19
which happened outside of Minneapolis in 2007.
107
319326
3907
që ndodhi në Mineapolis më 2007-n.
05:23
Or just imagine what you could do
108
323233
1762
Ose thjesht përfytyroni ç'mund të bënit
05:24
if you had robots that could swim through your blood.
109
324995
2523
po të kishit robotë që mund të notonin në gjakun tuaj.
05:27
Right? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.
110
327518
2333
Apo jo? "Udhëtimi Fantastik" i Isaac Asimov-it.
05:29
Or they could operate without having to cut you open in the first place.
111
329851
4355
Që mund t’ju operonin pa pasur nevojë për t’ju prerë paraprakisht.
05:34
Or we could radically change the way we build things
112
334206
2730
Ose mund të ndryshonim rrënjësisht mënyrën si ndërtojmë
05:36
if we have our tiny robots work the same way that termites do,
113
336936
3407
nëse i bëjmë robotët tanë të veckël të veprojnë njësoj si termitet,
05:40
and they build these incredible eight-meter-high mounds,
114
340343
2765
që ndërtojnë këta pirgje të pabesueshëm tetë metra të lartësh
05:43
effectively well ventilated apartment buildings for other termites
115
343108
4088
banesa të ajrosura shumë mirë, për termite të tjera
05:47
in Africa and Australia.
116
347196
2091
në Afrikë dhe Australi.
05:49
So I think I've given you some of the possibilities
117
349287
2430
Mendoj se ju dhashë disa nga mundësitë
05:51
of what we can do with these small robots.
118
351717
2437
se ç’mund të bëjmë me këta robotë të vegjël.
05:54
And we've made some advances so far, but there's still a long way to go,
119
354154
4407
Deri tani kemi bërë ca përparime, por ende ka goxha rrugë për të bërë
05:58
and hopefully some of you can contribute to that destination.
120
358561
2858
dhe shpresojmë që disa prej jush të mund të kontribuojnë për këtë.
06:01
Thanks very much.
121
361419
1768
Shumë faleminderit.
06:03
(Applause)
122
363187
2204
(Duartrokitje)
Rreth kësaj faqe interneti

Kjo faqe do t'ju prezantojë me videot e YouTube që janë të dobishme për të mësuar anglisht. Do të shihni mësime angleze të mësuara nga mësues të nivelit më të lartë nga e gjithë bota. Klikoni dy herë mbi titrat në anglisht të shfaqura në secilën faqe të videos për të luajtur videon prej andej. Titrat lëvizin në sinkron me riprodhimin e videos. Nëse keni ndonjë koment ose kërkesë, ju lutemi na kontaktoni duke përdorur këtë formular kontakti.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7