Robert Full: The secrets of nature's grossest creatures, channeled into robots

Robert Full: Bí mật của các sinh vật dơ bẩn nhất dẫn đường cho công nghệ rô bốt

Translator: Duy Lê Reviewer: Vy Nguyễn

Even nature's most disgusting creatures

Ngay cả những sinh vật gớm ghiếc nhất

have important secrets,

cũng có những bí mật,

but who would want a swarm of cockroaches

nhưng ai lại muốn một đám gián bò về phía mình cơ chứ?

coming towards them?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Một trong những khác biệt lớn nhất giữa tự nhiên

relates to robustness.

và nhân tạo liên quan đến độ bền.

Robust systems are stable in complex

Hệ thống bền vững thì ổn định

and new environments.

trong môi trường mới và phức tạp.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

Gián có thể tự ổn định khi chạy trên địa hình gồ ghề.

running over rough terrain.

When we put a jet pack on them,

Khi đặt lên lưng chúng động cơ phản lực mini

or give them a perturbation like an earthquake,

hay tạo ra nhiễu loạn, động đất,

we discovered that their wonderfully tuned legs

chúng tôi khám phá ra rằng chúng dùng chân để tự cân bằng

allow them to self-stabilize

without using any of their brainpower.

mà không cần động đến trí não.

They can go over complex terrain like grass,

Chúng có thể băng qua địa hình phức tạp như cỏ,

- không thành vấn đề, .

no problem, and not get destabilized.

Chúng tôi phát hiện ra hành vi mới,

We discovered a new behavior where,

because of their shape,

vì có hình dạng đặc biệt, chúng tự lăn sang một bên

they actually roll automatically to their side

to go through this artificial test bit of grass.

để vượt qua chướng ngại là đám cỏ nhân tạo này.

Robust systems can perform multiple tasks

Hệ thống bền vững này có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ

with the same structure.

với cùng một cấu trúc.

Here's a new behavior we've discovered.

Đây là hành vi vừa được phát hiện.

The animals rapidly invert and disappear

Nó nhanh chóng đảo ngược và biến mất

in less than 150 milliseconds — you never see them —

trong vòng 150 miligiây - không nhìn thấy được-

using the same structures that they use to run, their legs.

cũng dùng chân như khi chạy.

They can run upside down

Chúng có thể chạy lộn ngược rất nhanh

very rapidly on rods, branches and wires,

trên các thanh que, nhánh và dây,

and if you perturb one of those branches,

nếu tác động vào nhánh này,

they can do this.

chúng có thể thực hiện các động tác lộn nhào

They can perform gymnastic maneuvers

like no robot we have yet.

mà chưa robot nào của chúng tôi có thể làm được.

And they have nearly unlimited

Chúng như có độ cơ động không giới hạn

maneuverability with that same structure

với cùng cấu trúc và khả năng tiếp cận chưa từng có

and unprecedented access to a variety

hàng loạt các loại địa hình khác nhau.

of different areas.

They have wings for flying when they get warm,

Gián dùng cánh để bay khi thấy ấm,

but they use those same wings to flip over

nhưng thường dùng cánh để lật lại khi thấy mất cân bằng.

if they get destabilized.

Very effective.

Rất hiệu quả!

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

Hệ thống bền vững cũng có lỗi dung sai và phòng hư.

This is the foot of a cockroach.

Đây là chân gián có gai, tấm đệm và móng vuốt,

It has spines, gluey pads and claws,

but if you take off those feet,

nhưng nếu bạn lấy chúng đi, gián vẫn đi qua được địa hình gồ ghề

they can still go over rough terrain,

like the bottom video that you see,

bạn có thể xem góc dưới video,

without hardly slowing down. Extraordinary.

không bị chậm lại. Thật phi thường!

They can run up mesh without their feet.

Chúng có thể chạy lên mắt lưới mà không cần chân.

Đây là cách động vật dùng kiềng 3 bình thường

Here's an animal using a normal, alternating tripod:

three legs, three legs, three legs,

3 chân, 3 chân, 3 chân,

but in nature, the insects often have lost their legs.

nhưng trong tự nhiên, côn trùng thường xuyên bị mất chân.

Here's one moving with two middle legs gone.

Đây là một con với 2 chân giữa bị mất.

It can even lose three legs, in a tripod,

Nó có thể mất 3 chân, theo dạng kiềng

and adopt a new gait, a hopping gait.

và thích nghi với dáng đi mới, dáng đi nhảy.

And I point out that all of these videos

Xin nói rằng tất cả video bạn xem đây

are slowed down 20 times,

đều được làm chậm 20 lần,

so they're actually really fast, when you see this.

trong thực tế, chúng di chuyển cực nhanh.

Robust systems are also damage resistant.

Hệ thống bền vững cũng chống hỏng hóc.

Here's an animal climbing up a wall.

Đây là 1 con vật leo lên tường.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Leo dựng đứng rất mượt và nhanh,

but when you slow it down,

you see something very different.

nhưng khi quay chậm bạn sẽ thấy điều khác biệt

Here's what they do.

Xem đây:

They intentionally have a head-on collision with the wall

Chúng đâm đầu vào tường

so they don't slow down and can transition up it

để không bị chậm lại và có thể chuyển tiếp trong 75 triệu giây.

in 75 milliseconds.

And they can do this in part because they have

Chúng làm điều này nhờ vào khung xương phi thường.

extraordinary exoskeletons.

And they're really just made up of compliant joints

Với các khớp nối linh hoạt, nơi các ống và tấm xương kết với nhau.

that are tubes and plates

connected to one another.

Sau đây là giải phẫu bụng của gián.

Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.

You see these plates, and you see the compliant membrane.

Bạn có thể thấy những tấm xương, và các tấm màng linh hoạt.

My engineering colleague at Berkeley

Đồng nghiệp của tôi ở Berkeley

designed with his students

đã cùng sinh viên thiết kế một kỹ thuật sản xuất mới

a novel manufacturing technique

where you essentially origami the exoskeleton,

có thể sắp xếp bộ xương theo nghệ thuật sắp giấy Nhật Bản

you laser cut it, laminate it,

Bạn cắt bằng tia laser, cán và gấp lại thành hình 1 robot,

and you fold it up into a robot.

And you can do that now in less than 15 minutes.

trong chưa đến 15 phút.

These robots, called DASH,

Những con robot này được gọi là DASH nghĩa là Robot tự động trường

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

are highly compliant robots,

có 6 chân, có độ linh hoạt cao và khá là mạnh mẽ,

and they're remarkably robust as a result

kết quả của những đặc điểm vừa nêu.

of these features.

They're certainly incredibly damage resistant.

Chắc chắn chúng là loại chống hỏng hóc tuyệt vời

(Laughter)

(Cười)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

Chúng cũng có một số hành vi như gián

So they can use their smart, compliant body

như dùng thân linh hoạt và thông minh

to transition up a wall

để bò lên tường một cách rất đơn giản.

in a very simple way.

They even have some of the beginnings

Chúng cũng có một số

of the rapid inversion behavior

where they disappear.

chuyển động đảo ngược và nhanh khi biến mất.

Now we want to know why they can go anywhere.

Giờ thì, tìm hiểu xem chúng có thể đi tới đâu.

We discovered that they can go through

Chúng tôi phát hiện ra chúng có thể đi qua lỗ rộng 3mm,

three-millimeter gaps,

the height of two pennies, two stacked pennies,

tương đương chiều cao của 2 đồng xu xếp chồng lên nhau.

and when they do this,

they can actually run through those confined spaces

Khi làm vậy, chúng có thể chạy qua những địa hình hạn chế

at high speeds,

although you never see it.

với tốc độ cao, dù bạn chưa bao giờ nhìn thấy việc này.

To understand it better,

we did a CT scan of the exoskeleton

Để giúp bạn hiểu hơn,

chúng tôi đã CT scan trên khung xương

and showed that they can compress their body

by over 40 percent.

và chứng minh chúng có thể tự nén thân mình đến hơn 40%.

We put them in a materials testing machine

Chúng tôi đặt chúng lên máy thử nghiệm vật liệu

to look at the stress strain analysis

and showed that they can withstand forces

để xem xét ứng suất biến dạng

cho thấy chúng có thể trụ lại các lực

800 times their body weight,

and after this they can fly and run

lớn gấp 800 lần trọng lượng cơ thể,

absolutely normally.

sau đó, bay và chạy nhảy hoàn toàn bình thường

So you never know where

Thế nên, không bao giờ biết được

curiosity-based research will lead,

nghiên cứu dựa trên sự tò mò sẽ dẫn bạn tới đâu,

and someday you may want a swarm

ngày nào đó, bạn có thể muốn

of cockroach-inspired robots

một đám robot lấy cảm hứng từ gián tiến đến mình

to come at you.

(Laughter)

(Cười)

Thank you.

Xin cảm ơn.

(Applause)

(Vỗ tay)