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

Translator: Huy Hoàng Reviewer: Thu Ha Tran

Modern engineering focuses on rotating motors

Công nghệ hiện đại tập trung vào các động cơ quay

to power almost any machine.

để truyền động hầu hết các máy móc.

It has taken about 200 years

Nó mất khoảng 200 năm

for motors to become what they are today.

để các động cơ phát triển như hiện tại.

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

Và chúng vẫn rất ồn và hoạt động không tự nhiên.

The constant noise of machines

Tiếng ồn liên tục của máy móc

causes problems for living beings everywhere,

gây ra các vấn đề cho cuộc sống ở khắp nơi,

both in the ocean and also on land.

ở cả dưới đại dương và trên đất liền.

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

Con người đang liên tục bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn, gây căng thẳng và chán nản

and even develop tinnitus.

và thậm chí phát triển chứng ù tai.

In contrast,

Trái lại,

there are no rotating motors in nature.

không có động cơ quay trong tự nhiên.

Nature often smoothly, glides, swims or wiggles,

Tự nhiên thường trượt, bơi, lắc lư rất mượt mà

without the rattling of rigid parts

mà không có các phần cứng kêu lạch cạch

or the loud rubbing of surfaces.

hay sự cọ xát bề mặt.

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

Tôi tin chúng ta có thể và nên kéo lại hướng tiếp cận về cách chế tạo máy.

Instead of using rigid or unnatural materials,

Thay vì sử dụng các nguyên liệu cứng và không tự nhiên.

what if we made biomimetic machines?

sẽ thế nào nếu chúng ta chế tạo máy móc mô phỏng sinh học?

Machines made of soft or living materials

Máy móc được tạo từ những nguyên liệu sống hoặc mềm mại,

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

dễ thích ứng và an toàn sử dụng trong nhiều công việc hằng ngày đa dạng.

Can you imagine boats or submarines that propel themselves

Bạn có thể liên tưởng đến những con thuyền hay tàu ngầm di chuyển

by moving their tails from side to side,

bằng các quạt đuôi qua lại,

just like fish do?

giống như là cá không?

So to imitate these natural movements,

Để bắt chước các cử động tự nhiên này,

we have to replace rotating motors

chúng ta phải thay thế các động cơ quay

and fast, spinning propellers

và các cánh quạt quay nhanh

with artificial muscles.

bằng các cơ bắp nhân tạo.

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

Và tôi có thể nói là điều này có thể làm được.

Our team of researchers at MIT and ETH Zurich

Nhóm nhà nghiên cứu của chúng tôi ở MIT và ETH Zurich

has started to develop less disruptive robots

đã bắt đầu phát triển những con ro bot ít gián đoạn

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

bằng việc giới thiệu một cách cử động mới và mô phỏng sinh học.

We created a biomimetic robotic fish.

Chúng tôi tạo ra những con cá máy phỏng sinh.

Her name is Sophie.

Tên của nó là Sophie.

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

Nó là con cá đầu tiên minh chứng cho con rô-bốt mềm và không trói buộc

that can explore the ocean without the need for propellers.

mà có thể thám hiểm đại dương mà không cần cánh quạt.

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

Sophie bơi nước qua lại với vây vô cùng dẻo.

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

Động tác vây của nó bắt chước động tác bơi tự nhiên của cá.

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

Thiết kế tự nhiên của Sophie cho phép nó thăm dò môi trường sống dưới nước.

Now, there's a catch.

Bây giờ, có một cú lừa.

Sophie is energy-hungry and loud.

Sophie rất tốn năng lượng và ồn ào.

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

Đúng vậy, chúng tôi đã thành công chế tạo một cỗ máy bơi được như cá,

but...

nhưng...

Sophie requires a motor and a pump to properly work.

Sophie yêu cầu một động cơ và máy bơi để hoạt động đúng cách.

Now we are replacing that motor and pump,

Bây giờ chúng ta đang thay thế động cơ và máy bơm,

which is noisy and not desired in such a way,

thứ gây ồn ào một cách không mong muốn,

we're replacing it with silent, artificial muscles.

chúng tôi đang thay thế nó với các cơ bắp nhân tạo và yên tĩnh.

These muscles are called HASELs.

Các cơ bắp này được gọi là HASELs.

They directly and efficiently convert electrical energy

Chúng chuyển năng lượng điện một cách trực tiếp và hiệu quả

into muscle contractions.

để thành sự co bóp cơ bắp.

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

Nhìn xem những cơ bắp lớn mà chúng tôi đã làm để nâng và hạ chân.

A stack of flexible sheets contracts and relaxes

Một loại các túi linh hoạt co lại và thả ra

just like a thigh muscle does.

giống như cơ đùi vậy.

Let me tell you how this works.

Để tôi nói về cách nó hoạt động.

So we take laminated sheets

Chúng ta lấy cái miếng cán màng

to create pouches.

để tạo các túi nhỏ.

We have several of these pouches within a single muscle.

Chúng ta có một số túi nhỏ trong một cơ bắp.

We now take a conductive ink

Chúng ta lấy mực dẫn truyền

and spray-coat that ink onto these pouches,

và bình xịt mực vào các túi nhỏ,

and then we inject them with oil.

và khi đó chúng ta tiêm thêm dầu.

After having done this,

Sau khi làm xong,

we have a conductive ink that acts like a flexible electrode

chúng ta có mực dẫn truyền như là các điện cực linh hoạt

that squeezes these liquid-filled pouches

và ép những túi chứa dung dịch này

when a voltage is applied.

khi có điện áp.

Now, just like muscles with real fish,

Giờ, chúng như những cơ bắp của cá thật,

we take this kind of filmed muscles

chúng ta lấy các cơ bắp được phủ lớp màng này

and pair them up as antagonistic pairs

và ghép chúng như là các phần đối nghịch

and put them into our soft robotic fish design.

và cho chúng vào cùng một thiết kế cá máy mềm.

We 3D-print the hull

Chúng tôi in 3D thân máy

and the spine of this fish,

và xương sống của con cá,

using soft and rigid materials.

sử dụng vật liệu cứng và mềm.

The fish now swims silently

Con cá lúc này bơi im lặng

by electrically charging the muscles inside of the fish

bằng việc sạc các cơ bắp này bên trong con cá

in an alternating fashion from one side to the other.

theo một kiểu dáng qua lại từ bên này qua bên khác.

To improve our designs,

Để cải thiện thiết kế của mình,

we do not rely on tedious trial and error fabrication.

chúng tôi không dựa vào bản chế tạo theo cách thử sai tẻ nhạt.

Instead, our software rapidly simulates

Thay vào đó, phần mềm của chúng tôi nhanh chóng mô phỏng

and optimizes a design for performance

và tối ưu hóa thiết kế vận hành

before we have to build it.

trước khi chúng tôi phải chế tạo nó.

Our approach creates a continuous design space

Cách tiếp cận của chúng tôi là tạo một không gian thiết kế liên tục

that interpolates between existing fish designs to create new designs.

mà sự nội suy giữa các thiết kế cá hiện có tạo ra những thiết kế mới.

Our optimization then explores this continuous design space

Sự tối ưu hóa của chúng ta khi đó khám phá ra không gian thiết kế liên tục này

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

để đi đến một sinh vật mới và nhanh hơn mà chúng ta chưa thấy bao giờ.

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

Một ngày nào đó rô-bốt thậm chí có thể tạo ra từ các tế bào cơ bắp sống.

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

Có phải là rất tuyệt nếu một rô-bốt sống có thể tự chữa lành cho mình,

just like human muscles do?

như cơ bắp của con người không?

I can tell you this.

Tôi có thể nói điều này.

Starting from muscle cells,

Bắt đầu từ tế bào cơ bắp,

we can already print, grow and stimulate muscles.

chúng ta đã có thể in, phát triển và kích thích cơ bắp.

We are now beginning to make these muscles larger,

Bây giờ chúng ta bắt đầu làm cho các cơ bắp này lớn hơn,

longer-lasting and controllable.

bền bỉ và dễ kiểm soát hơn.

It’s a fascinating challenge to engineer a standalone muscle

Nó là một thử thách vô cùng lôi cuốn để chế tạo một cơ bắp độc lập

without a supporting organism

mà không cần cơ quan hỗ trợ,

that provides this muscle with an immune system.

cung cấp cho cơ bắp này hệ thống miễn dịch.

These living muscles efficiently convert chemical energy that comes from nutrients

Các cơ bắp sống này chuyển đổi hiệu quả các năng lượng hóa học từ chất dinh dưỡng

into muscle contractions.

thành sự co bóp cơ bắp.

Living muscles can eventually become sustainable

Các cơ bắp sống có thể thậm chí trở nên bền vững hơn

and biodegradable machines

và các cỗ máy có thể phân hủy

that decrease emissions and pollution

làm giảm tình trạng phát thải và ô nhiễm

all while actually truly mimicking nature.

trong khi tất cả thực chất đang mô phỏng tự nhiên.

Vậy tất cả những điều này,

So all of this,

what I've told you, is possible

những gì tôi đã nói, đều khả thi

with the knowledge that researchers and engineers have today.

với kiến thức của các nhà nghiên cứu và kỹ sư có được ngày hôm nay.

I believe we have to rethink every machine ever invented

Tôi tin rằng chúng ta phải suy nghĩ lại về mọi máy móc đã được sáng chế ra

from a holistic perspective.

từ góc nhìn tổng thể.

We have to rethink what the machine should do

Chúng ta phải suy nghĩ lại những gì máy móc nên làm

and what it should not do.

và những gì nó không nên làm.

I think we want machines that safely integrate with us,

Tôi nghĩ chúng ta muốn máy móc mà hòa nhập an toàn với chúng ta,

improve our quality of life.

cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta.

All the while, we respect nature,

Trong khi đó, chúng ta tôn trọng thiên nhiên,

and don't pollute our world with loud noises.

và không gây ô nhiễm thế giới với các tiếng ồn lớn.

So let's reimagine machines to take on forms

Hãy tái hình dung máy móc để đương đầu với những hình thái máy móc

we have never thought of before

mà chúng ta chưa từng nghĩ đến trước đây

and discover places we have never been to before.

và khám phá những nơi mà chúng ta chưa từng đến.

Thank you.

Xin cảm ơn các bạn.

(Applause)

(Tiếng vỗ tay)