So the first robot to talk about is called STriDER. It stands for Self-excited Tripedal Dynamic Experimental Robot. It's a robot that has three legs, which is inspired by nature. But have you seen anything in nature, an animal that has three legs? Probably not. So why do I call this a biologically inspired robot? How would it work? But before that, let's look at pop culture. So, you know H.G. Wells's "War of the Worlds," novel and movie. And what you see over here is a very popular video game, and in this fiction, they describe these alien creatures and robots that have three legs that terrorize Earth. But my robot, STriDER, does not move like this.
ובכן, הרובוט הראשון שאדבר עליו נקרא סטריידר. פירוש השם הוא רובוט נסיוני תלת-רגלי דינמי מעורר-עצמאית. זהו רובוט בעל שלוש רגליים, שפותח בהשראה מהטבע. אבל האם ראיתם בטבע חיה בעלת שלוש רגליים? כנראה שלא. אז, למה אני קורא לזה רובוט שפותח בהשראה מהטבע? איך זה עובד? אבל לפני כן, בואו נביט על תרבות פופולרית. אז, אתם מכירים את הספר והסרט של ה.ג. וולס, מלחמת העולמות. ומה שאתם רואים פה זהו משחק מחשב מאוד פופולרי. בספרות מתוארים היצורים הזרים הללו כרובוטים בעלי שלוש רגליים שמשליטים טרור בכדור הארץ. אבל הרובוט שלי, סטריידר, לא נע בצורה כזו.
This is an actual dynamic simulation animation. I'm going to show you how the robot works. It flips its body 180 degrees and it swings its leg between the two legs and catches the fall. So that's how it walks. But when you look at us human beings, bipedal walking, what you're doing is, you're not really using muscle to lift your leg and walk like a robot. What you're doing is, you swing your leg and catch the fall, stand up again, swing your leg and catch the fall. You're using your built-in dynamics, the physics of your body, just like a pendulum. We call that the concept of passive dynamic locomotion. What you're doing is, when you stand up, potential energy to kinetic energy, potential energy to kinetic energy. It's a constantly falling process. So even though there is nothing in nature that looks like this, really, we're inspired by biology and applying the principles of walking to this robot. Thus, it's a biologically inspired robot.
אז, זוהי למעשה אנימציה של סימולציה דינמית. אני עומד להראות לכם איך הרובוט עובד. הוא הופך את גופו ב 180 מעלות. הוא מניף את רגלו בין שתי רגליו האחרות כדי לבלום את הנפילה. אז, כך הוא הולך. אבל כאשר אתם מביטים עלינו בני האדם, הולכי שני הגפיים, מה שאנו עושים זה לא באמת משתמשים בשריר כדי להרים את הרגל כמו רובוט, נכון? מה שאתם עושים, הוא למעשה להניף את רגלכם ולבלום את הנפילה, נעמדים שוב, מניפים את הרגל ובולמים את הנפילה. משתמשים בדינמיקה המובנית שלכם, הפיזיקה של גופכם, ממש כמו מטוטלת. אנו קוראים לגישה הזאת ניידות דינמית-פאסיבית. מה שאתם עושים כאשר אתם מתרוממים, אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית, אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית. זהו תהליך נפילה רצוף. אז, למרות שאין שום דבר בטבע שנראה כך, למעשה קיבלנו השראה מעולם החי ויישמנו את עיקרון ההליכה לרובוט זה, ולכן זהו רובוט שפותח בהשראה מעולם החי. מה שאתם רואים כאן, זה מה שאנו רוצים לעשות בשלב הבא.
What you see here, this is what we want to do next. We want to fold up the legs and shoot it up for long-range motion. And it deploys legs -- it looks almost like "Star Wars" -- so when it lands, it absorbs the shock and starts walking. What you see over here, this yellow thing, this is not a death ray.
אנו רוצים לקפל את הרגליים ולשגר אותו למעלה בתנועה ארוכת טווח. והוא פורס את רגליו, זה נראה כמעט כמו מלחמת הכוכבים. כשהוא נוחת, הוא סופג את החבטה ומתחיל ללכת. מה שאתם רואים כאן, הדבר הצהוב הזה, הוא לא קרן מוות. זה רק כדי להראות שאם יש מצלמות
(Laughter)
This is just to show you that if you have cameras or different types of sensors, because it's 1.8 meters tall, you can see over obstacles like bushes and those kinds of things.
או סוגים שונים של חיישנים משום שהוא גבוה - הוא בגובה מטר שמונים - הוא יכול לראות מעבר למכשולים כמו שיחים ודומיהם. אז יש לנו שני אבות-טיפוס.
So we have two prototypes. The first version, in the back, that's STriDER I. The one in front, the smaller, is STriDER II. The problem we had with STriDER I is, it was just too heavy in the body. We had so many motors aligning the joints and those kinds of things. So we decided to synthesize a mechanical mechanism so we could get rid of all the motors, and with a single motor, we can coordinate all the motions. It's a mechanical solution to a problem, instead of using mechatronics. So with this, now the top body is lighted up; it's walking in our lab. This was the very first successful step. It's still not perfected, its coffee falls down, so we still have a lot of work to do.
הגירסה הראשונה, ברקע, זה סטריידר 1. וזה מלפנים, הקטן יותר, זה סטריידר 2. הבעיה שהיתה לנו בסטריידר 1 היא שהגוף שלו היה כבד מדי. היו לנו כל-כך הרבה מנועים, אתם יודעים, יישור המפרקים, ודברים מעין אלה. אז, החלטנו להרכיב מנגנון מכני כך שנוכל להפטר מכל המנועים, ובעזרת מנוע אחד נוכל לתאם את כל התנועות. זהו פתרון מכני לבעיה, במקום שימוש במכטרוניקה. וכך, באופן הזה, פלג הגוף העליון קל מספיק כדי שיוכל ללכת במעבדה. זה היה הצעד המוצלח הראשון. זה עדיין לא מושלם. הוא נופל לעתים קרובות, כך שיש לפנינו עוד עבודה רבה.
The second robot I want to talk about is called IMPASS. It stands for Intelligent Mobility Platform with Actuated Spoke System. It's a wheel-leg hybrid robot. So think of a rimless wheel or a spoke wheel, but the spokes individually move in and out of the hub; so, it's a wheel-leg hybrid. We're literally reinventing the wheel here. Let me demonstrate how it works. So in this video we're using an approach called the reactive approach. Just simply using the tactile sensors on the feet, it's trying to walk over a changing terrain, a soft terrain where it pushes down and changes. And just by the tactile information, it successfully crosses over these types of terrains.
הרובוט השני שאני רוצה לדבר עליו נקרא אימפאס. פירוש השם הוא פלטפורמה חכמה ניידת עם מערכת חישורים מונעת. אז זהו רובוט היברידי בעל רגל-גלגלית. תחשבו על גלגל ללא חישוק, או גלגל חישורים. אבל החישורים זזים עצמאית פנימה והחוצה מהמרכז. כך שזה שילוב של רגל וגלגל. אנו פשוטו כמשמעו ממציאים כאן את הגלגל מחדש. תנו לי להדגים כיצד זה עובד. ובכן, בסרטון הזה אנו משתמשים בגישה שנקראת גישה תגובתית. בעזרת שימוש פשוט בחיישני מגע על הרגליים, הוא מנסה ללכת על פני שטח משתנים, פני שטח רכים הנלחצים למטה ומשתנים. ורק בעזרת מידע מחיישני המגע הוא חוצה בהצלחה את סוגי השטח הללו.
But, when it encounters a very extreme terrain -- in this case, this obstacle is more than three times the height of the robot -- then it switches to a deliberate mode, where it uses a laser range finder and camera systems to identify the obstacle and the size. And it carefully plans the motion of the spokes and coordinates it so it can show this very impressive mobility. You probably haven't seen anything like this out there. This is a very high-mobility robot that we developed called IMPASS. Ah, isn't that cool?
אבל כאשר הוא מתמודד עם פני שטח קיצוניים, במקרה זה המכשול הוא יותר מפי שלוש מגובה הרובוט, הוא עובר לשיטת פעולה מחושבת, בה הוא עושה שימוש במד טווח לייזר, ומערכות צילום בכדי לזהות את המכשול ואת גודלו, והוא מתכנן בזהירות את התנועה של החישורים, ומתאם אותה כך שיוכל להפגין סוג זה של ניידות מאוד מאוד מרשימה. קרוב לוודאי שלא ראיתם שום דבר מעין זה. זהו רובוט בעל יכולת ניידות גבוהה מאוד שאנו פיתחנו, המכונה אימפאס. אה! נכון שזה מגניב?
When you drive your car, when you steer your car, you use a method called Ackermann steering. The front wheels rotate like this. For most small-wheeled robots, they use a method called differential steering where the left and right wheel turn the opposite direction. For IMPASS, we can do many, many different types of motion. For example, in this case, even though the left and right wheels are connected with a single axle rotating at the same angle of velocity, we simply change the length of the spoke, it affects the diameter, then can turn to the left and to the right. These are just some examples of the neat things we can do with IMPASS.
כאשר אתם נוהגים במכוניתכם, בעת שאתם מכוונים את המכונית, אתם משתמשים בשיטה שנקראת היגוי אקרמן. הגלגלים הקדמיים מסתובבים בצורה כזו. מרבית הרובוטים הקטנים בעלי הגלגלים משתמשים בשיטה שנקראת היגוי דיפרנציאלי בה הגלגל הימני והשמאלי מסתובבים בכיוונים נגדיים. עבור אימפאס, אנו יכולים להגיע לסוגים רבים של תנועה. לדוגמה, במקרה הזה, אף-על-פי שגלגל ימין ושמאל מחוברים בציר אחד, הם מסתובבים באותה מהירות זוויתית. אנו פשוט משנים את אורך החישור. זה משפיע על הקוטר, ואז הוא פונה שמאלה, הוא פונה ימינה. ובכן, אלו רק כמה דוגמאות לדברים המגניבים שניתן לעשות עם אימפאס.
This robot is called CLIMBeR: Cable-suspended Limbed Intelligent Matching Behavior Robot. I've been talking to a lot of NASA JPL scientists -- at JPL, they are famous for the Mars rovers -- and the scientists, geologists always tell me that the real interesting science, the science-rich sites, are always at the cliffs. But the current rovers cannot get there. So, inspired by that, we wanted to build a robot that can climb a structured cliff environment.
הרובוט הזה מכונה קליימבר, ראשי התיבות הן רובוט בעל גפיים-תלויות-כבלים התואם התנהגות חכמה. אז שוחחתי עם חוקרים רבים מהמעבדה להנעה סילונית בנאסא, המעבדה להנעה סילונית מפורסמת בגשושיות מאדים. והמדענים והגיאולוגים תמיד אומרים לי שהמדע המעניין באמת, האתרים העשירים-מדעית, הם תמיד באיזורי הצוקים. אבל הגשושיות הנוכחיות לא יכולות להגיע לשם. אז בהשראת מגבלה זו רצינו לבנות רובוט שמסוגל לטפס בסביבה של צוקים מובנים.
So this is CLIMBeR. It has three legs. It's probably difficult to see, but it has a winch and a cable at the top. It tries to figure out the best place to put its foot. And then once it figures that out, in real time, it calculates the force distribution: how much force it needs to exert to the surface so it doesn't tip and doesn't slip. Once it stabilizes that, it lifts a foot, and then with the winch, it can climb up these kinds of cliffs. Also for search and rescue applications as well.
ובכן, זהו קליימבר. אז, מה שהוא עושה, יש לו שלוש רגלים. בטח קשה לראות, אבל יש לו כננת וכבל בחלקו העליון. והוא מנסה לחשב את המקום הטוב ביותר להניח את רגלו. ואז, כאשר החישוב הושלם הוא מבצע חישובים בזמן אמת לפילוג הכוח. כמה כוח הוא צריך להפעיל על פני-השטח כך שהוא לא יתהפך ולא יחליק. כאשר הוא מתייצב הוא מרים רגל, ואז בעזרת הכננת, הוא מסוגל לטפס על דברים מעין אלה. גם לשימושים של חיפוש והצלה.
Five years ago, I actually worked at NASA JPL during the summer as a faculty fellow. And they already had a six-legged robot called LEMUR. So this is actually based on that. This robot is called MARS: Multi-Appendage Robotic System. It's a hexapod robot. We developed our adaptive gait planner. We actually have a very interesting payload on there. The students like to have fun. And here you can see that it's walking over unstructured terrain.
למעשה, לפני חמש שנים עבדתי במעבדה להנעה סילונית בנאסא במהלך הקיץ כעמית סגל. והיה להם כבר רובוט שש-רגלי המכונה לימור. אז, זה מבוסס על כך. הרובוט הזה נקרא מארס, שפירושו מערכת רובוטית מרובת-גפיים. זהו רובוט שש-רגלי. פיתחנו את מתכנן-ההליכה המסתגל שלנו. למעשה, יש לנו עליו מטען מעניין מאוד. הסטודנטים אוהבים ליהנות. וכאן אתם יכולים לראות את זה הולך על פני שטח לא מובנה. הוא מנסה ללכת על פני-שטח גסים,
(Motor sound)
It's trying to walk on the coastal terrain, a sandy area, but depending on the moisture content or the grain size of the sand, the foot's soil sinkage model changes, so it tries to adapt its gait to successfully cross over these kind of things. It also does some fun stuff. As you can imagine, we get so many visitors visiting our lab. So when the visitors come, MARS walks up to the computer, starts typing, "Hello, my name is MARS. Welcome to RoMeLa, the Robotics Mechanisms Laboratory at Virginia Tech."
אזורים חוליים, אבל בהתאם לרמת הלחות או לגודל גרגירי החול משתנה מודל שקיעת החול של הרגל. אז הוא מנסה לסגל את ההליכה שלו כדי שיוכל לעבור בהצלחה על כל סוגי הדברים הללו. ובנוסף, הוא עושה דברים כיפיים, כפי שניתן לשער. אנחנו מקבלים מבקרים רבים במעבדה שלנו. אז, כאשר מבקרים באים, מארס ניגש למחשב, ומתחיל להקליד "שלום שמי מארס." "ברוכים הבאים לרומלה," "מעבדת מכניקות הרובוטיקה, וירג'יניה טק."
(Laughter)
הרובוט הזה הוא רובוט אמבה.
This robot is an amoeba robot. Now, we don't have enough time to go into technical details, I'll just show you some of the experiments. These are some of the early feasibility experiments. We store potential energy to the elastic skin to make it move, or use active tension cords to make it move forward and backward. It's called ChIMERA. We also have been working with some scientists and engineers from UPenn to come up with a chemically actuated version of this amoeba robot. We do something to something, and just like magic, it moves. "The Blob."
עכשיו, אין לנו די זמן להכנס לפרטים טכניים, רק אציג לכם כמה מהניסויים. אז, הנה כמה מניסויי ההיתכנות המוקדמים. אנחנו מאכסנים אנרגיה פוטנציאלית בעור הגמיש בכדי לגרום לו לזוז. או משתמשים במיתרי מתיחה פעילים בכדי לגרום לו לנוע קדימה ואחורה. הוא נקרא כימרה. אנו גם עבדנו עם כמה מדענים ומהנדסים מאוניברסיטת פנסילבניה כדי לפתח גירסה בהנעה כימית של רובוט האמבה הזה. אנחנו מוסיפים משהו למשהו וכמו קסם, הם זזים. הבועה.
This robot is a very recent project. It's called RAPHaEL: Robotic Air-Powered Hand with Elastic Ligaments. There are a lot of really neat, very good robotic hands out there on the market. The problem is, they're just too expensive -- tens of thousands of dollars. So for prosthesis applications it's probably not too practical, because it's not affordable. We wanted to tackle this problem in a very different direction. Instead of using electrical motors, electromechanical actuators, we're using compressed air. We developed these novel actuators for the joints, so it's compliant. You can actually change the force, simply just changing the air pressure. And it can actually crush an empty soda can. It can pick up very delicate objects like a raw egg, or in this case, a lightbulb. The best part: it took only 200 dollars to make the first prototype.
הרובוט הזה הוא בין הפרויקטים האחרונים שלנו. הוא נקרא רפאל. יד רובוטית מופעלת ע"י אוויר עם רצועות גמישות. יש הרבה דברים מאוד מגניבים, למשל יש ידיים רובוטיות טובות מאוד בשוק. הבעיה היא שהן פשוט יותר מדי יקרות, עשרות אלפי דולרים. ובכן, ליישומים של תותבים זה כנראה לא פרקטי, משום שהמחיר אינו בהישג יד. רצינו להתמודד עם הבעיה הזו מכיוון שונה לחלוטין. במקום להשתמש במנועים חשמליים, מניעים אלקטרו-מכניים, אנו משתמשים באוויר דחוס. פיתחנו את המפעילים החדישים הללו למפרקים. זה ניתן להתאמה. אתם יכולים למעשה לשנות את הכוח, פשוט ע"י שינוי לחץ האוויר. והוא יכול למחוץ פחית סודה ריקה. הוא יכול להרים דברים מאוד שבירים כמו ביצה טרייה. או כמו במקרה הזה, נורה. החלק הטוב ביותר, עלה לנו רק $200 כדי ליצור אבטיפוס ראשוני.
This robot is actually a family of snake robots that we call HyDRAS, Hyper Degrees-of-freedom Robotic Articulated Serpentine. This is a robot that can climb structures. This is a HyDRAS's arm. It's a 12-degrees-of-freedom robotic arm. But the cool part is the user interface. The cable over there, that's an optical fiber. This student, it's probably her first time using it, but she can articulate it in many different ways. So, for example, in Iraq, the war zone, there are roadside bombs. Currently, you send these remotely controlled vehicles that are armed. It takes really a lot of time and it's expensive to train the operator to operate this complex arm. In this case, it's very intuitive; this student, probably his first time using it, is doing very complex manipulation tasks, picking up objects and doing manipulation, just like that. Very intuitive.
הרובוט הזה הוא למעשה ממשפחת הרובוטים הנחשיים שאנו קוראים לו הידראס, נחש רובוטי מרובה דרגות חופש. זהו רובוט שיכול לטפס על מבנים. זוהי זרוע הידראס. זוהי זרוע רובוטית בעלת 12 דרגות חופש. אבל החלק המגניב הוא ממשק המשתמש. הכבל שמוצג כאן, הוא סיב אופטי. והסטודנטית הזו, קרוב לוודאי בשימוש ראשון במערכת, אבל היא יכולה לתפעל אותו בהרבה דרכים שונות. אז, למשל בעירק, אתם יודעים, באזור הקרבות, יש מטעני צד. נכון לעכשיו אתם שולחים רכבים ממוגנים בשלט רחוק. לוקח זמן רב ויקר מאוד לאמן את המפעיל לשלוט בזרוע המורכבת הזו. במקרה הזה, זה מאוד אינטואיטיבי. הסטודנט הזה, קרוב לוודאי בשימוש ראשון במערכת, מבצע משימה מורכבת מאוד, להרים עצמים ולבצע פעולות, פשוט כך, מאוד אינטואיטיבי.
Now, this robot is currently our star robot. We actually have a fan club for the robot, DARwIn: Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence. As you know, we're very interested in human walking, so we decided to build a small humanoid robot. This was in 2004; at that time, this was something really, really revolutionary. This was more of a feasibility study: What kind of motors should we use? Is it even possible? What kinds of controls should we do? This does not have any sensors, so it's an open-loop control. For those who probably know, if you don't have any sensors and there's any disturbances, you know what happens.
כעת, הרובוט הזה הוא לעת עתה הכוכב שלנו. למעשה יש לנו מועדון מעריצים לרובוט דארווין, רובוט דמוי-אדם דינמי בעל אינטליגנציה. כפי שאתם יודעים יש לנו עניין רב ברובוטים דמויי-אדם, הליכה אנושית. אז החלטנו לבנות רובוט קטן דמוי-אדם. זה היה בשנת 2004, ובתקופה זו זה היה משהו מאוד מהפכני. זה היה יותר מחקר היתכנות, באיזה סוג של מנועים עלינו להשתמש? האם זה בכלל אפשרי? באיזה סוגים של פקדים עלינו להשתמש? ובכן, לזה אין חיישנים כלל. אז, זוהי בקרה במעגל פתוח. בשביל אלה מביניכם שאולי יודעים, אם אין לכם חיישנים וישנן הפרעות כלשהן, אתם יודעים מה קורה.
(Laughter)
(צחוק)
Based on that success, the following year we did the proper mechanical design, starting from kinematics. And thus, DARwIn I was born in 2005. It stands up, it walks -- very impressive. However, still, as you can see, it has a cord, an umbilical cord. So we're still using an external power source and external computation.
ובכן, בהתבסס על הצלחה זו, בשנה שלאחר מכן עשינו תכנון מכני ראוי והתחלנו מקינמטיקה. וכך, בשנת 2005 נולד דארווין 1. הוא מזדקף. הוא הולך, מאוד מרשים. עם זאת, עדיין, כפי שאתם יכולים לראות, הוא מחובר לכבל, חבל טבור. אנו עדיין משתמשים במקור כוח חיצוני, וחישוב חיצוני.
So in 2006, now it's really time to have fun. Let's give it intelligence. We give it all the computing power it needs: a 1.5 gigahertz Pentium M chip, two FireWire cameras, rate gyros, accelerometers, four forced sensors on the foot, lithium polymer batteries -- and now DARwIn II is completely autonomous. It is not remote controlled. There's no tethers. It looks around, searches for the ball ... looks around, searches for the ball, and it tries to play a game of soccer autonomously -- artificial intelligence. Let's see how it does. This was our very first trial, and ...
בשנת 2006, הגיע הזמן לכיף האמיתי. בוא ניתן לו אינטליגנציה. ניתן לו את כל כוח החישוב לו הוא זקוק, שבב פנטיום אם של 1.5 ג'יגה-הרץ, שתי מצלמות בחיבור מהיר, שמונה ג'יירוסקופים, מד-תאוצה, ארבעה חיישני פיתול על הרגל וסוללות ליתיום. ועכשיו דארווין 2 הוא אוטונומי לחלוטין. הוא לא נשלט מרחוק. הוא אינו קשור. הוא מסתכל סביב, מחפש אחר הכדור, מסתכל סביב, מחפש אחר הכדור ומנסה לשחק כדורגל, באופן אוטונומי, אינטליגנציה מלאכותית. בוא נראה אם הוא מצליח. זה היה נסיוננו הראשון, ו... שער!
(Video) Spectators: Goal!
Dennis Hong: There is actually a competition called RoboCup. I don't know how many of you have heard about RoboCup. It's an international autonomous robot soccer competition. And the actual goal of RoboCup is, by the year 2050, we want to have full-size, autonomous humanoid robots play soccer against the human World Cup champions and win.
יש למעשה תחרות בשם רובוקאפ (גביע הרובוטים). אני לא יודע כמה מכם שמעו על רובוקאפ. זוהי תחרות כדורגל בינלאומית לרובוטים אוטונומיים. והמטרה של רובוקאפ, המטרה האמיתית היא, עד לשנת 2050 אנחנו רוצים שיהיו ברשותינו רובוטים אנושיים אוטונומיים בגודל מלא שישחקו כדורגל נגד אלופי העולם האנושיים וינצחו.
(Laughter)
זאת המטרה האמיתית. היא מטרה מאוד שאפתנית,
It's a true, actual goal. It's a very ambitious goal, but we truly believe we can do it.
אבל אנחנו באמת מאמינים שאנחנו מסוגלים לכך.
This is last year in China. We were the very first team in the United States that qualified in the humanoid RoboCup competition. This is this year in Austria. You're going to see the action is three against three, completely autonomous.
ובכן, זה בשנה שעברה בסין. היינו הקבוצה הראשונה מארצות הברית שעמדה בדרישות הסף בתחרות הרובוטים דמויי-האדם. זה בשנה הנוכחית, זה היה באוסטריה. אתם עומדים לראות את האקשן, שלושה נגד שלושה, אוטונומיים לחלוטין.
(Video) (Crowd groans)
הנה לכם. כן!
DH: There you go. Yes! The robots track and they team-play amongst themselves. It's very impressive. It's really a research event, packaged in a more exciting competition event. What you see here is the beautiful Louis Vuitton Cup trophy. This is for the best humanoid. We'd like to bring this, for the first time, to the United States next year, so wish us luck.
הרובוטים עוקבים ומשחקים, משחק קבוצתי בינם לבין עצמם. זה מאוד מרשים. זהו למעשה אירוע מחקרי ארוז בתוך אירוע תחרותי הרבה יותר מלהיב. מה שאתם רואים כאן, זהו גביע לואי וויטון היפהפה. זהו עבור דמוי-האדם הטוב ביותר, ואנחנו רוצים להביא את זה בפעם הראשונה לארצות הברית, בשנה הבאה, אז אחלו לנו בהצלחה.
(Applause)
תודה לכם.
Thank you.
(מחיאות כפיים)
(Applause)
לדארווין יש גם כשרונות רבים אחרים.
DARwIn also has a lot of other talents. Last year, it actually conducted the Roanoke Symphony Orchestra for the holiday concert. This is the next generation robot, DARwIn IV, much smarter, faster, stronger. And it's trying to show off its ability: "I'm macho, I'm strong."
בשנה שעברה הוא למעשה ניצח על התזמורת הסימפונית של רונוק בקונצרט החג. זהו רובוט מהדור הבא, דארווין 4, אבל חכם יותר, מהיר יותר, חזק יותר. והוא מנסה להשוויץ ביכולת שלו. "אני גבר, אני חזק."
(Laughter)
"אני יכול גם לעשות כמה תנועות בסגנון ג'קי צ'אן"
"I can also do some Jackie Chan-motion, martial art movements."
תנועות של אמנויות לחימה.
(Laughter)
(צחוק)
And it walks away. So this is DARwIn IV. Again, you'll be able to see it in the lobby. We truly believe this will be the very first running humanoid robot in the United States. So stay tuned.
והוא הולך לדרכו. זהו דארווין 4, שוב, תוכלו לראותו בלובי. אנו באמת מאמינים שזה יהיה הרובוט דמוי-האדם הראשון בארצות הברית שמסוגל לרוץ. אז תמשיכו לעקוב. בסדר, אז הראיתי לכם כמה מהרובוטים המלהיבים שלנו בפעולה.
All right. So I showed you some of our exciting robots at work. So, what is the secret of our success? Where do we come up with these ideas? How do we develop these kinds of ideas? We have a fully autonomous vehicle that can drive into urban environments. We won a half a million dollars in the DARPA Urban Challenge. We also have the world's very first vehicle that can be driven by the blind. We call it the Blind Driver Challenge, very exciting. And many, many other robotics projects I want to talk about. These are just the awards that we won in 2007 fall from robotics competitions and those kinds of things.
אז מהו סוד ההצלחה שלנו? מאיפה אנחנו מביאים את הרעיונות הללו? איך אנחנו מפתחים רעיונות מעין אלה? יש לנו רכב אוטונומי לחלוטין שיכול לנהוג בסביבה עירונית. זכינו בחצי מיליון דולרים באתגר האורבני של דארפא. יש לנו גם את הרכב הראשון בעולם שניתן לניהוג בידי עיוור. אנו מכנים אותו אתגר הנהג העיוור, מאוד מלהיב, ועוד הרבה הרבה פרוייקטים רובוטיים עליהם אני רוצה לדבר. אלה רק הפרסים בהם זכינו בסתיו 2007, מתחרויות רובוטיקה ואירועים מעין אלה.
So really, we have five secrets. First is: Where do we get inspiration? Where do we get this spark of imagination? This is a true story, my personal story. At night, when I go to bed, at three, four in the morning, I lie down, close my eyes, and I see these lines and circles and different shapes floating around. And they assemble, and they form these kinds of mechanisms. And I think, "Ah, this is cool." So right next to my bed I keep a notebook, a journal, with a special pen that has an LED light on it, because I don't want to turn on the light and wake up my wife.
לאמיתו של דבר יש לנו חמישה סודות. הראשון הוא מהיכן אנו שואבים השראה, מאיפה מגיע ניצוץ הדמיון הזה? זהו סיפור אמיתי, הסיפור האישי שלי. בלילה כשאני הולך לישון, ב-3 או 4 לפנות בוקר, אני נשכב, עוצם את עיניי, ורואה את הקווים והעיגולים האלה וצורות שונות מרחפות סביב, מתחברות ואז יוצרות את סוגי המנגנונים הללו. ואז אני חושב, "אה, זה מגניב." ולכן, בסמוך למיטה אני מחזיק מחברת, יומן, עם עט מיוחד שמאיר, אור לד, כי אינני רוצה להדליק את האור ולהעיר את אשתי.
So I see this, scribble everything down, draw things, and go to bed. Every day in the morning, the first thing I do, before my first cup of coffee, before I brush my teeth, I open my notebook. Many times it's empty; sometimes I have something there. If something's there, sometimes it's junk. But most of the time, I can't read my handwriting. Four in the morning -- what do you expect, right? So I need to decipher what I wrote. But sometimes I see this ingenious idea in there, and I have this eureka moment. I directly run to my home office, sit at my computer, I type in the ideas, I sketch things out and I keep a database of ideas. So when we have these calls for proposals, I try to find a match between my potential ideas and the problem. If there's a match, we write a research proposal, get the research funding in, and that's how we start our research programs.
ובכן, אני רואה זאת, משרבט הכל, משרטט דברים, והולך לישון. כל יום בבוקר, הדבר הראשון שאני עושה לפני כוס הקפה הראשונה, לפני שאני מצחצח שיניים, אני פותח את המחברת שלי. הרבה פעמים היא ריקה, לפעמים יש שם משהו. לעיתים זה חסר חשיבות, אבל ברוב המקרים אני אפילו לא יכול לקרוא את כתב ידי. זה ב-4 לפנות בוקר, למה אתם מצפים, נכון? ובכן, אני צריך לפענח את מה שכתבתי. אבל לפעמים אני רואה שם רעיון מחוכם, ויש לי את רגעי ההארה הללו. אני מייד רץ לחדר העבודה שבביתי, מתיישב מול המחשב, מקליד את הרעיונות, משרבט את הדברים, ואני שומר מאגר של רעיונות. כאשר יש לנו קול-קורא להצעות אני מנסה למצוא התאמה בין רעיונותי הפוטנציאליים לבין הבעיה, ואם יש התאמה, אנחנו כותבים הצעת מחקר, מקבלים את המימון למחקר, וכך אנו מתחילים את תוכנית המחקר שלנו. אבל ניצוץ הדמיון לבדו אינו טוב מספיק.
But just a spark of imagination is not good enough. How do we develop these kinds of ideas? At our lab RoMeLa, the Robotics and Mechanisms Laboratory, we have these fantastic brainstorming sessions. So we gather around, we discuss problems and solutions and talk about it. But before we start, we set this golden rule. The rule is: nobody criticizes anybody's ideas. Nobody criticizes any opinion. This is important, because many times, students fear or feel uncomfortable about how others might think about their opinions and thoughts.
איך אנחנו מפתחים את סוגי הרעיונות הללו? במעבדה שלנו רומלה, מעבדת מכניקות הרובוטיקה, יש לנו מפגשים נהדרים של סיעור-מוחות. וכך, אנחנו מתקבצים יחדיו ודנים בבעיות ובבעיות חברתיות ומשוחחים עליהן. אבל לפני שמתחילים אנו קובעים את כלל הזהב. הכלל הוא: אף אחד לא מבקר את רעיונותיו של האחר. אף אחד לא מבקר אף דעה. זה חשוב, משום שפעמים רבות, סטודנטים חוששים או מרגישים אי נוחות באשר לתגובות של האחרים על דעותיהם ומחשבותיהם.
So once you do this, it is amazing how the students open up. They have these wacky, cool, crazy, brilliant ideas, and the whole room is just electrified with creative energy. And this is how we develop our ideas.
כאשר אתם עושים זאת, זה מדהים איך הסטודנטים נפתחים. יש להם רעיונות מטורפים מגניבים ומבריקים, כל החדר מחושמל באנרגיה יצירתית. כך אנו מפתחים את רעיונותינו.
Well, we're running out of time. One more thing I want to talk about is, you know, just a spark of idea and development is not good enough. There was a great TED moment -- I think it was Sir Ken Robinson, was it? He gave a talk about how education and school kill creativity. Well, actually, there's two sides to the story. So there is only so much one can do with just ingenious ideas and creativity and good engineering intuition. If you want to go beyond a tinkering, if you want to go beyond a hobby of robotics and really tackle the grand challenges of robotics through rigorous research, we need more than that. This is where school comes in.
ובכן, נגמר לנו הזמן, עוד דבר אחד שאני רוצה לדבר עליו הוא אתם יודעים, רק ניצוץ של רעיון ופיתוחו לא טובים מספיק. רגע ה-TED היה נפלא כאשר, אני חושב שזה היה אדון קן רובינסון, זה היה הוא? הוא הרצה על איך השכלה ובתי-ספר הורסים את היצירתיות. ובכן, למעשה יש שני צדדים לסיפור. אז, יש מגבלה לדברים שאפשר לעשות רק עם רעיונות מבריקים, יצירתיות, הנדסה טובה ואינטואיציה. אם אתם רוצים להגיע מעבר לעבודת טלאים, אם אתם רוצים להגיע מעבר לרובוטים כתחביב ובאמת להתמודד עם האתגרים הגדולים של הרובוטיקה באמצעות מחקר קפדני אנו זקוקים ליותר מזה. כאן בית-הספר נכנס לתמונה. באטמן, נלחם נגד הרעים,
Batman, fighting against the bad guys, he has his utility belt, he has his grappling hook, he has all different kinds of gadgets. For us roboticists, engineers and scientists, these tools are the courses and classes you take in class. Math, differential equations. I have linear algebra, science, physics -- even, nowadays, chemistry and biology, as you've seen. These are all the tools we need. So the more tools you have, for Batman, more effective at fighting the bad guys, for us, more tools to attack these kinds of big problems. So education is very important.
יש לו את חגורת הכלים הזו, יש לו את עוגן האנקול שלו, יש לו סוגים שונים של גאדג'טים. עבורינו, מפתחי רובוטים, מהנדסים, מדענים, הכלים הללו, הינם הקורסים והשיעורים אותם לומדים בכיתה. מתמטיקה, משוואות דיפרנציאליות. יש לי ידע באלגברה לינארית, מדעים, פיזיקה, וכיום אפילו, כימיה וביולוגיה כפי שראיתם. אלו כל הכלים להם אנו זקוקים. אז, כמה שיש ברשותך יותר כלים, עבור באטמן - יותר יעיל להלחם ברעים, ועבורנו - יותר כלים לתקוף בעיות גדולות מעין אלה. לכן, ההשכלה מאוד חשובה.
Also -- it's not only about that. You also have to work really, really hard. So I always tell my students, "Work smart, then work hard." This picture in the back -- this is three in the morning. I guarantee if you come to our lab at 3, 4am, we have students working there, not because I tell them to, but because we are having too much fun. Which leads to the last topic: do not forget to have fun. That's really the secret of our success, we're having too much fun. I truly believe that highest productivity comes when you're having fun, and that's what we're doing. And there you go.
בנוסף, זה לא רק זה, מעבר לכך צריך גם לעבוד באמת באמת קשה. ולכן אני תמיד אומר לסטודנטים שלי תעבדו חכם ואז תעבדו קשה. התמונה הזו ברקע צולמה ב-3 לפנות בוקר. אני ערב לכך שאם תבואו למעבדתינו ב-3, 4 לפנות בוקר יהיו לנו סטודנטים שעובדים שם, לא בגלל שאני אומר להם, אלא מכיוון שכיף להם. מה שמוביל לנושא האחרון. אל תשכחו להנות. זהו באמת סוד ההצלחה שלנו - כיף לנו. אני באמת מאמין שהתפוקה הגבוהה ביותר מושגת כאשר אתם נהנים. וזה מה שאנחנו עושים. הנה לכם. תודה רבה.
Thank you so much.
(מחיאות כפיים)
(Applause)