As a roboticist, I get asked a lot of questions. "When we will they start serving me breakfast?" So I thought the future of robotics would be looking more like us. I thought they would look like me, so I built eyes that would simulate my eyes. I built fingers that are dextrous enough to serve me ... baseballs.
Robotik uzmanı bir insan olarak bana çok fazla soru soruluyor. "Robotlar ne zaman kahvaltımı servis edecek?" Bu yüzden ben de gelecek robotların bize daha çok benzeyeceğini düşündüm. Bana benzeyeceklerini düşündüm, dolayısıyla onlara benim gözlerime benzeyen gözler yaptım. Bana beyzbol topu servis eden marifetli parmaklar yaptım.
Classical robots like this are built and become functional based on the fixed number of joints and actuators. And this means their functionality and shape are already fixed at the moment of their conception. So even though this arm has a really nice throw -- it even hit the tripod at the end-- it's not meant for cooking you breakfast per se. It's not really suited for scrambled eggs.
Bu tarz klasik robotlar üretilip belli sayıda birleşim yeri ve hareket ettiriciler sayesinde işlevsel hâle gelirler. Bu demek oluyor ki robotların fonksiyonellikleri ve şekilleri, tasarım aşamasında çoktan belirlenmiş oluyor. Bu kol gerçekten iyi bir şekilde fırlatabilse bile, ilerideki tripodu vurabilse bile, size kendi kendine yemek yapması için üretilmedi. Yağda yumurta yapabilmek için uygun değil.
So this was when I was hit by a new vision of future robotics: the transformers. They drive, they run, they fly, all depending on the ever-changing, new environment and task at hand. To make this a reality, you really have to rethink how robots are designed. So, imagine a robotic module in a polygon shape and using that simple polygon shape to reconstruct multiple different forms to create a new form of robot for different tasks. In CG, computer graphics, it's not any news -- it's been done for a while, and that's how most of the movies are made. But if you're trying to make a robot that's physically moving, it's a completely new story. It's a completely new paradigm.
Böylece robotiğin geleceği hakkında yeni bir bakış açısına sahiptim: dönüşenler. Sürekli değişen çevreye ve yapılması gereken görevlere göre sürebilir, koşabilir, uçabilirler. Bunu gerçeğe dönüştürmek için robotların nasıl tasarlandığını gerçekten düşünmeniz gerekiyor. Yani, çokgen şeklinde bir robotik modülü düşünün, ve bu basit çokgen şeklini kullanarak birçok farklı biçimi yeniden oluşturmayı ve böylece farklı görevler için yeni robot biçimi yarattığınızı düşünün. CG'de, bilgisayar grafiklerinde, bu alışılagelmiş bir şey, uzun zamandır uygulanıyor, çoğu film de bu şekilde yapılıyor. Ama fiziksel olarak hareket edebilen bir robot üretmeye çalışıyorsanız işler tamamen farklılaşıyor. Yeni bir paradigmayla baş başa kalıyorsunuz.
But you've all done this. Who hasn't made a paper airplane, paper boat, paper crane? Origami is a versatile platform for designers. From a single sheet of paper, you can make multiple shapes, and if you don't like it, you unfold and fold back again. Any 3D form can be made from 2D surfaces by folding, and this is proven mathematically. And imagine if you were to have an intelligent sheet that can self-fold into any form it wants, anytime. And that's what I've been working on. I call this robotic origami, "robogami."
Aslında hepiniz bunu çoktan yaptınız. Kim kağıttan uçak, kağıttan gemi, kağıttan kuş yapmamıştır ki? Origami, tasarımcılar için çok yönlü bir platform. Tek bir kağıt parçasından bir sürü şekil oluşturabilirsiniz ve beğenmezseniz kağıdı eski hâline getirip tekrar katlayabilirsiniz. Herhangi üç boyutlu bir şekil, matematiksel olarak da kanıtlandığı gibi, iki boyutlu yüzeylerin katlanmasıyla elde edilebilir. İstediği zamanda, kendi kendine katlanarak istediği şekle bürünebilen akıllı bir kağıda sahip olduğunuzu düşünün. İşte bu, benim üzerinde çalıştığım şey. Ben buna "robotik origami" diyorum. Yani "robogami".
This is our first robogami transformation that was made by me about 10 years ago. From a flat-sheeted robot, it turns into a pyramid and back into a flat sheet and into a space shuttle. Quite cute.
Bu benim yaklaşık 10 yıl önce yaptığım, bizim ilk robogami dönüşümümüz. Düz tabakalı bir robot, piramide dönüşüyor ve eski hâline geri dönüp bir uzay mekiğine dönüşüyor. Oldukça sevimli.
Ten years later, with my group of ninja origami robotic researchers -- about 22 of them right now -- we have a new generation of robogamis, and they're a little more effective and they do more than that. So the new generation of robogamis actually serve a purpose. For example, this one actually navigates through different terrains autonomously. So when it's a dry and flat land, it crawls. And if it meets sudden rough terrain, it starts rolling. It does this -- it's the same robot -- but depending on which terrain it meets, it activates a different sequence of actuators that's on board. And once it meets an obstacle, it jumps over it. It does this by storing energy in each of its legs and releasing it and catapulting like a slingshot. And it even does gymnastics. Yay.
On yıl sonra, origami robotik araştırmacılarıyla olan grubumla birlikte - şu anda yaklaşık 22 kişiler - yeni nesil robogamilere sahibiz, biraz daha etkililer ve yapabildiklerinin çok daha fazlasını yapabiliyorlar. Yani, yeni nesil robogamiler aslında bir amaca hizmet ediyorlar. Örneğin bu gördüğünüz, farklı zeminlerde kendi başına hareket edebiliyor. Eğer zemin kuru ve düzse yerde sürünüyor. Pürüzlü bir yüzeyle karşılaştığında ise yuvarlanmaya başlıyor. Aynı robot, karşılaşılan yüzeye göre farklı hareket edebiliyor. Üzerindeki farklı dizilişteki uyarıcıları aktif hale getiriyor. Bir engelle karşılaştığı zaman üzerinden atlıyor. Bunu her bir bacağında enerji depolayıp serbest bırakarak ve bir sapan gibi fırlayarak yapıyor. Hatta jimnastik bile yapabiliyor. Yaşasın!
(Laughter)
(Gülüşmeler)
So I just showed you what a single robogami can do. Imagine what they can do as a group. They can join forces to tackle more complex tasks. Each module, either active or passive, we can assemble them to create different shapes. Not only that, by controlling the folding joints, we're able to create and attack different tasks. The form is making new task space. And this time, what's most important is the assembly. They need to autonomously find each other in a different space, attach and detach, depending on the environment and task. And we can do this now.
Size tek bir robogaminin neler yapabileceğini gösterdim. Grup halinde olsalardı neler yapabileceklerini düşünün. Karmaşık görevlerin üstünden gelebilmek için güçlerini birleştirebilirler. Aktif ya da pasif her bir modülü bir araya getirerek farklı şekiller yaratabiliyoruz. Ayrıca, katlanma yerlerini kontrol ederek farklı görevler yaratıp onların üstesinden gelebiliyoruz. Biçimlere göre yeni görev alanları oluşuyor. Şu anda, en önemli olan şey birleştirme işi. Farklı yerlerlerde birbirlerini kendi kendilerine bulup çevrelerine ve görevlerine göre bağlanıp ayrılmaları gerekiyor. Bunu şu an yapabiliyoruz.
So what's next? Our imagination.
Sıradaki ne peki? Hayal gücümüz.
This is a simulation of what you can achieve with this type of module. We decided that we were going to have a four-legged crawler turn into a little dog and make small gaits. With the same module, we can actually make it do something else: a manipulator, a typical, classical robotic task. So with a manipulator, it can pick up an object. Of course, you can add more modules to make the manipulator legs longer to attack or pick up objects that are bigger or smaller, or even have a third arm. For robogamis, there's no one fixed shape nor task. They can transform into anything, anywhere, anytime.
Bu gördüğünüz, bu tür bir modülle neleri başarabileceğiniz. Biz, dört bacaklı bir böcekten küçük bir köpeğe dönüşüp yürüyebilen bir şey yapmaya karar verdik. Aynı modülün farklı şeyler yapmasını sağlayabiliyoruz: bir yönlendirici, bir tipik, klasik robotik görev. Yani bir yönlendirici sayesinde bir eşyayı kaldırabilir. Elbette, saldırması ya da daha küçük veya daha büyük objeleri kaldırması için yönlendirici bacaklarını daha uzun yapacak daha fazla modül ekleyebilir, hatta üçüncü bir kol yapabilirsiniz. Robogamide, sabit bir şekil ya da görev yoktur. Herhangi bir şeye, herhangi bir yerde ya da zamanda dönüşebilirler.
So how do you make them? The biggest technical challenge of robogami is keeping them super thin, flexible, but still remaining functional. They're composed of multiple layers of circuits, motors, microcontrollers and sensors, all in the single body, and when you control individual folding joints, you'll be able to achieve soft motions like that upon your command. Instead of being a single robot that is specifically made for a single task, robogamis are optimized to do multi-tasks. And this is quite important for the difficult and unique environments on the Earth as well as in space.
Onları nasıl mı üretebilirsin? Robogaminin teknik bakımdan en zorlu yanı, süper ince ve esnek olmalarına rağmen hâlâ fonksiyonelliklerini koruması. Sadece tek bir gövdede çok tabakalı devrelerden, motorlardan, mikrodenetleyicilerden ve sensörlerden oluşuyorlar. Katlama yerlerini tek başına kontrol ettiğinizde ise isteğinize bağlı olarak böyle yumuşak hareketler elde edebilirsiniz. Robogamiler, özel olarak sadece tek bir görev için yapılmış robot olmak yerine birçok görevi yerine getirmek için optimize edilmişlerdir. Bu, Dünya'nın zorlu ve özgün ortamları için olduğu gibi uzaydakiler için de çok önemli bir şey.
Space is a perfect environment for robogamis. You cannot afford to have one robot for one task. Who knows how many tasks you will encounter in space? What you want is a single robotic platform that can transform to do multi-tasks. What we want is a deck of thin robogami modules that can transform to do multiples of performing tasks. And don't take my word for it, because the European Space Agency and Swiss Space Center are sponsoring this exact concept.
Uzay, robogamiler için mükemmel bir ortam. Her bir görev için birer robota sahip olmaya gücünüz yetmez. Kim bilir uzayda kaç farklı görevle karşılaşacaksınız. İstediğiniz şey, tek bir robotun birçok görevi yapabilmek için şekil değiştirmesi. Bizim istediğimiz şey, şekil değiştirerek çeşitli görevleri yerine getirebilen bir deste ince robogami modülü. Bana inanmayabilirsiniz ama Avrupa Uzay Ajansı ve İsviçre Uzay Merkezi tam da bu konsepti destekliyor.
So here you see a couple of images of reconfiguration of robogamis, exploring the foreign land aboveground, on the surface, as well as digging into the surface. It's not just exploration. For astronauts, they need additional help, because you cannot afford to bring interns up there, either.
Ekranda yeniden yapılanan robogamilerin yabancı yeryüzünü keşfetmelerini ve aynı zamanda yüzeyi deldiklerini gösteren resimleri görüyorsunuz. Bu, sadece keşif de değil. Astronotlar fazladan yardıma ihtiyaç duyuyorlar çünkü stajyerleri de uzaya çıkaramazlar.
(Laughter)
(Gülüşmeler)
They have to do every tedious task. They may be simple, but super interactive. So you need robots to facilitate their experiments, assisting them with the communications and just docking onto surfaces to be their third arm holding different tools. But how will they be able to control robogamis, for example, outside the space station? In this case, I show a robogami that is holding space debris. You can work with your vision so that you can control them, but what would be better is having the sensation of touch directly transported onto the hands of the astronauts. And what you need is a haptic device, a haptic interface that recreates the sensation of touch. And using robogamis, we can do this.
Tüm meşakkatli işleri yapmak zorundalar. Basit olabilirler ama oldukça interaktifler. Deneylerine kolaylık sağlayan, haberleşmelerine yardımcı olan ve yüzeylere yerleşerek farklı araçları tutup üçüncü bir kol olabilecek robotlara ihtiyaç var. Ama robogamileri nasıl kontrol edebilecekler, mesela uzay istasyonunun dışında? Bu durumda, size uzay enkazı taşıyan bir robogami gösteriyorum. Kendi hayal gücünüzle çalışabilir, bu sayede de onları kontrol edebilirsiniz. Ama bundan da iyisi direkt olarak astronotların ellerine iletilen dokunma hissiydi. İhtiyacınız olan şey de dokunma aygıtı, arayüzle dokunma hissini uyandırabilir. Robogamileri kullanarak bunu yapabiliyoruz.
This is the world's smallest haptic interface that can recreate a sensation of touch just underneath your fingertip. We do this by moving the robogami by microscopic and macroscopic movements at the stage. And by having this, not only will you be able to feel how big the object is, the roundness and the lines, but also the stiffness and the texture. Alex has this interface just underneath his thumb, and if he were to use this with VR goggles and hand controllers, now the virtual reality is no longer virtual. It becomes a tangible reality. The blue ball, red ball and black ball that he's looking at is no longer differentiated by colors. Now it is a rubber blue ball, sponge red ball and billiard black ball. This is now possible. Let me show you.
Bu, parmak uçlarınızda dokunma hissini uyandırabilen dünyanın en küçük arayüzü. Bunu, robogamileri mikroskobik ve makroskobik oynatarak yapıyoruz. Bunun sayesinde, yalnızca nesnenin boyutunu, şeklini ve hatlarını algılamakla kalmayacak aynı zamanda sertliğini ve dokusunu da algılayabileceksiniz. Alex'in baş parmağında bu arayüzden var eğer o, bunları VR gözlükleri ve el kontrolleriyle kullansaydı sanal gerçeklik artık sanal olmaz, somut bir gerçek olurdu. Baktığı mavi, kırmızı ve siyah toplar artık renklerinden ayırt edilmiyor. Onlar artık lastik mavi, sünger kırmızı bir top ve siyah bilardo topu. Bu, artık mümkün. Size göstereyim.
This is really the first time this is shown live in front of a public grand audience, so hopefully this works. So what you see here is an atlas of anatomy and the robogami haptic interface. So, like all the other reconfigurable robots, it multitasks. Not only is it going to serve as a mouse, but also a haptic interface.
Bunu, büyük bir topluluğa karşı ilk defa canlı olarak sergiliyorum, umarım çalışır. Burada görmekte olduğunuz şey, bir anatomi atlası ve robogami dokunma arayüzüdür. Diğer tekrar ayarlanabilen robotlar gibi o da çoklu iş yapabiliyor. Şimdi, yalnızca işaretçi olarak değil, aynı zamanda dokunma arayüzü olarak çalışacak.
So for example, we have a white background where there is no object. That means there is nothing to feel, so we can have a very, very flexible interface. Now, I use this as a mouse to approach skin, a muscular arm, so now let's feel his biceps, or shoulders. So now you see how much stiffer it becomes. Let's explore even more. Let's approach the ribcage. And as soon as I move on top of the ribcage and between the intercostal muscles, which is softer and harder, I can feel the difference of the stiffness. Take my word for it. So now you see, it's much stiffer in terms of the force it's giving back to my fingertip.
Örneğin, hiçbir nesnenin olmadığı beyaz bir fonumuz olsun bu, hissedecek bir şey olmadığı anlamına gelir. Böylece çok, çok esnek bir arayüze sahip olabiliriz. Şimdi bunu, işaretçi olarak bedene yaklaştırmak için kullanacağım. Kaslı bir kol, şimdi de ön kollarını ya da omuzlarını hissedelim. Ne kadar sertleştiğini görüyorsunuz. Haydi biraz daha fazlasını keşfedelim. Göğüs kafesine doğru yaklaşalım. Göğüs kafesinin üstüne doğru daha sert ve daha yumuşak kaburga kemiklerinin arasında dolandıkça sertlik farkını hissedebiliyorum. Bana inanın. Şimdi görüyorsunuz, parmağıma gelen güç bakımından çok daha sert.
So I showed you the surfaces that aren't moving. How about if I were to approach something that moves, for example, like a beating heart? What would I feel?
Şimdi size hareket etmeyen yüzeyi gösterdim, kalp gibi, hareket eden bir şeye yaklaşsaydım eğer o zaman nasıl hissederdim?
(Applause)
(Alkışlar)
This can be your beating heart. This can actually be inside your pocket while you're shopping online. Now you'll be able to feel the difference of the sweater that you're buying, how soft it is, if it's actually cashmere or not, or the bagel that you're trying to buy, how hard it is or how crispy it is. This is now possible.
Bu, sizin atan kalbiniz olabilir. Bu, çevrim içi alışveriş yaparken cebinizde olabilir. Şimdi, kazağı almadan önce ne kadar yumuşak olduğunu ya da kaşmir olup olmadığını, simitinizin ne kadar sert ya da ne kadar kıtır olduğunu anlayabileceksiniz. Bu, artık mümkün.
The robotics technology is advancing to be more personalized and adaptive, to adapt to our everyday needs. This unique specie of reconfigurable robotics is actually the platform to provide this invisible, intuitive interface to meet our exact needs. These robots will no longer look like the characters from the movies. Instead, they will be whatever you want them to be.
Robotik teknolojisi günlük yaşamımıza uyum sağlamak için kişiselleştirilmeye ve uyumsallaştırılmaya devam ediyor. Bu yeniden ayarlanabilir robotların sıra dışı türü günlük ihtiyaçlarımızı karşılamak için görünmez, sezgisel arayüzü sağlamak için bir platformdur. Bu robotlar artık film karakterleri gibi görünmek yerine siz nasıl istiyorsanız öyle olacak.
Thank you.
Teşekkürler.
(Applause)
(Alkışlar)