TEDYouth 2014
Sarah Bergbreiter: Why I make robots the size of a grain of rice
Sarah Bergbreiter: Neden pirinç tanesi kadar robotlar yapıyorum
Filmed:
Readability: 4.1
1,663,866 views
Karıncalar gibi böceklerin hareketlerini ve vücutlarını çalışarak, Sarah Bergbreiter ve takımı börtü böceğin inanılmaz dayanıklı, süper minik, mekanik çeşitlerini yapıyorlar ... ve bunlara roketler ekliyorlar. Mikro-robotikte gerçekleştirdikleri ağızları açık bırakan gelişmelerini görün ve gelecekte bu küçük yardımcıları kullanabileceğimiz üç alanın neler olduğunu dinleyin.
Sarah Bergbreiter - Microroboticist
Sarah Bergbreiter packs advanced technologies into tiny robots that can overcome obstacles 80 times their height. Full bio
Sarah Bergbreiter packs advanced technologies into tiny robots that can overcome obstacles 80 times their height. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
My students and I
work on very tiny robots.
work on very tiny robots.
0
564
3645
Öğrencilerimle birlikte çok küçük
robotlar üzerinde çalışıyoruz.
robotlar üzerinde çalışıyoruz.
00:16
Now, you can think of these
as robotic versions
as robotic versions
1
4209
2217
Bunları aşina olduğu şeylerin
00:18
of something that you're all
very familiar with: an ant.
very familiar with: an ant.
2
6426
3590
robot versiyonları olarak
düşünebilirsiniz. Örneğin; bir karınca.
düşünebilirsiniz. Örneğin; bir karınca.
00:22
We all know that ants
and other insects at this size scale
and other insects at this size scale
3
10016
2760
Hepimiz biliyoruz ki karıncalar
ve bu ölçekteki diğer böcekler
ve bu ölçekteki diğer böcekler
00:24
can do some pretty incredible things.
4
12776
2236
bazı inanılmaz işler yapabilirler.
00:27
We've all seen a group of ants,
or some version of that,
or some version of that,
5
15012
3185
Hepimiz karınca gruplarını
veya buna benzer şeyleri,
veya buna benzer şeyleri,
00:30
carting off your potato chip
at a picnic, for example.
at a picnic, for example.
6
18197
4270
piknikte patates cipsi
taşırken falan görmüşüzdür.
taşırken falan görmüşüzdür.
00:34
But what are the real challenges
of engineering these ants?
of engineering these ants?
7
22467
3443
Peki bu karıncaların mühendisliğinde
asıl zor olan şeyler nedir?
asıl zor olan şeyler nedir?
00:38
Well, first of all, how do we get
the capabilities of an ant
the capabilities of an ant
8
25910
3951
İlk olarak, karıncayla
aynı boyuttaki bir robotta
aynı boyuttaki bir robotta
00:42
in a robot at the same size scale?
9
29861
2048
aynı kabiliyeti nasıl elde ederiz?
00:44
Well, first we need to figure out
how to make them move
how to make them move
10
31909
2604
Önce, bu kadar küçük
şeylerin nasıl hareket
şeylerin nasıl hareket
00:46
when they're so small.
11
34513
1410
ettirileceğini bulmalıyız.
00:48
We need mechanisms like legs
and efficient motors
and efficient motors
12
35923
2300
Bu hareket kabiliyetini
desteklemek için bacaklar
desteklemek için bacaklar
00:50
in order to support that locomotion,
13
38223
1849
ve verimli motorlar gibi
mekanizmalara
mekanizmalara
00:52
and we need the sensors,
power and control
power and control
14
40072
2491
ve yarı-akıllı
robot karınca için gerekenleri
robot karınca için gerekenleri
00:54
in order to pull everything together
in a semi-intelligent ant robot.
in a semi-intelligent ant robot.
15
42563
3962
bir araya getirmek için sensör,
güç ve kontrole ihtiyacımız var.
güç ve kontrole ihtiyacımız var.
00:58
And finally, to make
these things really functional,
these things really functional,
16
46525
2546
Son olarak, bu şeylerin
gerçekten işlevsel olmaları,
gerçekten işlevsel olmaları,
01:01
we want a lot of them working together
in order to do bigger things.
in order to do bigger things.
17
49071
3948
büyük işler yapmaları için bir çoğunun
birlikte çalışmasını istiyoruz.
birlikte çalışmasını istiyoruz.
01:05
So I'll start with mobility.
18
53019
2691
O yüzden hareket
kabiliyeti ile başlayacağım.
kabiliyeti ile başlayacağım.
01:07
Insects move around amazingly well.
19
55710
3161
Böcekler acayip iyi hareket ederler.
01:11
This video is from UC Berkeley.
20
58871
1688
Bu video UC Berkeley'de çekildi.
01:12
It shows a cockroach moving
over incredibly rough terrain
over incredibly rough terrain
21
60559
2783
Karaböceğin inanılmaz
zor arazide devrilmeden
zor arazide devrilmeden
01:15
without tipping over,
22
63342
1853
gezinmesini gösteriyor
01:17
and it's able to do this because its legs
are a combination of rigid materials,
are a combination of rigid materials,
23
65195
3997
ve bunu sert madde birleşiminden
oluşan bacakları sayesinde yapabiliyor,
oluşan bacakları sayesinde yapabiliyor,
01:21
which is what we traditionally
use to make robots,
use to make robots,
24
69192
2353
ki biz de robot ve yumuşak
maddeler yapmak için
maddeler yapmak için
01:23
and soft materials.
25
71545
1599
geleneksel olarak bunu kullanıyoruz.
01:26
Jumping is another really interesting way
to get around when you're very small.
to get around when you're very small.
26
74374
3827
Zıplamak, çok küçükseniz
gezinmek için başka ilginç bir yol.
gezinmek için başka ilginç bir yol.
01:30
So these insects store energy in a spring
and release that really quickly
and release that really quickly
27
78201
4069
Örneğin, bu böcekler suyun dışına zıplamak için
ihtiyaçları olan yüksek enerjiyi
ihtiyaçları olan yüksek enerjiyi
01:34
to get the high power they need
to jump out of water, for example.
to jump out of water, for example.
28
82270
4011
elde etmek için enerjiyi
suda depolar ve çok hızlı salarlar.
suda depolar ve çok hızlı salarlar.
01:38
So one of the big
contributions from my lab
contributions from my lab
29
86281
3122
Laboratuvarımın en büyük
katkılarından birisi
katkılarından birisi
01:41
has been to combine
rigid and soft materials
rigid and soft materials
30
89403
2750
sert ve yumuşak maddeleri
çok, çok küçük mekanizmaların
çok, çok küçük mekanizmaların
01:44
in very, very small mechanisms.
31
92153
2214
içerisinde birleştirmeleri oldu.
01:46
So this jumping mechanism
is about four millimeters on a side,
is about four millimeters on a side,
32
94367
3165
Yani bu zıplama mekanizmasının
bir köşesi dört milimetredir,
bir köşesi dört milimetredir,
01:49
so really tiny.
33
97532
1688
yani gerçekten minik.
Buradaki sert madde silikon
ve yumuşak madde ise silikon kauçuktur.
ve yumuşak madde ise silikon kauçuktur.
01:51
The hard material here is silicon,
and the soft material is silicone rubber.
and the soft material is silicone rubber.
34
99220
3838
01:55
And the basic idea is that
we're going to compress this,
we're going to compress this,
35
103058
2895
Ve ana fikir, bunu sıkıştıracağız,
01:58
store energy in the springs,
and then release it to jump.
and then release it to jump.
36
105953
2701
suda enerjiyi depolayacağız
ve zıplamak için salacağız.
ve zıplamak için salacağız.
02:00
So there's no motors
on board this right now, no power.
on board this right now, no power.
37
108654
3383
Yani şu anda motor yok, güç yok.
02:04
This is actuated with a method
that we call in my lab
that we call in my lab
38
112037
2763
Bu laboratuvarımdaki
bir metotla gerçekleştiriliyor:
bir metotla gerçekleştiriliyor:
02:07
"graduate student with tweezers."
(Laughter)
(Laughter)
39
114800
2672
"cımbızlı üniversite mezunu"
(Gülüşmeler)
(Gülüşmeler)
02:09
So what you'll see in the next video
40
117472
1834
Bir sonraki videoda
02:11
is this guy doing
amazingly well for its jumps.
amazingly well for its jumps.
41
119306
3027
şaşırtıcı zıplayışlar yapan
bir eleman göreceksiniz.
bir eleman göreceksiniz.
02:14
So this is Aaron, the graduate student
in question, with the tweezers,
in question, with the tweezers,
42
122333
3614
Bu Aaron, söz konusu
cımbızlı üniversite mezunu
cımbızlı üniversite mezunu
02:18
and what you see is this
four-millimeter-sized mechanism
four-millimeter-sized mechanism
43
125947
2683
ve bu dört milimetre boyutlu
mekanizmada gördüğünüz şey
mekanizmada gördüğünüz şey
02:20
jumping almost 40 centimeters high.
44
128630
2211
neredeyse 40 santim yükseğe zıplıyor.
02:23
That's almost 100 times its own length.
45
130841
2424
Bu kendi uzunluğunun neredeyse 100 katı.
02:25
And it survives, bounces on the table,
46
133265
1956
Ve hayatta kalır, masada zıplar,
02:27
it's incredibly robust, and of course
survives quite well until we lose it
survives quite well until we lose it
47
135221
3514
inanılmaz dayanıklı ve tabii ki
onu kaybetmez isek hayatta kalabilir
onu kaybetmez isek hayatta kalabilir
02:30
because it's very tiny.
48
138735
2626
çünkü çok minik.
02:33
Ultimately, though, we want
to add motors to this too,
to add motors to this too,
49
141361
2609
En sonunda, yine de, buna
motorlar eklemek istiyoruz
motorlar eklemek istiyoruz
02:36
and we have students in the lab
working on millimeter-sized motors
working on millimeter-sized motors
50
143970
3116
ve öğrencilerimiz laboratuvarda küçük,
otonom robotlara entegre etmek için
otonom robotlara entegre etmek için
02:39
to eventually integrate onto
small, autonomous robots.
small, autonomous robots.
51
147086
3600
milimetre boyutunda
motorlar üzerinde çalışıyorlar.
motorlar üzerinde çalışıyorlar.
02:42
But in order to look at mobility and
locomotion at this size scale to start,
locomotion at this size scale to start,
52
150686
3581
Fakat başlangıçta bu ölçekte taşınırlık ve
hareket yeteneğine bakmak için
hareket yeteneğine bakmak için
02:46
we're cheating and using magnets.
53
154267
1974
hile yapıyor ve mıknatısları kullanıyoruz.
02:48
So this shows what would eventually
be part of a micro-robot leg,
be part of a micro-robot leg,
54
156241
3076
Bu nihayetinde mikro-robot
bacağı olacak şeyi gösteriyor
bacağı olacak şeyi gösteriyor
02:51
and you can see the silicone rubber joints
55
159317
2017
ve silikon kauçuk
eklemleri görebilirsiniz.
eklemleri görebilirsiniz.
02:53
and there's an embedded magnet
that's being moved around
that's being moved around
56
161334
2629
Orada harici manyetik
alanla hareket eden
alanla hareket eden
02:56
by an external magnetic field.
57
163963
2303
gömülü bir mıknatıs bulunuyor.
02:58
So this leads to the robot
that I showed you earlier.
that I showed you earlier.
58
166266
2683
Ve bu da daha önce gösterdiğim
robota yönlendiriyor.
robota yönlendiriyor.
03:02
The really interesting thing
that this robot can help us figure out
that this robot can help us figure out
59
169959
3151
Çok ilginçtir ki, bu robot bu ölçekte
böceklerin nasıl hareket ettiğini
böceklerin nasıl hareket ettiğini
03:05
is how insects move at this scale.
60
173110
2007
anlamamızda yardımcı oluyor.
Elimizde kara böcekten
file kadar her şeyin nasıl
file kadar her şeyin nasıl
03:07
We have a really good model
for how everything
for how everything
61
175117
2225
03:09
from a cockroach up to an elephant moves.
62
177342
1962
hareket ettiğine dair
çok iyi modeller var.
çok iyi modeller var.
03:11
We all move in this
kind of bouncy way when we run.
kind of bouncy way when we run.
63
179304
2924
Hepimiz koşarken bunun gibi
zıplar bir hareket yapıyoruz.
zıplar bir hareket yapıyoruz.
03:14
But when I'm really small,
the forces between my feet and the ground
the forces between my feet and the ground
64
182228
4285
Fakat ben çok küçüksem,
ayaklarım ve yer arasındaki kuvvet
ayaklarım ve yer arasındaki kuvvet
03:18
are going to affect my locomotion
a lot more than my mass,
a lot more than my mass,
65
186513
2775
hareketimi kütlemden
daha çok etkileyecektir
daha çok etkileyecektir
03:21
which is what causes that bouncy motion.
66
189288
2354
ki zıplar harekete neden olan budur.
03:23
So this guy doesn't work quite yet,
67
191642
1675
Bu eleman pek çalışmıyor
03:25
but we do have slightly larger versions
that do run around.
that do run around.
68
193317
3075
fakat elimizde etrafta koşturan
oldukça büyük çeşitleri var
oldukça büyük çeşitleri var
03:28
So this is about a centimeter cubed,
a centimeter on a side, so very tiny,
a centimeter on a side, so very tiny,
69
196392
3885
Bu yaklaşık bir santimetre küp,
bir kenarı bir santim, yani çok küçük
bir kenarı bir santim, yani çok küçük
03:32
and we've gotten this to run
about 10 body lengths per second,
about 10 body lengths per second,
70
200277
2902
ve bunun saniyede 10 vücut
uzunluğu kadar koşmasını sağladık,
uzunluğu kadar koşmasını sağladık,
03:35
so 10 centimeters per second.
71
203179
1386
yani saniyede 10 santim.
03:36
It's pretty quick for a little, small guy,
72
204565
2033
Ufak tefek bir eleman için oldukça hızlı
03:38
and that's really only limited
by our test setup.
by our test setup.
73
206598
2362
ve bu test için sınırlandırılmış halidir.
Fakat bu size nasıl
çalıştığıyla ilgili bir fikir verir.
çalıştığıyla ilgili bir fikir verir.
03:41
But this gives you some idea
of how it works right now.
of how it works right now.
74
208960
2647
03:44
We can also make 3D-printed versions
of this that can climb over obstacles,
of this that can climb over obstacles,
75
212027
3754
Ayrıca bunun engelleri tırmanabilen
3D-baskılı sürümünü de yapabiliyoruz,
3D-baskılı sürümünü de yapabiliyoruz,
03:47
a lot like the cockroach
that you saw earlier.
that you saw earlier.
76
215781
3499
daha önce gördüğünüz kara böceğe benziyor.
03:51
But ultimately we want to add
everything onboard the robot.
everything onboard the robot.
77
219280
2886
Ama nihayetinde bu robota
her şeyi eklemek istiyoruz.
her şeyi eklemek istiyoruz.
03:54
We want sensing, power, control,
actuation all together,
actuation all together,
78
222166
3693
Hissetme, güç, kontrol, tahriği
hep birlikte istiyoruz
hep birlikte istiyoruz
03:58
and not everything
needs to be bio-inspired.
needs to be bio-inspired.
79
225859
2906
ve her şeyin biyo-ilham olması gerekmiyor.
04:00
So this robot's about
the size of a Tic Tac.
the size of a Tic Tac.
80
228765
3135
Yani bu robot bir Tic Tac boyutunda.
04:04
And in this case, instead of magnets
or muscles to move this around,
or muscles to move this around,
81
231900
3949
Ve bu durumda, bunu hareket ettirecek
mıknatıs veya kaslar yerine
mıknatıs veya kaslar yerine
04:08
we use rockets.
82
235849
2425
roketler kullanıyoruz.
04:10
So this is a micro-fabricated
energetic material,
energetic material,
83
238274
2666
Yani bu mikro-üretilmiş enerjik bir madde
04:13
and we can create tiny pixels of this,
84
240940
2599
ve bunun minik piksellerini yaratabiliyoruz
04:15
and we can put one of these pixels
on the belly of this robot,
on the belly of this robot,
85
243539
3787
ve bu piksellerden birini
bu robotun karnına koyabiliyoruz
bu robotun karnına koyabiliyoruz
04:19
and this robot, then, is going to jump
when it senses an increase in light.
when it senses an increase in light.
86
247326
4396
ve bu robot, daha sonra, ışıkta
bir artma hissettiğinde zıplayacak.
bir artma hissettiğinde zıplayacak.
04:24
So the next video is one of my favorites.
87
252645
1973
Sıradaki video en sevdiklerimden.
04:26
So you have this 300-milligram robot
88
254618
3040
Elimizde havada sekiz santim zıplayabilen
04:29
jumping about eight
centimeters in the air.
centimeters in the air.
89
257658
2406
300 miligram ağırlığında bir robot var.
04:32
It's only four by four
by seven millimeters in size.
by seven millimeters in size.
90
260064
2910
4x4x7 milimetre boyutunda.
04:35
And you'll see a big flash
at the beginning
at the beginning
91
262974
2156
Başlangıçta enerji ateşlendiğinde
04:37
when the energetic is set off,
92
265130
1492
büyük bir parlama göreceksiniz.
04:38
and the robot tumbling through the air.
93
266622
1908
ve robot havada takla atmaya başlayacak.
04:40
So there was that big flash,
94
268530
1609
İşte büyük parlama
04:42
and you can see the robot
jumping up through the air.
jumping up through the air.
95
270139
3197
ve robotun havada
zıpladığını görebilirsiniz.
zıpladığını görebilirsiniz.
04:45
So there's no tethers on this,
no wires connecting to this.
no wires connecting to this.
96
273336
3032
Üzerinde ip, kablo bağlantısı yok.
04:48
Everything is onboard,
and it jumped in response
and it jumped in response
97
276368
2494
Her şey üzerinde ve
sadece öğrencilerin
sadece öğrencilerin
04:51
to the student just flicking on
a desk lamp next to it.
a desk lamp next to it.
98
278862
4381
masadaki lambayı açmalarına
tepki olarak zıplıyor.
tepki olarak zıplıyor.
04:55
So I think you can imagine
all the cool things that we could do
all the cool things that we could do
99
283243
3654
Dolayısıyla bu ölçekte koşan,
emekleyen ve zıplayan
emekleyen ve zıplayan
04:59
with robots that can run and crawl
and jump and roll at this size scale.
and jump and roll at this size scale.
100
286897
4707
ve yuvarlanan robotlarla yapabileceğimiz
harika şeyleri hayal edebiliyorsunuzdur.
harika şeyleri hayal edebiliyorsunuzdur.
05:03
Imagine the rubble that you get after
a natural disaster like an earthquake.
a natural disaster like an earthquake.
101
291604
3790
Bir deprem gibi bir doğal afet
sonrası oluşan enkazı düşünün.
sonrası oluşan enkazı düşünün.
05:07
Imagine these small robots
running through that rubble
running through that rubble
102
295394
2559
Bu küçük robotların
enkazda hayatta kalanları
enkazda hayatta kalanları
05:10
to look for survivors.
103
297953
2218
aradığını hayal edin.
05:12
Or imagine a lot of small robots
running around a bridge
running around a bridge
104
300171
2956
Veya 2007 yılında Minneapolis
dışında meydana gelen
dışında meydana gelen
05:15
in order to inspect it
and make sure it's safe
and make sure it's safe
105
303127
2159
bu gibi çökmelerin olmaması için
05:17
so you don't get collapses like this,
106
305286
2040
birçok küçük robotun
05:19
which happened outside of
Minneapolis in 2007.
Minneapolis in 2007.
107
307326
3907
köprülerin güvenli olup olmadığını
kontrol için muayene ettiğini düşünün.
kontrol için muayene ettiğini düşünün.
05:23
Or just imagine what you could do
108
311233
1762
Veya kanınızda yüzebilen
05:25
if you had robots that could
swim through your blood.
swim through your blood.
109
312995
2523
robotlar olsa neler
yapabileceğinizi hayal edin.
yapabileceğinizi hayal edin.
05:27
Right? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.
110
315518
2333
Değil mi? "Esrarengiz Yolculuk," Isaac Asimov.
05:30
Or they could operate without having
to cut you open in the first place.
to cut you open in the first place.
111
317851
4355
Veya sizi açmak zorunda kalmadan
ameliyat edebilirler.
ameliyat edebilirler.
05:34
Or we could radically change
the way we build things
the way we build things
112
322206
2730
Veya küçük robotlarımızı
termitlerin çalıştığı şekilde
termitlerin çalıştığı şekilde
05:37
if we have our tiny robots
work the same way that termites do,
work the same way that termites do,
113
324936
3407
çalıştırabilirsek bir şeyleri inşa etme
yöntemimizi kökten değiştirebiliriz
yöntemimizi kökten değiştirebiliriz
05:40
and they build these incredible
eight-meter-high mounds,
eight-meter-high mounds,
114
328343
2765
ve sekiz metre yüksekliğinde,
05:43
effectively well ventilated
apartment buildings for other termites
apartment buildings for other termites
115
331108
4088
Afrika ve Avustralya'da diğer
termitler için etkili havalandırılmış
termitler için etkili havalandırılmış
05:47
in Africa and Australia.
116
335196
2091
apartman binaları inşa ederler.
05:49
So I think I've given you
some of the possibilities
some of the possibilities
117
337287
2430
Size bu küçük robotlar ile
neler yapabileceğimizle ilgili
neler yapabileceğimizle ilgili
05:51
of what we can do with these small robots.
118
339717
2437
bazı olasılıkları verdiğimi düşünüyorum.
05:54
And we've made some advances so far,
but there's still a long way to go,
but there's still a long way to go,
119
342154
4407
Bazı ilerlemeler kaydettik
fakat kat edilecek çok yol var
fakat kat edilecek çok yol var
05:58
and hopefully some of you
can contribute to that destination.
can contribute to that destination.
120
346561
2858
ve umarım bazılarınız bu
yolda bize katkıda bulabilir.
yolda bize katkıda bulabilir.
06:01
Thanks very much.
121
349419
1768
Çok teşekkürler.
06:03
(Applause)
122
351187
2204
(Alkışlar)
ABOUT THE SPEAKER
Sarah Bergbreiter - MicroroboticistSarah Bergbreiter packs advanced technologies into tiny robots that can overcome obstacles 80 times their height.
Why you should listen
Sarah Bergbreiter runs the Maryland Microrobotics Laboratory at the University of Maryland, where she develops innovative technologies that could advance medicine, consumer electronics and other sciences. She joined the university in 2008 as an assistant professor of mechanical engineering.
Having received her B.S.E degree in electrical engineering from Princeton, she worked on her M.S. and Ph.D. at Berkeley, which is where she focused on microrobotics. She has received multiple awards for her work, including the DARPA Young Faculty Award in 2008 and the Presidential Early Career Award for Scientists in 2013.
Sarah Bergbreiter | Speaker | TED.com