TED2018
Giada Gerboni: The incredible potential of flexible, soft robots
지아다 게르보니(Giada Gerboni): 유연하고 부드러운 로봇의 놀라운 가능성
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로봇은 속도와 정확성을 고려해서 설계됩니다. 그러나 이러한 로봇의 견고함이 종종 그 능력을 저하시키기도 합니다. 생체공학자인 지아다 게르보니는 로봇 문어와 같은 자연을 흉내낸 날렵한 기계를 만들어 내는 것을 목표로 하는 신생분야인 "유연한 로봇 공학"의 최근 성과들을 명료하게 설명합니다. 이러한 유연한 형태의 로봇들이 수술, 의약, 그리고 우리의 일상생활에 어떠한 중요한 역활을 하고 있는지 알아보세요.
Giada Gerboni - Biomedical engineer
Giada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality. Full bio
Giada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality. Full bio
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00:13
So, robots.
0
1531
1837
로봇에 대해서 말하자면
00:15
Robots can be programmed
1
3392
1414
로봇은 프로그래밍을 하여
00:16
to do the same task millions of times
with minimal error,
with minimal error,
2
4830
3691
같은 작업을 실수를 최소화하며
수없이 반복할 수 있습니다.
수없이 반복할 수 있습니다.
00:20
something very difficult for us, right?
3
8545
2514
인간인 우리에겐 아주 어려운 일이죠?
00:23
And it can be very impressive
to watch them at work.
to watch them at work.
4
11083
3161
뭔가 작업중인 로봇을 지켜보면
굉장히 대단해 보입니다.
굉장히 대단해 보입니다.
00:26
Look at them.
5
14268
1256
보세요.
00:27
I could watch them for hours.
6
15548
1908
전 이걸 몇 시간이라도
볼 수 있을 것 같아요.
볼 수 있을 것 같아요.
00:30
No?
7
18108
1299
아니라고요?
00:31
What is less impressive
8
19431
2207
그러나 사실 이런 로봇도
공장 밖에서는 별것 아닙니다.
공장 밖에서는 별것 아닙니다.
00:33
is that if you take these robots
out of the factories,
out of the factories,
9
21662
2933
00:36
where the environments are not
perfectly known and measured like here,
perfectly known and measured like here,
10
24619
4380
로봇에 맞춰서 잘 짜여진 환경이
아닌 곳에 로봇을 가져다 두고
아닌 곳에 로봇을 가져다 두고
00:41
to do even a simple task
which doesn't require much precision,
which doesn't require much precision,
11
29023
4278
정밀함이 요구되지 않는
간단한 작업을 시켜보면
간단한 작업을 시켜보면
00:45
this is what can happen.
12
33325
1611
바로 이런 일이 벌어집니다.
00:46
I mean, opening a door,
you don't require much precision.
you don't require much precision.
13
34960
2729
문을 여는 건 정밀함이
요구되는 작업도 아닌데 말이죠.
요구되는 작업도 아닌데 말이죠.
00:49
(Laughter)
14
37713
1030
(웃음)
00:50
Or a small error in the measurements,
15
38767
2454
거리 측정을 조금이라도 잘못하면
00:53
he misses the valve, and that's it --
16
41245
1826
벨브를 놓치면서, 이렇게 되죠.
00:55
(Laughter)
17
43095
1270
(웃음)
00:56
with no way of recovering,
most of the time.
most of the time.
18
44389
2444
대개는 회복 불능이 되어버립니다.
00:59
So why is that?
19
47561
1675
왜 그런 걸까요?
01:01
Well, for many years,
20
49260
1874
지난 수년간
01:03
robots have been designed
to emphasize speed and precision,
to emphasize speed and precision,
21
51158
3300
로봇은 속도와 정밀성을
강화하도록 디자인되었고
강화하도록 디자인되었고
01:06
and this translates
into a very specific architecture.
into a very specific architecture.
22
54482
2962
그 디자인은 매우 특정한
형태를 갖도록 해석되었습니다.
형태를 갖도록 해석되었습니다.
01:09
If you take a robot arm,
23
57468
1151
로봇의 팔을 보자면
01:10
it's a very well-defined
set of rigid links
set of rigid links
24
58643
2759
링크라는 단단한 연결부재와
01:13
and motors, what we call actuators,
25
61426
2059
엑추에이터라는 모터들로
구성되어 있습니다.
구성되어 있습니다.
01:15
they move the links about the joints.
26
63509
1770
관절의 모터로 링크가 움직이는 거죠.
01:17
In this robotic structure,
27
65303
1307
이런 구조의 로봇은 주변 환경을
완벽하게 측정해야 합니다.
완벽하게 측정해야 합니다.
01:18
you have to perfectly
measure your environment,
measure your environment,
28
66624
2227
01:20
so what is around,
29
68865
1897
주변에 무엇이 있는지 알아야 하죠.
01:22
and you have to perfectly
program every movement
program every movement
30
70786
2639
관절의 움직임 하나하나를
완벽하게 프로그램화해야 힙니다.
완벽하게 프로그램화해야 힙니다.
01:25
of the robot joints,
31
73449
2135
01:27
because a small error
can generate a very large fault,
can generate a very large fault,
32
75608
3262
그렇지 않으면 작은 오류로도
아주 큰 실수를 유발할 수 있고
아주 큰 실수를 유발할 수 있고
01:30
so you can damage something
or you can get your robot damaged
or you can get your robot damaged
33
78894
3013
주변 사물이나 로봇 자체에
피해를 입힐 수도 있습니다.
피해를 입힐 수도 있습니다.
01:33
if something is harder.
34
81931
1531
주변에 더 단단한 것이 있으면요.
01:36
So let's talk about them a moment.
35
84107
2205
그럼 잠시 로봇에 대해 야기해보죠.
01:38
And don't think
about the brains of these robots
about the brains of these robots
36
86336
3223
이 로봇들의 두뇌를 살펴보거나
01:41
or how carefully we program them,
37
89583
2745
프로그램이 얼마나 잘
만들어졌는지 생각하기보다
만들어졌는지 생각하기보다
01:44
but rather look at their bodies.
38
92352
1818
로봇의 몸체에 대해 살펴보죠.
01:46
There is obviously
something wrong with it,
something wrong with it,
39
94606
2879
분명 거기에 뭔가 잘못된 점이 있습니다.
01:49
because what makes a robot
precise and strong
precise and strong
40
97509
3127
이 로봇을 정확하고
강하게 만드는 요소들이
강하게 만드는 요소들이
01:52
also makes them ridiculously dangerous
and ineffective in the real world,
and ineffective in the real world,
41
100660
4389
사실 작업환경에서 매우 위험하고
효과적이지 못한 요소가 되기도 하죠.
효과적이지 못한 요소가 되기도 하죠.
01:57
because their body cannot deform
42
105073
1985
로봇은 스스로 몸체를 변형할 수도 없고
01:59
or better adjust to the interaction
with the real world.
with the real world.
43
107082
3229
실제 작업환경에 맞게
조율할 수 있는 능력이 없습니다.
조율할 수 있는 능력이 없습니다.
02:03
So think about the opposite approach,
44
111226
3118
그러니까 이 문제를
역으로 접근해 보세요.
역으로 접근해 보세요.
02:06
being softer than
anything else around you.
anything else around you.
45
114368
2818
주변의 다른 사물들보다
부드러운 상태로 만드는 겁니다.
부드러운 상태로 만드는 겁니다.
02:09
Well, maybe you think that you're not
really able to do anything if you're soft,
really able to do anything if you're soft,
46
117827
5085
아마 그 상태로는 아무것도
할 수 없다고 생각하실 거예요.
할 수 없다고 생각하실 거예요.
02:14
probably.
47
122936
1167
그럴지도 몰라요.
02:16
Well, nature teaches us the opposite.
48
124127
2850
그러나 자연에서 그 반대의
상황을 찾을 수 있습니다.
상황을 찾을 수 있습니다.
02:19
For example, at the bottom of the ocean,
49
127001
2031
바다의 밑바닥을 예를 들어보면
02:21
under thousands of pounds
of hydrostatic pressure,
of hydrostatic pressure,
50
129056
2436
수천 kg의 수압에도 불구하고
02:23
a completely soft animal
51
131516
2428
완전히 부드러운 동물이
02:25
can move and interact
with a much stiffer object than him.
with a much stiffer object than him.
52
133968
3277
자신보다 더 딱딱한 물체와
함께 어우러져 움직일 수 있습니다.
함께 어우러져 움직일 수 있습니다.
02:29
He walks by carrying around
this coconut shell
this coconut shell
53
137878
2847
이렇게 코코넛 껍질을
가지고 걸어다니는 것도
가지고 걸어다니는 것도
02:32
thanks to the flexibility
of his tentacles,
of his tentacles,
54
140749
2384
촉수의 유연성 덕분입니다.
02:35
which serve as both his feet and hands.
55
143157
2504
촉수가 바로 팔과 다리의
역할을 하는 것이죠.
역할을 하는 것이죠.
02:38
And apparently,
an octopus can also open a jar.
an octopus can also open a jar.
56
146241
3825
뿐만 아니라 보시다시피
문어는 병뚜껑도 열 수 있어요.
문어는 병뚜껑도 열 수 있어요.
02:43
It's pretty impressive, right?
57
151883
1754
정말 대단하죠?
02:47
But clearly, this is not enabled
just by the brain of this animal,
just by the brain of this animal,
58
155918
4500
그러나 분명한 사실은
이러한 능력을 가능하게 하는 건
이 동물의 뇌나 몸이 아닙니다.
이 동물의 뇌나 몸이 아닙니다.
02:52
but also by his body,
59
160442
2014
02:54
and it's a clear example,
maybe the clearest example,
maybe the clearest example,
60
162480
4032
이 사례가 바로 통합인공지능의
가장 명백한 증거라고 할 수 있습니다.
가장 명백한 증거라고 할 수 있습니다.
02:58
of embodied intelligence,
61
166536
1800
03:00
which is a kind of intelligence
that all living organisms have.
that all living organisms have.
62
168360
3286
살아있는 모든 생명체가
갖고 있는 지능이죠.
갖고 있는 지능이죠.
03:03
We all have that.
63
171670
1566
우리 모두가 갖고 있습니다.
03:05
Our body, its shape,
material and structure,
material and structure,
64
173260
3842
우리의 몸의 형태와
재료와 신체 구조는
재료와 신체 구조는
03:09
plays a fundamental role
during a physical task,
during a physical task,
65
177126
3182
육체적인 작업을 하는 동안
근본적인 역활을 합니다.
근본적인 역활을 합니다.
03:12
because we can conform to our environment
66
180332
5613
그로 인해 우리 몸은
주변환경에 적응할 수 있으며
주변환경에 적응할 수 있으며
03:17
so we can succeed in a large
variety of situations
variety of situations
67
185969
2404
다양한 상황에 대처할 수 있습니다.
03:20
without much planning
or calculations ahead.
or calculations ahead.
68
188397
2993
사전 계획이나 계산이 없이도 말이죠.
03:23
So why don't we put
some of this embodied intelligence
some of this embodied intelligence
69
191414
2715
그렇다면 이러한 통합인공지능을
03:26
into our robotic machines,
70
194153
1555
로봇에 적용시켜
03:27
to release them from relying
on excessive work
on excessive work
71
195732
2349
막대한 양의 계산이나 측정 결과에
의존하지 않도록 하면 어떨까요?
의존하지 않도록 하면 어떨까요?
03:30
on computation and sensing?
72
198105
2017
03:33
Well, to do that, we can follow
the strategy of nature,
the strategy of nature,
73
201097
2650
그렇게 하기 위해서는
자연의 섭리를 따르면 됩니다.
자연의 섭리를 따르면 됩니다.
03:35
because with evolution,
she's done a pretty good job
she's done a pretty good job
74
203771
2612
왜냐하면 자연은 진화를 통해서
그 일을 꽤 잘 해왔기 때문이죠.
그 일을 꽤 잘 해왔기 때문이죠.
03:38
in designing machines
for environment interaction.
for environment interaction.
75
206407
4496
자연과 상호작용하도록
생명을 디자인해왔으니까요.
생명을 디자인해왔으니까요.
03:42
And it's easy to notice that nature
uses soft material frequently
uses soft material frequently
76
210927
4494
자연에서 잘 알 수 있는 사실은
부드러운 재질은 흔하고
딱딱한 재질은 드물다는 것입니다.
딱딱한 재질은 드물다는 것입니다.
03:47
and stiff material sparingly.
77
215445
2295
03:49
And this is what is done
in this new field or robotics,
in this new field or robotics,
78
217764
3792
이 점이 적용된 새로운 로봇공학 분야가
바로 "유연한 로봇공학"입니다.
바로 "유연한 로봇공학"입니다.
03:53
which is called "soft robotics,"
79
221580
2300
03:55
in which the main objective
is not to make super-precise machines,
is not to make super-precise machines,
80
223904
3736
이 분야의 주목적은 초정밀의 기계를
만드는 데 있는 것이 아닙니다.
만드는 데 있는 것이 아닙니다.
03:59
because we've already got them,
81
227664
1937
그런 로봇은 이미 있으니까요.
04:01
but to make robots able to face
unexpected situations in the real world,
unexpected situations in the real world,
82
229625
4920
그러니까 로봇이 실제 작업장에서
예상치 못한 상황에 처했을 때
예상치 못한 상황에 처했을 때
04:06
so able to go out there.
83
234569
1557
빠져나올 수 있게 하는 것입니다.
04:08
And what makes a robot soft
is first of all its compliant body,
is first of all its compliant body,
84
236150
3524
로봇이 부드럽다는 것은 첫째로
변형 가능한 몸체를 의미합니다.
변형 가능한 몸체를 의미합니다.
04:11
which is made of materials or structures
that can undergo very large deformations,
that can undergo very large deformations,
85
239698
5531
큰 변형을 견딜 수 있는 재료나
모양으로 만들어졌다는 것을 말하죠.
모양으로 만들어졌다는 것을 말하죠.
04:17
so no more rigid links,
86
245253
1831
단단한 링크 부재를 없애는 것입니다.
04:19
and secondly, to move them,
we use what we call distributed actuation,
we use what we call distributed actuation,
87
247108
3548
두 번째로, 로봇의 움직임을 위해
분산 구동방식을 사용합니다.
분산 구동방식을 사용합니다.
04:22
so we have to control continuously
the shape of this very deformable body,
the shape of this very deformable body,
88
250680
5032
이 변형가능한 몸의 형태를
지속적으로 통제해야 하는데
지속적으로 통제해야 하는데
04:27
which has the effect
of having a lot of links and joints,
of having a lot of links and joints,
89
255736
3298
그렇게 하기 위해서는
수많은 링크와 관절이 필요합니다.
수많은 링크와 관절이 필요합니다.
04:31
but we don't have
any stiff structure at all.
any stiff structure at all.
90
259058
2623
그러나 우리는 딱딱한 물체는
전혀 사용하지 않습니다.
전혀 사용하지 않습니다.
04:33
So you can imagine that building
a soft robot is a very different process
a soft robot is a very different process
91
261705
3430
이렇게 유연한 로봇을 만드는 과정이
전혀 다르다는 게 상상이 되시겠죠.
전혀 다르다는 게 상상이 되시겠죠.
04:37
than stiff robotics,
where you have links, gears, screws
where you have links, gears, screws
92
265159
2880
딱딱한 로봇의 경우에는
링크, 기어, 나사 등을
링크, 기어, 나사 등을
04:40
that you must combine
in a very defined way.
in a very defined way.
93
268063
2231
미리 정해진 방식으로
조립해야 하는 반면에
조립해야 하는 반면에
04:42
In soft robots, you just build
your actuator from scratch
your actuator from scratch
94
270948
3525
유연한 로봇은 구동장치를
처음부터 손수 만들어야 합니다.
처음부터 손수 만들어야 합니다.
04:46
most of the time,
95
274497
1151
대개의 경우는 그렇죠.
04:47
but you shape your flexible material
96
275672
2382
유연한 물질은 형태를 바꾸어
04:50
to the form that responds
to a certain input.
to a certain input.
97
278078
2403
특정한 입력 데이터에
반응하는 모양으로 바뀝니다.
반응하는 모양으로 바뀝니다.
04:53
For example, here,
you can just deform a structure
you can just deform a structure
98
281054
2458
예를 들어 이걸 보세요.
이렇게 형태를 바꿀 수 있죠.
이렇게 형태를 바꿀 수 있죠.
04:55
doing a fairly complex shape
99
283536
2471
꽤 복잡한 형태로 말이죠.
04:58
if you think about doing the same
with rigid links and joints,
with rigid links and joints,
100
286031
3278
딱딱한 형태의 링크와 관절 구조로
이렇게 한다고 생각해보세요.
이렇게 한다고 생각해보세요.
05:01
and here, what you use is just one input,
101
289333
2333
여기 하나의 입력 데이터만
사용했을 때를 보세요.
사용했을 때를 보세요.
05:03
such as air pressure.
102
291690
1364
공기압 같은 걸요.
05:05
OK, but let's see
some cool examples of soft robots.
some cool examples of soft robots.
103
293869
3489
자. 그러면 유연한 로봇의
멋진 예들을 보도록 하죠.
멋진 예들을 보도록 하죠.
05:09
Here is a little cute guy
developed at Harvard University,
developed at Harvard University,
104
297765
4547
여기 하버드대에서 만든
이 귀여운 작은 녀석을 보세요.
이 귀여운 작은 녀석을 보세요.
05:14
and he walks thanks to waves
of pressure applied along its body,
of pressure applied along its body,
105
302336
4493
그의 몸체를 따라 가해지는
공기압의 흐름 덕분에 걷고 있죠.
공기압의 흐름 덕분에 걷고 있죠.
05:18
and thanks to the flexibility,
he can also sneak under a low bridge,
he can also sneak under a low bridge,
106
306853
3286
뿐만아니라 유연성 덕분에
낮은 다리 아래로 지나갈 수도 있어요.
낮은 다리 아래로 지나갈 수도 있어요.
05:22
keep walking,
107
310163
1151
계속 걷고
05:23
and then keep walking
a little bit different afterwards.
a little bit different afterwards.
108
311338
3197
또 걷고 그리고 이후엔
조금 다르게 계속해서 걷습니다.
조금 다르게 계속해서 걷습니다.
05:27
And it's a very preliminary prototype,
109
315345
2231
이건 아주 초기의 시제품입니다.
05:29
but they also built a more robust version
with power on board
with power on board
110
317600
3676
하버드대에서는 전원을 탑재한
더 튼튼한 로봇도 만들었는데요.
더 튼튼한 로봇도 만들었는데요.
05:33
that can actually be sent out in the world
and face real-world interactions
and face real-world interactions
111
321300
5447
이것들은 밖으로 나가 실제 세상과
상호작용을 할 수도 있습니다.
상호작용을 할 수도 있습니다.
05:38
like a car passing it over it ...
112
326771
1706
차가 밟고 지나가기도 하죠.
05:42
and keep working.
113
330090
1150
그래도 계속 움직입니다.
05:44
It's cute.
114
332056
1151
귀엽죠.
05:45
(Laughter)
115
333231
1421
(웃음)
05:46
Or a robotic fish, which swims
like a real fish does in water
like a real fish does in water
116
334676
3864
로봇 물고기 같은 경우엔 물 속에서
실제 물고기처럼 헤엄칠 수 있습니다.
실제 물고기처럼 헤엄칠 수 있습니다.
05:50
simply because it has a soft tail
with distributed actuation
with distributed actuation
117
338564
3184
이것은 단지 부드러운 꼬리의
분산구동 기능 덕분입니다.
분산구동 기능 덕분입니다.
05:53
using still air pressure.
118
341772
1644
정체 공기압을 사용하죠.
05:55
That was from MIT,
119
343954
1358
이 물고기는 MIT에서 만들었고요.
05:57
and of course, we have a robotic octopus.
120
345336
2805
물고기뿐만 아니라 문어도 있어요.
06:00
This was actually one
of the first projects
of the first projects
121
348165
2079
이것은 사실 유연한 로봇에서는
처음으로 시도된 프로젝트입니다.
처음으로 시도된 프로젝트입니다.
06:02
developed in this new field
of soft robots.
of soft robots.
122
350268
2126
06:04
Here, you see the artificial tentacle,
123
352418
1886
여기 인공 촉수를 보세요.
06:06
but they actually built an entire machine
with several tentacles
with several tentacles
124
354328
4679
이 로봇은 여러 개의
촉수들로 구성되어 있습니다.
촉수들로 구성되어 있습니다.
06:11
they could just throw in the water,
125
359031
2611
물속에 이렇게 던져 넣으면
06:13
and you see that it can kind of go around
and do submarine exploration
and do submarine exploration
126
361666
4293
여기저기 돌아다니며
바닷속을 탐험하기도 합니다.
바닷속을 탐험하기도 합니다.
06:17
in a different way
than rigid robots would do.
than rigid robots would do.
127
365983
3303
딱딱한 로봇들과는
다른 것들을 할 수 있죠.
다른 것들을 할 수 있죠.
06:21
But this is very important for delicate
environments, such as coral reefs.
environments, such as coral reefs.
128
369310
3660
이러한 능력은 산호초 같은
까다로운 환경에 매우 중요합니다.
까다로운 환경에 매우 중요합니다.
06:24
Let's go back to the ground.
129
372994
1396
다시 지상으로 올라가 봅시다.
06:26
Here, you see the view
130
374414
1190
지금 보시는 영상은
06:27
from a growing robot developed
by my colleagues in Stanford.
by my colleagues in Stanford.
131
375628
4148
스탠포드대의 제 동료들이 발명한
늘어나는 로봇이 찍은 것입니다.
늘어나는 로봇이 찍은 것입니다.
06:31
You see the camera fixed on top.
132
379800
1850
머리에 카메라가 설치되어 있죠.
06:33
And this robot is particular,
133
381674
1438
이 로봇의 독특한 점은
06:35
because using air pressure,
it grows from the tip,
it grows from the tip,
134
383136
2416
공기 압력으로 끝부분이
길게 늘어난다는 것입니다.
길게 늘어난다는 것입니다.
06:37
while the rest of the body stays
in firm contact with the environment.
in firm contact with the environment.
135
385576
3346
반면에 나머지 부분들은
주변 환경에 견고하게 붙어 있죠.
주변 환경에 견고하게 붙어 있죠.
06:41
And this is inspired
by plants, not animals,
by plants, not animals,
136
389316
2718
이것은 동물이 아니라
식물에 영감을 받은 것입니다.
식물에 영감을 받은 것입니다.
06:44
which grows via the material
in a similar manner
in a similar manner
137
392058
3315
식물과 비슷한 방식으로
물질을 자라게 하는 것이죠.
물질을 자라게 하는 것이죠.
06:47
so it can face a pretty large
variety of situations.
variety of situations.
138
395397
2960
그로 인해 다양하고 수많은
상황과 맞닥뜨릴 수 있습니다.
상황과 맞닥뜨릴 수 있습니다.
06:51
But I'm a biomedical engineer,
139
399043
1668
그런데 저는 생체공학자이기에
06:52
and perhaps the application
I like the most
I like the most
140
400735
2269
어쩌면 제가 가장 관심있는 응용 분야는
06:55
is in the medical field,
141
403028
1453
의학분야라고 할 수 있습니다.
06:56
and it's very difficult to imagine
a closer interaction with the human body
a closer interaction with the human body
142
404505
4841
인간의 신체와 가장 밀접하게
상호작용하는 방법을 생각해보면
상호작용하는 방법을 생각해보면
07:01
than actually going inside the body,
143
409370
1919
인간의 몸 속으로 직접
들어가는 것이 유일하겠죠.
들어가는 것이 유일하겠죠.
07:03
for example, to perform
a minimally invasive procedure.
a minimally invasive procedure.
144
411313
2771
예를 들자면, 최소한의
외과 시술을 시행하는 겁니다.
외과 시술을 시행하는 겁니다.
07:06
And here, robots can be
very helpful with the surgeon,
very helpful with the surgeon,
145
414958
3402
이때 로봇이 외과 의사에게
큰 도움을 줄 수 있습니다.
큰 도움을 줄 수 있습니다.
07:10
because they must enter the body
146
418384
1749
몸속으로 꼭 들어가야 할 때는
07:12
using small holes
and straight instruments,
and straight instruments,
147
420157
2627
작은 구멍을 내고
직선의 도구들을 사용하죠.
직선의 도구들을 사용하죠.
07:14
and these instruments must interact
with very delicate structures
with very delicate structures
148
422808
3510
그 도구들로 매우 연약한
장기 구조와 상호작용하게 됩니다.
장기 구조와 상호작용하게 됩니다.
07:18
in a very uncertain environment,
149
426342
2048
매우 불분명한 환경에서 말이죠.
07:20
and this must be done safely.
150
428414
1675
이 과정은 안전하게 이루어져야 합니다.
07:22
Also bringing the camera inside the body,
151
430113
2112
그리고 카메라가 몸속에 들어가는 것은
07:24
so bringing the eyes of the surgeon
inside the surgical field
inside the surgical field
152
432249
3618
수술 부위에 의사의 눈이
들어가는 것과 같기 때문에
들어가는 것과 같기 때문에
07:27
can be very challenging
if you use a rigid stick,
if you use a rigid stick,
153
435891
2351
딱딱한 막대기같은 것으로는
매우 힘든 작업입니다.
매우 힘든 작업입니다.
07:30
like a classic endoscope.
154
438266
1607
대부분의 내시경이 그렇죠.
07:32
With my previous research group in Europe,
155
440517
2589
저는 유럽의 연구팀과 함께
07:35
we developed this
soft camera robot for surgery,
soft camera robot for surgery,
156
443130
2596
수술에 쓸 수 있는 유연한
카메라 로봇을 발명했습니다.
카메라 로봇을 발명했습니다.
07:37
which is very different
from a classic endoscope,
from a classic endoscope,
157
445750
3768
일반 내시경이랑 매우 다른 형태로
07:41
which can move thanks
to the flexibility of the module
to the flexibility of the module
158
449542
3104
모듈의 유연성 덕분에 움직임이 자유롭고
07:44
that can bend in every direction
and also elongate.
and also elongate.
159
452670
4888
여러 방향으로 구부러지며
길게 늘어나는 것도 가능하죠.
길게 늘어나는 것도 가능하죠.
07:49
And this was actually used by surgeons
to see what they were doing
to see what they were doing
160
457582
3110
그리고 의사에게 이 로봇을
실제로 사용해보도록 하고
실제로 사용해보도록 하고
다른 관점에서 내부를 관찰하며
도구를 어떻게 사용하는지 봤습니다.
도구를 어떻게 사용하는지 봤습니다.
07:52
with other instruments
from different points of view,
from different points of view,
161
460716
2738
주변을 건드리지 않는지
크게 신경쓰지 않고도 말이죠.
크게 신경쓰지 않고도 말이죠.
07:55
without caring that much
about what was touched around.
about what was touched around.
162
463478
3206
07:59
And here you see the soft robot in action,
163
467247
3743
이제 유연한 로봇의 활약을 보시죠.
08:03
and it just goes inside.
164
471014
2818
몸속으로 들어갑니다.
08:05
This is a body simulator,
not a real human body.
not a real human body.
165
473856
3269
이건 실제 인간의 몸이 아닌
신체 모형입니다.
신체 모형입니다.
08:09
It goes around.
166
477149
1151
몸속을 돌아다니죠.
08:10
You have a light, because usually,
167
478324
1674
이 영상은 밝은 상태지만
대부분 몸속은 빛이 거의 없습니다.
대부분 몸속은 빛이 거의 없습니다.
08:12
you don't have too many lights
inside your body.
inside your body.
168
480022
3121
08:15
We hope.
169
483167
1173
밝으면 좋겠지만요.
08:16
(Laughter)
170
484364
3002
(웃음)
08:19
But sometimes, a surgical procedure
can even be done using a single needle,
can even be done using a single needle,
171
487390
4698
그런데 때로는 작은 바늘 하나만으로
끝낼 수 있는 수술도 있습니다.
끝낼 수 있는 수술도 있습니다.
08:24
and in Stanford now, we are working
on a very flexible needle,
on a very flexible needle,
172
492112
4047
현재 스탠포드대에서는
유연한 바늘을 연구하고 있는데요.
유연한 바늘을 연구하고 있는데요.
아주 작은 유연한 로봇으로
08:28
kind of a very tiny soft robot
173
496183
2652
08:30
which is mechanically designed
to use the interaction with the tissues
to use the interaction with the tissues
174
498859
3294
몸의 조직과 상호작용하기 위해
공학적으로 디자인되어져
공학적으로 디자인되어져
08:34
and steer around inside a solid organ.
175
502177
2230
단단한 몸의 장기 안을
피해서 다닐 수 있습니다.
피해서 다닐 수 있습니다.
08:36
This makes it possible to reach
many different targets, such as tumors,
many different targets, such as tumors,
176
504431
4080
그래서 종양 같은 다양한
목표물까지 도달할 수 있죠.
목표물까지 도달할 수 있죠.
08:40
deep inside a solid organ
177
508535
1698
단 한 번만 삽입해도 단단한 장기의
아주 깊은 곳까지 닿을 수 있습니다.
아주 깊은 곳까지 닿을 수 있습니다.
08:42
by using one single insertion point.
178
510257
2325
08:44
And you can even steer around
the structure that you want to avoid
the structure that you want to avoid
179
512606
4039
심지어 피해야 할 몸속 장기를 피해서
목표 부분에 다다를 수 있습니다.
목표 부분에 다다를 수 있습니다.
08:48
on the way to the target.
180
516669
1364
08:51
So clearly, this is a pretty
exciting time for robotics.
exciting time for robotics.
181
519377
3305
이렇게 로봇공학에 있어 지금이
아주 흥미진진한 시기임이 분명하죠.
아주 흥미진진한 시기임이 분명하죠.
08:54
We have robots that have to deal
with soft structures,
with soft structures,
182
522706
3153
연약한 사물들에 대처 가능한
로봇이 있다는 사실은
로봇이 있다는 사실은
08:57
so this poses new
and very challenging questions
and very challenging questions
183
525883
2585
새롭고 아주 도전적인 질문을 던집니다.
09:00
for the robotics community,
184
528492
1357
로봇공학 분야에 말이죠.
09:01
and indeed, we are just starting
to learn how to control,
to learn how to control,
185
529873
2675
물론 우리는 유연한 로봇의
몸체를 어떻게 조종하고
몸체를 어떻게 조종하고
09:04
how to put sensors
on these very flexible structures.
on these very flexible structures.
186
532572
3004
센서를 어떻게 적용해야하는지를
이제 막 배우기 시작했습니다.
이제 막 배우기 시작했습니다.
09:07
But of course, we are not even close
to what nature figured out
to what nature figured out
187
535600
2960
자연이 수백만 년간의 진화를 통해
깨달은 사실에 다다르기까지는
깨달은 사실에 다다르기까지는
09:10
in millions of years of evolution.
188
538584
2194
아직 멀었다는 것을 압니다.
09:12
But one thing I know for sure:
189
540802
2104
그러나 한 가지 확신하는 것은
09:14
robots will be softer and safer,
190
542930
2516
로봇은 앞으로 더 부드러워지고
안전해질 것이며
안전해질 것이며
09:17
and they will be out there helping people.
191
545470
2982
세상에 나가 사람들을
도울 것이라는 사실입니다.
도울 것이라는 사실입니다.
09:20
Thank you.
192
548809
1151
감사합니다.
09:21
(Applause)
193
549984
4412
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Giada Gerboni - Biomedical engineerGiada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality.
Why you should listen
Giada Gerboni is a postdoctoral scholar at Stanford University, in the Collaborative Haptics and Robotics in Medicine (CHARM) Lab. Gerboni is working on the design and control of needle-sized flexible robots, work that aims to improve current percutaneous tumor ablation procedures. As she says: "One of the most exciting parts of this research is to enable surgical operations in ways that, not long ago, had not yet been conceived."
Gerboni received BE and MS degrees in biomedical engineering from the University of Pisa and a PhD in biorobotics from The BioRobotics Institute of Sant’Anna School of Advanced Studies in Pisa, Italy. During her PhD, she specialized in surgical robotics, studying and developing innovative strategies for the actuation and sensing of soft and flexible instruments for applications in MIS (Minimally Invasive Surgery).
A new branch of robotics, called "soft robotics," is expanding the boundaries of robotic applications. Soft robotics faces the grand challenge of increasing the capabilities of robots to make them more suitable for physical interactions with the real world. It involves use of soft and flexible materials, deformable sensors and very different control strategies than traditional robots, which are designed to work in well-defined and confined environments. Gerboni has been involved in this field from the time of her PhD, and since then she has been exploring its potential in the medical/surgical area, where safe robot-environment interaction is crucial.
Giada Gerboni | Speaker | TED.com