TEDxNASA
Dennis Hong: My seven species of robot -- and how we created them
Dennis Hong: Minhas sete espécies de robôs
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No TEDxNASA, Dennis Hong apresenta sete robôs todo-terreno e vencedores de prêmios -- como o humanóide, jogador de futebol DARwin e o alpinista CLIMBeR -- todos construídos por seu time no RoMeLa, Virginia Tech. Assista até o final para ouvir os cinco segredos criativos para o incrível sucesso técnico de seu laboratório.
Dennis Hong - Roboticist
Dennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering. Full bio
Dennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering. Full bio
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So, the first robot to talk about is called STriDER.
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0
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Pois bem, o primeiro robô de que vou falar é o chamado STriDER
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It stands for Self-excited
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Que significa Robô Auto-excitado
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Tripedal Dynamic Experimental Robot.
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2000
Tripé Dinâmico Experimental
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It's a robot that has three legs,
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É um robô que tem três pernas,
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which is inspired by nature.
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e que é inspirado pela natureza.
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But have you seen anything in nature,
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12000
2000
Mas vocês já viram alguma vez na natureza
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an animal that has three legs?
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2000
um animal que tenha três pernas?
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Probably not. So, why do I call this
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Provavelmente não. Então, porque eu o chamo de
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a biologically inspired robot? How would it work?
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um robô inspirado na biologia? Como ele poderia funcionar?
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But before that, let's look at pop culture.
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Mas antes disso, vamos olhar a cultura pop.
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So, you know H.G. Wells' "War of the Worlds," novel and movie.
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3000
Vocês conhecem o livro e o filme Guerra dos Mundos de H.G. Wells.
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And what you see over here is a very popular
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E o que vocês vêem aqui é um video game
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video game,
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28000
2000
muito popular.
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and in this fiction they describe these alien creatures that
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Na ficção eles descrevem essas criaturas alienígenas
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are robots that have three legs that terrorize Earth.
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33000
2000
como robôs de têm três pernas que aterrorizam a Terra.
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But my robot, STriDER, does not move like this.
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Mas meu robot, STriDER, não se move assim.
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So, this is an actual dynamic simulation animation.
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Esta é animação da simulação dinâmica real.
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I'm just going to show you how the robot works.
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Eu vou mostrar a vocês como o robô funciona.
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It flips its body 180 degrees
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3000
Ele gira seu corpo 180 graus.
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and it swings its leg between the two legs and catches the fall.
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Ele balança sua perna entre suas duas pernas para segurar a queda.
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So, that's how it walks. But when you look at us
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50000
2000
Então, é assim que ele anda. Mas quando você olha para nós
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human being, bipedal walking,
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52000
2000
seres humanos, andando com dois pés,
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what you're doing is you're not really using a muscle
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o que você está fazendo, você não está realmente usando um músculo
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to lift your leg and walk like a robot. Right?
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56000
3000
para levantar sua perna e andar como um robô. Certo?
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What you're doing is you really swing your leg and catch the fall,
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59000
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O que você faz é, você realmente balança sua perna e segura a queda,
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stand up again, swing your leg and catch the fall.
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3000
levanta-se de novo, balança a perna e segura a queda.
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You're using your built-in dynamics, the physics of your body,
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Usando sua dinâmica interna, a física de seu corpo,
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just like a pendulum.
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68000
2000
exatamente como um pêndulo.
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We call that the concept of passive dynamic locomotion.
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70000
4000
Nós chamamos esse conceito de movimentação dinâmica passiva.
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What you're doing is, when you stand up,
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74000
2000
O que você faz, quando você se levanta, é transformar
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potential energy to kinetic energy,
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76000
2000
energia potencial em energia cinética,
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potential energy to kinetic energy.
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78000
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energia potencial em energia cinética.
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It's a constantly falling process.
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É um processo de queda constante.
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So, even though there is nothing in nature that looks like this,
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82000
3000
Então, apesar de não existir nada igual na natureza,
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really, we were inspired by biology
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2000
nós realmente fomos inspirados pela biologia
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and applying the principles of walking
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87000
2000
e aplicando os príncipios de caminhada
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to this robot. Thus it's a biologically inspired robot.
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89000
3000
a esse robô, assim esse é um robô inspirado pela biologia.
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What you see over here, this is what we want to do next.
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92000
2000
O que você vê aqui, isto é o que queremos fazer em seguida.
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We want to fold up the legs and shoot it up for long-range motion.
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94000
4000
Nós queremos dobrar as pernas e lança-la para cima para um movimento de longo alcance.
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And it deploys legs -- it looks almost like "Star Wars" --
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98000
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E ele solta as pernas, parece quase como Guerra nas Estrelas.
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when it lands, it absorbs the shock and starts walking.
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101000
3000
Quando ele aterrisa, ele absorve o choque e começa a andar.
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What you see over here, this yellow thing, this is not a death ray. (Laughter)
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104000
3000
O que você vê aqui, essa coisa amarela, isto não é um raio mortal.
02:02
This is just to show you that if you have cameras
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2000
É apenas para mostrar que se você tiver câmeras
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or different types of sensors --
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2000
ou diferentes tipos de sensores
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because it is tall, it's 1.8 meters tall --
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porque ele é alto, tem 1.8 metros de altura,
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you can see over obstacles like bushes and those kinds of things.
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você pode ver por cima dos obstáculos tais como arbustos e outras coisas.
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So we have two prototypes.
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116000
2000
Então nós temos dois protótipos.
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The first version, in the back, that's STriDER I.
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118000
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A primeira versão, atrás, é o STriDER I.
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The one in front, the smaller, is STriDER II.
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121000
2000
E o que está na frente, menor, é o STriDER II.
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The problem that we had with STriDER I is
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123000
2000
O problema que tivemos com o STriDER I é
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it was just too heavy in the body. We had so many motors,
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125000
3000
que ele tinha muito peso no corpo. Nós tínhamos tantos motores,
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you know, aligning the joints, and those kinds of things.
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128000
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sabe, alinhando juntas, e esses tipos de coisas.
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So, we decided to synthesize a mechanical mechanism
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130000
4000
Então, decidimos sintetizar um mecanismo mecânico
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so we could get rid of all the motors, and with a single motor
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e pudemos nos livrar de todos motores, e com apenas um motor
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we can coordinate all the motions.
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nós coordenamos todos os movimentos.
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It's a mechanical solution to a problem, instead of using mechatronics.
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139000
3000
É uma solução mecânica para o problema, ao invés de usar mecatrônica.
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So, with this now the top body is light enough. So, it's walking in our lab;
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142000
3000
Aí, assim, a parte de cima do corpo é leve o suficiente para andar no laboratório.
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this was the very first successful step.
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Este foi o primeiro passo com sucesso.
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It's still not perfected -- its coffee falls down --
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148000
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Ele ainda não está perfeito. Seu café cai,
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so we still have a lot of work to do.
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150000
3000
por isso temos muito trabalho a fazer ainda.
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The second robot I want to talk about is called IMPASS.
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153000
3000
O segundo robô sobre o qual eu queria falar é o chamado IMPASS.
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It stands for Intelligent Mobility Platform with Actuated Spoke System.
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156000
4000
Que significa Plataforma Móvel Inteligente com Sistema Atuador de Raios.
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So, it's a wheel-leg hybrid robot.
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160000
3000
É um robô híbrido de roda e perna.
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So, think of a rimless wheel
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163000
2000
Imagine uma roda sem aro,
03:00
or a spoke wheel,
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165000
2000
ou uma roda de raios.
03:02
but the spokes individually move in and out of the hub;
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167000
3000
Mas os raios movem-se individualmente para dentro e fora do cubo.
03:05
so, it's a wheel-leg hybrid.
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170000
2000
É um híbrido de roda e perna.
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We are literally re-inventing the wheel here.
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172000
2000
Nós estamos literalmente re-inventando a roda aqui.
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Let me demonstrate how it works.
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174000
3000
Deixe-me demonstrar como ele funciona.
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So, in this video we're using an approach
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177000
2000
Nesse vídeo nós estamos usando uma abordagem
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called the reactive approach.
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179000
2000
chamada abordagem reativa.
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Just simply using the tactile sensors on the feet,
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181000
3000
Usando simplesmente os sensores táteis nos pés,
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it's trying to walk over a changing terrain,
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184000
2000
ele está tentando andar sobre um terreno que muda,
03:21
a soft terrain where it pushes down and changes.
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186000
3000
um terreno macio que onde ele aperta, se modifica.
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And just by the tactile information,
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189000
2000
E apenas pela informação tátil
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it successfully crosses over these type of terrain.
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191000
3000
ele cruza com sucesso por sobre esses tipos de terreno.
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But, when it encounters a very extreme terrain,
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194000
4000
Mas, quando ele encontra um terreno muito extremo,
03:33
in this case, this obstacle is more than three times
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198000
3000
nesse caso, esse obstáculo é mais de três vezes
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the height of the robot,
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201000
2000
a altura do robô,
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Then it switches to a deliberate mode,
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203000
2000
Então ele muda para um modo deliberado,
03:40
where it uses a laser range finder,
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205000
2000
onde ele usa uma mira laser,
03:42
and camera systems, to identify the obstacle and the size,
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207000
2000
e sistemas de câmera, para identificar o obstáculo e o tamanho,
03:44
and it plans, carefully plans the motion of the spokes
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209000
3000
e ele planeja, planeja cuidadosamente o movimento dos raios,
03:47
and coordinates it so that it can show this
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212000
2000
e o coordena de maneira que ele pode mostrar esse
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kind of very very impressive mobility.
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214000
2000
tipo de mobilidade muito muito impressionante.
03:51
You probably haven't seen anything like this out there.
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216000
2000
Vocês provavelmente não viram nada igual lá fora.
03:53
This is a very high mobility robot
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218000
3000
Este é um robô de alta mobilidade
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that we developed called IMPASS.
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221000
3000
que nós desenvolvemos, chamado IMPASS.
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Ah, isn't that cool?
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224000
2000
Ah! Isso não é legal?
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When you drive your car,
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226000
3000
Quando você dirige seu carro,
04:04
when you steer your car, you use a method
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229000
2000
quando você vira a direção, você usa um método
04:06
called Ackermann steering.
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231000
2000
chamado direção Ackermann.
04:08
The front wheels rotate like this.
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233000
2000
As rodas frontais giram assim.
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For most small wheeled robots,
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235000
3000
Para a maioria dos robôs com rodas pequenas
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they use a method called differential steering
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238000
2000
eles usam um método chamado direção diferencial
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where the left and right wheel turns the opposite direction.
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240000
3000
onde a roda esquerda e direita giram em direções opostas.
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For IMPASS, we can do many, many different types of motion.
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243000
3000
Para o IMPASS, nós podemos fazer muitos muitos tipos diferentes de movimento.
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For example, in this case, even though the left and right wheel is connected
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246000
3000
Por exemplo, neste caso, apesar das rodas esquerda e direita estarem conectadas
04:24
with a single axle rotating at the same angle of velocity.
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249000
2000
com um eixo simples, rodando no mesmo ângulo de velocidade,
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We just simply change the length of the spoke.
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251000
3000
Nós simplesmente mudamos o comprimento do raio.
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It affects the diameter and then can turn to the left, turn to the right.
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254000
2000
Isto afeta o diâmetro, e então ele vira para a esquerda, vira para a direita.
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So, these are just some examples of the neat things
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256000
2000
Então, esses são apenas alguns exemplos das coisas habilidosas
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that we can do with IMPASS.
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258000
3000
que podemos fazer com o IMPASS.
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This robot is called CLIMBeR:
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261000
2000
Este robô é chamado CLIMBeR,
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Cable-suspended Limbed Intelligent Matching Behavior Robot.
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263000
3000
Robô Imitador Inteligente de Comportamento com Membros Suspenso por Cabo.
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So, I've been talking to a lot of NASA JPL scientists --
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266000
3000
Eu conversei com vários cientistas do JPL na NASA,
04:44
at JPL they are famous for the Mars rovers --
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269000
2000
no JPL eles são famosos pelas sondas de Marte.
04:46
and the scientists, geologists always tell me
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271000
2000
E os cientistas, geologistas sempre me dizem
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that the real interesting science,
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273000
3000
que a ciência realmente interessante,
04:51
the science-rich sites, are always at the cliffs.
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276000
3000
os locais ricos para a ciência, estão sempre nas encostas.
04:54
But the current rovers cannot get there.
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279000
2000
Mas os robôs atuais não conseguem chegar até lá.
04:56
So, inspired by that we wanted to build a robot
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281000
2000
Então, inspirado por isso nós querermos construir um robô
04:58
that can climb a structured cliff environment.
112
283000
3000
que possa escalar um ambiente de encosta estruturado.
05:01
So, this is CLIMBeR.
113
286000
2000
Portanto, este é o CLIMBeR.
05:03
So, what it does, it has three legs. It's probably difficult to see,
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288000
2000
O que ele faz, ele tem três pernas. É provavelmente difícil de ver,
05:05
but it has a winch and a cable at the top --
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290000
3000
mas ele tem um guincho e um cabo no topo.
05:08
and it tries to figure out the best place to put its foot.
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293000
2000
E ele tenta descobrir o melhor lugar para colocar seu pé.
05:10
And then once it figures that out
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295000
2000
E então quando ele descobre
05:12
in real time, it calculates the force distribution:
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297000
3000
ele calcula em tempo real a distribuição de força.
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how much force it needs to exert to the surface
119
300000
3000
Quanta força ele precisa exercer sobre a superfície
05:18
so it doesn't tip and doesn't slip.
120
303000
2000
para que ele não tropece e não escorregue.
05:20
Once it stabilizes that, it lifts a foot,
121
305000
2000
Quando ele estabiliza ele levanta um pé,
05:22
and then with the winch it can climb up these kinds of thing.
122
307000
4000
e então com o guincho, ele pode escalar esse tipo de coisa.
05:26
Also for search and rescue applications as well.
123
311000
2000
Para aplicações de busca e salvamento também.
05:28
Five years ago I actually worked at NASA JPL
124
313000
2000
Há cinco anos atrás eu trabalhei no JPL da NASA
05:30
during the summer as a faculty fellow.
125
315000
2000
durante o verão como um especialista.
05:32
And they already had a six legged robot called LEMUR.
126
317000
4000
E eles já tinham um robô de seis patas chamado LEMUR.
05:36
So, this is actually based on that. This robot is called MARS:
127
321000
3000
Este é realmente baseado naquele. Este robô é chamado MARS,
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Multi-Appendage Robotic System. So, it's a hexapod robot.
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324000
3000
Sistema Robôtico com Múltiplos-Apêndices. É um robô hexapode.
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We developed our adaptive gait planner.
129
327000
2000
Nós desenvolvemos nosso planejador de passo adaptativo.
05:44
We actually have a very interesting payload on there.
130
329000
2000
Nós temos na verdade uma carga muito interessante ali.
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The students like to have fun. And here you can see that it's
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331000
2000
Os estudantes gostam de se divertir. E aqui vocês podem ver que ele está
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walking over unstructured terrain.
132
333000
3000
andando sobre um terreno não estruturado.
05:51
It's trying to walk on the coarse terrain,
133
336000
2000
Ele está tentando andar no terreno irregular,
05:53
sandy area,
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338000
2000
área arenosa,
05:55
but depending on the moisture content or the grain size of the sand
135
340000
5000
mas dependendo da umidade ou do tamanho dos grãos de areia
06:00
the foot's soil sinkage model changes.
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345000
2000
o modelo de afundamento do pé no solo se altera.
06:02
So, it tries to adapt its gait to successfully cross over these kind of things.
137
347000
4000
Então, ele tenta adaptar seu passo para cruzar com sucesso esse tipo de coisas.
06:06
And also, it does some fun stuff, as can imagine.
138
351000
2000
E também, ele faz algumas coisas divertidas, como vocês podem imaginar.
06:08
We get so many visitors visiting our lab.
139
353000
3000
Nós recebemos tantos visitantes em nosso laboratório.
06:11
So, when the visitors come, MARS walks up to the computer,
140
356000
2000
Quando os visitantes chegam, o MARS anda até o computador,
06:13
starts typing "Hello, my name is MARS."
141
358000
2000
e começa a digitar "Olá, meu nome é MARS."
06:15
Welcome to RoMeLa,
142
360000
2000
Benvindo ao RoMeLa,
06:17
the Robotics Mechanisms Laboratory at Virginia Tech.
143
362000
4000
o Laboratório de Mecanismos Robóticos da Virginia Tech.
06:21
This robot is an amoeba robot.
144
366000
2000
Este robô é um robô ameba.
06:23
Now, we don't have enough time to go into technical details,
145
368000
3000
Nós não temos tempo para entrar nos detalhes técnicos,
06:26
I'll just show you some of the experiments.
146
371000
2000
Eu vou apens mostrar a vocês algumas das experiências.
06:28
So, this is some of the early feasibility experiments.
147
373000
2000
Este é um dos primeiros testes de viabilidade.
06:30
We store potential energy to the elastic skin to make it move.
148
375000
4000
Nós armazenamos energia potencial na pele elástica para fazê-lo se mover.
06:34
Or use an active tension cords to make it move
149
379000
2000
Ou usamos cordas de tensão ativa para fazê-lo se mover
06:36
forward and backward. It's called ChIMERA.
150
381000
3000
para frente e para trás. Ele é chamado de ChIMERA.
06:39
We also have been working with some scientists
151
384000
2000
Nós também trabalhamos com alguns cientistas
06:41
and engineers from UPenn
152
386000
2000
e engenheiro da UPenn
06:43
to come up with a chemically actuated version
153
388000
2000
para inventarem uma versão acionada quimicamente
06:45
of this amoeba robot.
154
390000
2000
deste robô ameba.
06:47
We do something to something
155
392000
2000
Nós fazemos algo com alguma coisa
06:49
And just like magic, it moves. The blob.
156
394000
6000
e, como mágica, ele se move. A ameba.
06:55
This robot is a very recent project. It's called RAPHaEL.
157
400000
2000
Este robô é um projeto bem recente. É chamado RAPHaEL.
06:57
Robotic Air Powered Hand with Elastic Ligaments.
158
402000
3000
Mão Robôtica Movida a Ar com Ligamentos de Elástico.
07:00
There are a lot of really neat, very good robotic hands out there in the market.
159
405000
4000
Há várias mão robóticas muito legais por aí no mercado.
07:04
The problem is they're just too expensive, tens of thousands of dollars.
160
409000
4000
O problema é que elas são muito caras, dezenas de milhares de dólares.
07:08
So, for prosthesis applications it's probably not too practical,
161
413000
2000
Então, para aplicações protéticas elas provavelmente não são muito práticas,
07:10
because it's not affordable.
162
415000
2000
pois não são acessíveis.
07:12
We wanted to go tackle this problem in a very different direction.
163
417000
4000
Nós queríamos atacar esse problema de uma direção diferente.
07:16
Instead of using electrical motors, electromechanical actuators,
164
421000
3000
Ao invés de usar motores elétricos, atuadores eletromecânicos,
07:19
we're using compressed air.
165
424000
2000
nós usamos ar comprimido.
07:21
We developed these novel actuators for joints.
166
426000
2000
Nós desenvolvemos esses novos atuadores para juntas.
07:23
It is compliant. You can actually change the force,
167
428000
3000
Ele é compatível. Você pode realmente mudar a força,
07:26
simply just changing the air pressure.
168
431000
2000
simplesmente mudando a pressão do ar.
07:28
And it can actually crush an empty soda can.
169
433000
2000
E ele pode de fato amassar uma lata vazia de refrigerante.
07:30
It can pick up very delicate objects like a raw egg,
170
435000
3000
Ele pode pegar objetos muito delicados, como um ovo cru,
07:33
or in this case, a lightbulb.
171
438000
3000
ou, neste caso, uma lâmpada.
07:36
The best part, it took only $200 dollars to make the first prototype.
172
441000
4000
A melhor parte, custou apenas $200 dólares para fazer o primeiro protótipo.
07:40
This robot is actually a family of snake robots
173
445000
3000
Este robô é na verdade uma família de robôs cobra
07:43
that we call HyDRAS,
174
448000
2000
que nós chamamos de HyDRAS,
07:45
Hyper Degrees-of-freedom Robotic Articulated Serpentine.
175
450000
2000
Serpentina Articulada Robótica com Hiper Graus de Liberdade.
07:47
This is a robot that can climb structures.
176
452000
3000
Este é um robô que pode subir estruturas.
07:50
This is a HyDRAS's arm.
177
455000
2000
Este é um braço da HyDRAS.
07:52
It's a 12 degrees of freedom robotic arm.
178
457000
2000
É um braço robótico com 12 graus de liberdade.
07:54
But the cool part is the user interface.
179
459000
2000
Mas a parte mais legal é a interface com o usuário.
07:56
The cable over there, that's an optical fiber.
180
461000
3000
Aquele cabo ali, é uma fibra ótica.
07:59
And this student, probably the first time using it,
181
464000
2000
E essa aluna, provavelmente está usando pela primeira vez,
08:01
but she can articulate it many different ways.
182
466000
2000
mas ela pode articulá-lo de várias maneiras diferentes.
08:03
So, for example in Iraq, you know, the war zone,
183
468000
3000
Assim, por exemplo no Iraque, sabe, na zona de guerra,
08:06
there is roadside bombs. Currently you send these
184
471000
2000
existem bombas ao largo das estradas. Hoje você envia esses
08:08
remotely controlled vehicles that are armed.
185
473000
3000
veículos controlados remotamente que são armados.
08:11
It takes really a lot of time and it's expensive
186
476000
2000
Isto toma muito tempo e é caro
08:13
to train the operator to operate this complex arm.
187
478000
4000
treinar o operador para usar esse braço complexo.
08:17
In this case it's very intuitive;
188
482000
2000
Neste caso, é muito intuitivo.
08:19
this student, probably his first time using it, doing very complex manipulation tasks,
189
484000
4000
A aluna, provavelmente está usando pela primeira vez, e executando uma tarefa muito complexa de manipulação,
08:23
picking up objects and doing manipulation,
190
488000
2000
pegando objetos e manipulando,
08:25
just like that. Very intuitive.
191
490000
3000
desse jeito, muito intuitivo.
08:30
Now, this robot is currently our star robot.
192
495000
2000
Agora, este robó é atualmente a nossa estrela.
08:32
We actually have a fan club for the robot, DARwIn:
193
497000
3000
Nós temos um fã clube para o robot DARwin,
08:35
Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence.
194
500000
3000
Robô Antropomórfico Dinâmico Com Inteligência.
08:38
As you know, we are very interested in
195
503000
2000
Como vocês sabem, nós estamos muito interessados em
08:40
humanoid robot, human walking,
196
505000
2000
robôs humanóides, capazes de andar como humanos,
08:42
so we decided to build a small humanoid robot.
197
507000
2000
por isso decidimos construir um pequeno robô humanóide.
08:44
This was in 2004; at that time,
198
509000
2000
Isto foi em 2004, naquela época
08:46
this was something really, really revolutionary.
199
511000
2000
isto era algo realmente revolucionário.
08:48
This was more of a feasibility study:
200
513000
2000
Isto foi tipo um estudo de viabilidade,
08:50
What kind of motors should we use?
201
515000
2000
que tipo de motores nós deveríamos usar?
08:52
Is it even possible? What kinds of controls should we do?
202
517000
2000
Isso é possível? Que tipo de controles deveríamos ter?
08:54
So, this does not have any sensors.
203
519000
2000
Então, este não possui nenhum sensor.
08:56
So, it's an open loop control.
204
521000
2000
É um controle de circuito aberto.
08:58
For those who probably know, if you don't have any sensors
205
523000
2000
Para vocês que provavelmente já sabem, se você não tem nenhum sensor
09:00
and there are any disturbances, you know what happens.
206
525000
2000
e existe algum distúrbio, vocês sabem o que acontece.
09:05
(Laughter)
207
530000
1000
(Risos)
09:06
So, based on that success, the following year
208
531000
2000
Baseado nesse sucesso, no ano seguinte
09:08
we did the proper mechanical design
209
533000
3000
nós fizemos o projeto mecânico adequado
09:11
starting from kinematics.
210
536000
2000
começando com a cinemática.
09:13
And thus, DARwIn I was born in 2005.
211
538000
2000
E assim, DARwin I nasceu em 2005.
09:15
It stands up, it walks -- very impressive.
212
540000
2000
Ele fica em pé. Ele anda, muito impressionante.
09:17
However, still, as you can see,
213
542000
2000
Entretanto, ainda, como vocês podem ver,
09:19
it has a cord, umbilical cord. So, we're still using an external power source
214
544000
4000
ele tem um cordão umbilical. Nós ainda estamos usando uma fonte de energia,
09:23
and external computation.
215
548000
2000
e computação externa.
09:25
So, in 2006, now it's really time to have fun.
216
550000
4000
Então, em 2006, agora é hora de se divertir de verdade.
09:29
Let's give it intelligence. We give it all the computing power it needs:
217
554000
3000
Vamos dar-lhe inteligência. Damos todo poder computacional de que precisa,
09:32
a 1.5 gigahertz Pentium M chip,
218
557000
2000
um processador Pentium M de 1.5 gigahertz,
09:34
two FireWire cameras, rate gyros, accelerometers,
219
559000
2000
duas cameras Firewire, oito giroscópios, acelerômetros,
09:36
four force sensors on the foot, lithium polymer batteries.
220
561000
3000
quatro sensores de torque no pé, baterias de lítio,
09:39
And now DARwIn II is completely autonomous.
221
564000
4000
E agora DARwin II é completamente autônomo.
09:43
It is not remote controlled.
222
568000
2000
Ele não é controlado remotamente.
09:45
There are no tethers. It looks around, searches for the ball,
223
570000
3000
Não há amarrações. Ele olha ao redor, procura pela bola,
09:48
looks around, searches for the ball, and it tries to play a game of soccer,
224
573000
3000
olha em volta, procura pela bola, e ele tenta jogar uma partida de futebol,
09:51
autonomously: artificial intelligence.
225
576000
3000
autonomamente, inteligência artificial.
09:54
Let's see how it does. This was our very first trial,
226
579000
3000
Vamos ver como ele faz. Esta foi nossa primeira tentativa,
09:57
and... Spectators (Video): Goal!
227
582000
5000
and... Video: Gol!
10:03
Dennis Hong: So, there is actually a competition called RoboCup.
228
588000
3000
Existe uma competição chamada RoboCup.
10:06
I don't know how many of you have heard about RoboCup.
229
591000
2000
Eu não sei quantos de vocês já ouviram sobre a RoboCup.
10:08
It's an international autonomous robot soccer competition.
230
593000
5000
É uma competição internacional de futebol para robôs autônomos.
10:13
And the goal of RoboCup, the actual goal is,
231
598000
3000
E o objetivo da RoboCup, o objetivo real é,
10:16
by the year 2050
232
601000
2000
até o ano 2050
10:18
we want to have full size, autonomous humanoid robots
233
603000
3000
nós queremos ter robôs humanóides, autônomos em tamanho real
10:21
play soccer against the human World Cup champions
234
606000
4000
jogando futebol contra os campeões humanos da Copa do Mundo
10:25
and win.
235
610000
2000
e vencer.
10:27
It's a true actual goal. It's a very ambitious goal,
236
612000
2000
É o objetivo de verdade. É bastante ambicioso,
10:29
but we truly believe that we can do it.
237
614000
2000
mas nós acreditamos de verdade que podemos fazê-lo.
10:31
So, this is last year in China.
238
616000
3000
Esta é do ano passado na China,
10:34
We were the very first team in the United States that qualified
239
619000
2000
Nós fomos o primeiro time dos Estados Unidos que se qualificaram
10:36
in the humanoid RoboCup competition.
240
621000
2000
na competicão de robôs humanóides.
10:38
This is this year in Austria.
241
623000
3000
Esta é desse ano na Áustria.
10:41
You're going to see the action, three against three,
242
626000
2000
Vocês vão ver a ação, três contra três,
10:43
completely autonomous.
243
628000
2000
completamente autônomos.
10:45
There you go. Yes!
244
630000
2000
Lá vai. É isso aí!
10:48
The robots track and they
245
633000
2000
Os robôs rastreiam e jogam,
10:50
team play amongst themselves.
246
635000
3000
times jogam entre si.
10:53
It's very impressive. It's really a research event
247
638000
2000
É muito impressionante. Na verdade, este é um evento de pesquisa
10:55
packaged in a more exciting competition event.
248
640000
4000
revestido por um evento competitivo bem emocionante.
10:59
What you see over here, this is the beautiful
249
644000
2000
O que vocês vêem aqui, isto é o lindo
11:01
Louis Vuitton Cup trophy.
250
646000
2000
troféu da Copa Louis Vuitton.
11:03
So, this is for the best humanoid,
251
648000
2000
Este é o melhor humanóide,
11:05
and we would like to bring this for the very first time, to the United States
252
650000
2000
e nós gostaríamos de trazer isto para os Estados Unidos pela primeira vez,
11:07
next year, so wish us luck.
253
652000
2000
no próximo ano, portanto desejem-nos sorte.
11:09
(Applause)
254
654000
2000
Obrigado.
11:11
Thank you.
255
656000
3000
(Aplausos)
11:14
DARwIn also has a lot of other talents.
256
659000
2000
DARwin tem também vários outros talentos.
11:16
Last year it actually conducted the Roanoke Symphony Orchestra
257
661000
3000
Ano passado ele conduziu a Orquestra Sinfônica de Roanoke
11:19
for the holiday concert.
258
664000
3000
no concerto de feriado.
11:22
This is the next generation robot, DARwIn IV,
259
667000
3000
Este é o robô de próxima geração, DARwin IV,
11:25
but smarter, faster, stronger.
260
670000
3000
mais inteligente, rápido, forte,
11:28
And it's trying to show off its ability:
261
673000
2000
E ainda tentando mostrar suas habilidades.
11:30
"I'm macho, I'm strong.
262
675000
3000
"Eu sou macho, Eu sou forte."
11:33
I can also do some Jackie Chan-motion,
263
678000
3000
Eu também posso fazer alguns movimentos do Jackie Chan
11:36
martial art movements."
264
681000
3000
de arte marcial.
11:39
(Laughter)
265
684000
2000
(Risos)
11:41
And it walks away. So, this is DARwIn IV.
266
686000
2000
E ele sai caminhando. Este é DARwin IV,
11:43
And again, you'll be able to see it in the lobby.
267
688000
2000
de novo, vocês poderão vê-lo no lobby.
11:45
We truly believe this is going to be the very first running
268
690000
2000
Nós realmente acreditamos que este vai ser o primeiro robô
11:47
humanoid robot in the United States. So, stay tuned.
269
692000
3000
corredor humanóide nos Estados Unidos. Portanto, fiquem ligados.
11:50
All right. So I showed you some of our exciting robots at work.
270
695000
3000
Certo, então eu mostrei a vocês alguns dos nossos robôs mais excitantes.
11:53
So, what is the secret of our success?
271
698000
3000
E qual é o segredo do nosso sucesso?
11:56
Where do we come up with these ideas?
272
701000
2000
De onde nós tiramos essas idéias?
11:58
How do we develop these kinds of ideas?
273
703000
2000
Como nós desenvolvemos esse tipo de idéias?
12:00
We have a fully autonomous vehicle
274
705000
2000
Nós temos um veículo totalmente autônomo
12:02
that can drive into urban environments. We won a half a million dollars
275
707000
2000
que pode dirigir em um ambiente urbano. Nós ganhamos meio milhão de dólares
12:04
in the DARPA Urban Challenge.
276
709000
2000
no Desafio Urbano da DARPA.
12:06
We also have the world's very first
277
711000
2000
Nós também temos o primeiro veículo
12:08
vehicle that can be driven by the blind.
278
713000
2000
do mundo que pode ser dirigido por cegos.
12:10
We call it the Blind Driver Challenge, very exciting.
279
715000
2000
Nós o chamamos de o desafio do motorista cego, muito empolgante,
12:12
And many, many other robotics projects I want to talk about.
280
717000
4000
e muito muitos outros projetos robóticos dos quais eu gostaria de falar.
12:16
These are just the awards that we won in 2007 fall
281
721000
2000
Esses são os prêmios que ganhamos no outono de 2007,
12:18
from robotics competitions and those kinds of things.
282
723000
3000
em competições robóticas e coisas assim.
12:21
So, really, we have five secrets.
283
726000
2000
Bem, nós temos cinco segredos.
12:23
First is: Where do we get inspiration?
284
728000
2000
Primeiro é de onde tiramos inspiração,
12:25
Where do we get this spark of imagination?
285
730000
2000
onde conseguimos esta faísca de imaginação?
12:27
This is a true story, my personal story.
286
732000
3000
Esta é uma história real, minha história pessoal.
12:30
At night when I go to bed, 3 - 4 a.m. in the morning,
287
735000
2000
À noite quando vou para a cama, 3 ou 4 da madrugada,
12:32
I lie down, close my eyes, and I see these lines and circles
288
737000
3000
eu deito, fecho meus olhos, e eu vejo essas linhas e círculos
12:35
and different shapes floating around.
289
740000
2000
e diferentes formas flutuando ao meu redor,
12:37
And they assemble, and they form these kinds of mechanisms.
290
742000
3000
e elas se montam e elas formam esses mecanismos.
12:40
And then I think, "Ah this is cool."
291
745000
2000
E então eu penso "Ah isso é legal."
12:42
So, right next to my bed I keep a notebook,
292
747000
2000
Por isso, bem ao lado da minha cama eu deixo um caderno,
12:44
a journal, with a special pen that has a light on it, LED light,
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749000
3000
um diário, com uma caneta especial que tem um luz nela, um LED,
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because I don't want to turn on the light and wake up my wife.
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752000
2000
porque eu não quero ligar a luz e acordar minha esposa.
12:49
So, I see this, scribble everything down, draw things,
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754000
2000
Então, eu vejo isso, escrevo tudo, desenho coisas,
12:51
and I go to bed.
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756000
2000
e vou para a cama.
12:53
Every day in the morning,
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758000
2000
Todo dia de manhã,
12:55
the first thing I do before my first cup of coffee,
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760000
2000
a primeira coisa que faço antes da minha primeira xícara de café,
12:57
before I brush my teeth, I open my notebook.
299
762000
2000
antes de escovar meus dentes, eu abro o meu caderno.
12:59
Many times it's empty,
300
764000
2000
Muitas vezes ele está vazio,
13:01
sometimes I have something there -- if something's there, sometimes it's junk --
301
766000
2000
algumas vezes eu tenho algo lá que as vezes é lixo,
13:03
but most of the time I can't even read my handwriting.
302
768000
3000
mas a maioria das vezes eu nem consigo ler minha caligrafia.
13:06
And so, 4 am in the morning, what do you expect, right?
303
771000
3000
E então, 4 da madrugada, o que vocês esperavam, certo?
13:09
So, I need to decipher what I wrote.
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774000
2000
Então, eu preciso decifrar o que eu escrevi.
13:11
But sometimes I see this ingenious idea in there,
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776000
3000
Mas as vezes eu vejo esta idéia engenhosa ali,
13:14
and I have this eureka moment.
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779000
2000
e eu tenho esse momento eureka.
13:16
I directly run to my home office, sit at my computer,
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781000
2000
Eu corro direto para meu escritório, sento no meu computador,
13:18
I type in the ideas, I sketch things out
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783000
2000
e digito as idéias, eu faço esboços,
13:20
and I keep a database of ideas.
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785000
3000
e mantenho um banco de dados de idéias.
13:23
So, when we have these calls for proposals,
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788000
2000
Então, quando nós temos esses chamados por propostas
13:25
I try to find a match between my
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790000
2000
eu tento encontrar uma associação entre as minhas
13:27
potential ideas
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792000
2000
idéias potenciais
13:29
and the problem. If there is a match we write a research proposal,
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794000
2000
e o problema, se existe uma associação nós escrevemos uma proposta de pesquisa,
13:31
get the research funding in, and that's how we start our research programs.
314
796000
4000
conseguimos fundos para a pesquisa e é assim que iniciamos nossos programas de pesquisa.
13:35
But just a spark of imagination is not good enough.
315
800000
3000
Mas apenas uma faísca de imaginação não é suficiente.
13:38
How do we develop these kinds of ideas?
316
803000
2000
Como nós desenvolvemos essas idéias?
13:40
At our lab RoMeLa, the Robotics and Mechanisms Laboratory,
317
805000
3000
No nosso laboratório RoMeLa, o Laboratório de Mecanismos Robóticos,
13:43
we have these fantastic brainstorming sessions.
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808000
3000
nós temos sessões fantásticas de brainstorming.
13:46
So, we gather around, we discuss about problems
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811000
2000
Nós nos reunimos e discutimos sobre os problemas
13:48
and social problems and talk about it.
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813000
2000
e problemas sociais e falamos sobre eles.
13:50
But before we start we set this golden rule.
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815000
3000
Mas antes de começar nós definimos essa regra de ouro.
13:53
The rule is:
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818000
2000
A regra é:
13:55
Nobody criticizes anybody's ideas.
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820000
3000
Ninguém pode criticar a idéia de ninguém.
13:58
Nobody criticizes any opinion.
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823000
2000
Ninguém critica qualquer opinião.
14:00
This is important, because many times students, they fear
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825000
2000
Isto é importante, porque muitas vezes, os alunos, eles temem
14:02
or they feel uncomfortable how others might think
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827000
3000
ou eles não se sentem à vontade com o que os outros podem pensar
14:05
about their opinions and thoughts.
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830000
2000
sobre suas opiniões e pensamentos.
14:07
So, once you do this, it is amazing
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832000
2000
Então, uma vez que você estabeleça isso, é incrível
14:09
how the students open up.
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834000
2000
como os alunos se abrem.
14:11
They have these wacky, cool, crazy, brilliant ideas, and
330
836000
3000
Eles têm essas idéias malucas, legais, loucas, brilhantes,
14:14
the whole room is just electrified with creative energy.
331
839000
3000
a sala inteira é eletrificada com energia criativa.
14:17
And this is how we develop our ideas.
332
842000
3000
E é assim que desenvolvemos nossa idéias.
14:20
Well, we're running out of time. One more thing I want to talk about is,
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845000
3000
Bem, nós estamos ficando sem tempo, uma outra coisa que gostaria de falar é
14:23
you know, just a spark of idea and development is not good enough.
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848000
4000
sabe, apenas uma fagulha de idéia e desenvolvimento ainda não é suficiente.
14:27
There was a great TED moment,
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852000
2000
Houve um grande momento no TED,
14:29
I think it was Sir Ken Robinson, was it?
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854000
3000
eu acho que foi o Sir Ken Robinson, não foi?
14:32
He gave a talk about how education
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857000
2000
Ele deu uma palestra sobre como a educação
14:34
and school kills creativity.
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859000
2000
e as escolas matam a criatividade.
14:36
Well, actually, there are two sides to the story.
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861000
3000
Bem, na verdade há dois lados nesta história.
14:39
So, there is only so much one can do
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864000
3000
Há um limite para o que se pode fazer
14:42
with just ingenious ideas
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867000
2000
apenas com idéias engenhosas
14:44
and creativity and good engineering intuition.
342
869000
3000
e criatividade e boa intuição de engenharia.
14:47
If you want to go beyond a tinkering,
343
872000
2000
Se você quer ir além de ficar fuçando,
14:49
if you want to go beyond a hobby of robotics
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874000
2000
se você quer ir além de um hobby de robótica
14:51
and really tackle the grand challenges of robotics
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876000
3000
e realmente atacar os grandes desafios da robótica
14:54
through rigorous research
346
879000
2000
através de pesquisa rigorosa
14:56
we need more than that. This is where school comes in.
347
881000
3000
nós precisamos de mais. É aí que as escolas entram.
14:59
Batman, fighting against bad guys,
348
884000
3000
O Batman, lutando contra os bandidos,
15:02
he has his utility belt, he has his grappling hook,
349
887000
2000
ele tem esse cinto de utilidades, ele tem o seu gacho,
15:04
he has all different kinds of gadgets.
350
889000
2000
tem vários tipos diferentes de apetrechos.
15:06
For us roboticists, engineers and scientists,
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891000
2000
Para nós roboticistas, engenheiros e cientistas,
15:08
these tools, these are the courses and classes you take in class.
352
893000
5000
essas ferramentas, são os cursos e matérias que você aprende na sala de aula.
15:13
Math, differential equations.
353
898000
2000
Matemática, equações diferenciais.
15:15
I have linear algebra, science, physics,
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900000
2000
Eu tenho algebra linear, ciências, física,
15:17
even nowadays, chemistry and biology, as you've seen.
355
902000
3000
mesmo hoje em dia, química e biologia, como vocês viram.
15:20
These are all the tools that we need.
356
905000
2000
Essas são todas as ferramentas que precisamos.
15:22
So, the more tools you have, for Batman,
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907000
2000
Assim, quanto mais ferramentas tiver, para o Batman
15:24
more effective at fighting the bad guys,
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909000
2000
mais efetivo ele será no combate aos bandidos,
15:26
for us, more tools to attack these kinds of big problems.
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911000
4000
para nós, mais ferramentas para atacar esse tipo de grandes problemas.
15:30
So, education is very important.
360
915000
3000
Assim, educação é muito importante.
15:33
Also, it's not about that,
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918000
2000
Ainda, não é sobre isso,
15:35
only about that. You also have to work really, really hard.
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920000
2000
somente isso, você também tem que trabalhar muito muito duro.
15:37
So, I always tell my students,
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922000
2000
Então, eu sempre digo a meus alunos
15:39
"Work smart, then work hard."
364
924000
2000
trabalhe de forma inteligente e depois trabalhe duro.
15:41
This picture in the back this is 3 a.m. in the morning.
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926000
3000
Essa foto aqui atrás é às 3 da madrugada.
15:44
I guarantee if you come to your lab at 3 - 4 am
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929000
2000
Eu garanto que se você vier ao nosso laboratório as 3, 4 da madrugada
15:46
we have students working there,
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931000
2000
nós temos alunos trabalhando lá,
15:48
not because I tell them to, but because we are having too much fun.
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933000
3000
não porque eu digo para eles virem mas porque nós estamos nos divertindo muito.
15:51
Which leads to the last topic:
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936000
2000
O que leva ao último tópico.
15:53
Do not forget to have fun.
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2000
Não esqueça de se divertir.
15:55
That's really the secret of our success, we're having too much fun.
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940000
3000
Este é o real segredo do nosso sucesso. Nós estamos nos divertindo muito.
15:58
I truly believe that highest productivity comes when you're having fun,
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943000
3000
Eu acredito de verdade que a mais alta produtividade é conseguida quando você está se divertindo.
16:01
and that's what we're doing.
373
946000
2000
E é isso que estamos fazendo.
16:03
There you go. Thank you so much.
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948000
2000
É isso aí. Muito obrigado.
16:05
(Applause)
375
950000
5000
(Aplausos)
ABOUT THE SPEAKER
Dennis Hong - RoboticistDennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering.
Why you should listen
As director of a groundbreaking robotics lab, Dennis Hong guides his team of students through projects on robot locomotion and mechanism design, creating award-winning humanoid robots like DARwIn (Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence). His team is known as RoMeLa (Robotics & Mechanisms Laboratory) and operates at Virginia Tech.
Hong has also pioneered various innovations in soft-body robots, using a “whole-skin locomotion” as inspired by amoebae. Marrying robotics with biochemistry, he has been able to generate new types of motion with these ingenious forms. For his contributions to the field, Hong was selected as a NASA Summer Faculty Fellow in 2005, given the CAREER award by the National Science Foundation in 2007 and in 2009, named as one of Popular Science's Brilliant 10. He is also a gourmet chef and a magician, performing shows for charity and lecturing on the science of magic.
Dennis Hong | Speaker | TED.com