TEDxWarwick
Jonathan Rossiter: A robot that eats pollution
Джонатан Росситер: Робот, который ест загрязнения окружающей среды
Filmed:
Readability: 3.3
1,337,180 views
Встречайте Row-bot — робота, который убирает загрязнения, глотая грязную воду, тем самым ещё и генерируя электричество, необходимое для своей работы. Специалист в области робототехники Джонатан Росситер объясняет, как этот специальный плавающий аппарат, который использует микробные топливные элементы для нейтрализации водорослей и нефтяных пятен, может стать предвестником биоразлагаемых, автономных роботов, борющихся с загрязнением окружающей среды.
Jonathan Rossiter - Roboticist
Jonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists. Full bio
Jonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Hi, I'm an engineer
0
720
1416
Здравствуйте, я инженер,
00:14
and I make robots.
1
2160
1976
и я делаю роботов.
00:16
Now, of course you all know
what a robot is, right?
what a robot is, right?
2
4160
3496
Вы все, конечно, знаете,
что такое робот, да?
что такое робот, да?
00:19
If you don't, you'd probably go to Google,
3
7680
2176
Если нет, вы, скорее всего,
обратитесь к Гуглу
обратитесь к Гуглу
00:21
and you'd ask Google what a robot is.
4
9880
1856
и спросите у него, что такое робот.
00:23
So let's do that.
5
11760
1240
Давайте так и сделаем.
00:25
We'll go to Google
and this is what we get.
and this is what we get.
6
13640
2736
Мы заходим в Гугл, и вот что мы видим.
00:28
Now, you can see here there are
lots of different types of robots,
lots of different types of robots,
7
16400
3176
Вы видите, что тут есть
много разных видов роботов,
много разных видов роботов,
00:31
but they're predominantly
humanoid in structure.
humanoid in structure.
8
19600
3736
но они по конструкции
преимущественно человекоподобные.
преимущественно человекоподобные.
00:35
And they look pretty conventional
9
23360
1656
Они выглядят достаточно стандартно,
00:37
because they've got plastic,
they've got metal,
they've got metal,
10
25040
2456
потому что сделаны из пластика и металла,
00:39
they've got motors and gears and so on.
11
27520
2296
у них есть моторы, различные механизмы.
00:41
Some of them look quite friendly,
12
29840
1616
Некоторые выглядят дружелюбно,
00:43
and you could go up
and you could hug them.
and you could hug them.
13
31480
2056
и вы можете подойти и обнять их.
00:45
Some of them not so friendly,
14
33560
1416
Другие не особо дружелюбны,
00:47
they look like they're
straight out of "Terminator,"
straight out of "Terminator,"
15
35000
2456
они выглядят, будто прямо
из «Терминатора»,
из «Терминатора»,
00:49
in fact they may well be
straight out of "Terminator."
straight out of "Terminator."
16
37480
2536
и они действительно могут
быть из «Терминатора».
быть из «Терминатора».
00:52
You can do lots of really cool
things with these robots --
things with these robots --
17
40040
2736
Вы можете делать много
классных штук с этими роботами:
классных штук с этими роботами:
00:54
you can do really exciting stuff.
18
42800
1616
вы можете делать реально
потрясающие вещи.
потрясающие вещи.
00:56
But I'd like to look
at different kinds of robots --
at different kinds of robots --
19
44440
2936
Но я хотел бы посмотреть
на другие виды роботов.
на другие виды роботов.
00:59
I want to make different kinds of robots.
20
47400
1976
Я хочу создать других роботов.
01:01
And I take inspiration
from the things that don't look like us,
from the things that don't look like us,
21
49400
3416
И свои идеи я черпаю в том,
что не похоже на нас,
что не похоже на нас,
01:04
but look like these.
22
52840
1400
а выглядит вот так.
01:06
So these are natural biological organisms
23
54680
2576
Это природные биологические организмы,
01:09
and they do some
really cool things that we can't,
really cool things that we can't,
24
57280
2576
они делают классные вещи,
которые мы делать не можем,
которые мы делать не можем,
01:11
and current robots can't either.
25
59880
2496
и современные роботы тоже не могут.
01:14
They do all sorts of great things
like moving around on the floor;
like moving around on the floor;
26
62400
3176
Они могут что угодно, например,
передвигаться по полу,
передвигаться по полу,
01:17
they go into our gardens
and they eat our crops;
and they eat our crops;
27
65600
2256
они выходят в сад и едят наш урожай,
01:19
they climb trees;
28
67880
1256
взбираются на деревья,
01:21
they go in water, they come out of water;
29
69160
2216
заходят в воду, выходят из неё,
01:23
they trap insects and digest them.
30
71400
2576
ловят насекомых и переваривают их.
01:26
So they do really interesting things.
31
74000
1816
Они творят и правда интересные вещи.
01:27
They live, they breathe, they die,
32
75840
3376
Они живут, дышат, умирают,
01:31
they eat things from the environment.
33
79240
1816
добывают пищу из окружающей среды.
01:33
Our current robots don't really do that.
34
81080
2576
Наши нынешние роботы на такое не способны.
01:35
Now, wouldn't it be great
35
83680
1216
Было бы замечательно,
01:36
if you could use some of those
characteristics in future robots
characteristics in future robots
36
84920
3656
если бы мы могли использовать
часть этих характеристик в будущих роботах
часть этих характеристик в будущих роботах
01:40
so that you could solve
some really interesting problems?
some really interesting problems?
37
88600
2696
и решать разные по-настоящему
интересные проблемы.
интересные проблемы.
01:43
I'm going to look at a couple of problems
now in the environment
now in the environment
38
91320
3056
Сейчас я расскажу о некоторых
текущих проблемах окружающей среды,
текущих проблемах окружающей среды,
01:46
where we can use
the skills and the technologies
the skills and the technologies
39
94400
2736
где мы можем использовать
умения и технологии,
умения и технологии,
01:49
derived from these animals
40
97160
2016
взятые у животных
01:51
and from the plants,
41
99200
1536
и растений,
01:52
and we can use them
to solve those problems.
to solve those problems.
42
100760
2096
и использовать их для решения тех проблем.
01:54
Let's have a look
at two environmental problems.
at two environmental problems.
43
102880
2360
Рассмотрим две проблемы окружающей среды.
01:57
They're both of our making --
44
105960
1416
Обе созданы человеком —
01:59
this is man interacting
with the environment
with the environment
45
107400
2456
то есть человек взаимодействует
с окружающей средой
с окружающей средой
02:01
and doing some rather unpleasant things.
46
109880
2376
и делает довольно ужасные вещи.
02:04
The first one is to do
with the pressure of population.
with the pressure of population.
47
112280
3640
Первое связано с напором
растущего населения.
растущего населения.
02:08
Such is the pressure
of population around the world
of population around the world
48
116440
2416
Увеличение количества жителей в мире
02:10
that agriculture and farming is required
to produce more and more crops.
to produce more and more crops.
49
118880
4136
требует от животноводства и сельского
хозяйства большей производительности.
хозяйства большей производительности.
02:15
Now, to do that,
50
123040
1216
Чтобы это осуществить,
02:16
farmers put more and more
chemicals onto the land.
chemicals onto the land.
51
124280
2376
фермеры сыплют всё больше
химикатов в почву.
химикатов в почву.
02:18
They put on fertilizers,
nitrates, pesticides --
nitrates, pesticides --
52
126680
3136
Они используют удобрения,
нитраты, пестициды,
нитраты, пестициды,
02:21
all sorts of things
that encourage the growth of the crops,
that encourage the growth of the crops,
53
129840
3376
то есть всевозможные вещества,
усиливающие рост урожая.
усиливающие рост урожая.
02:25
but there are some negative impacts.
54
133240
2136
Но у этого есть и негативные последствия.
02:27
One of the negative impacts is
if you put lots of fertilizer on the land,
if you put lots of fertilizer on the land,
55
135400
3456
Одно из них заключается в том,
что не все удобрения, попадая в почву,
что не все удобрения, попадая в почву,
02:30
not all of it goes into the crops.
56
138880
2416
поступают в растения.
02:33
Lots of it stays in the soil,
57
141320
2576
Довольно много остаётся в самой почве,
02:35
and then when it rains,
58
143920
1456
и во время дождей
02:37
these chemicals go into the water table.
59
145400
2496
эти химикаты попадают в грунтовые воды.
02:39
And in the water table,
60
147920
1256
А грунтовые воды
02:41
then they go into streams,
into lakes, into rivers
into lakes, into rivers
61
149200
3496
перетекают в ручьи, озёра, реки
02:44
and into the sea.
62
152720
1200
и в моря.
02:46
Now, if you put all
of these chemicals, these nitrates,
of these chemicals, these nitrates,
63
154400
2616
А когда эти химикаты и нитраты попадают
02:49
into those kinds of environments,
64
157040
1616
в разные экосистемы,
02:50
there are organisms in those environments
that will be affected by that --
that will be affected by that --
65
158680
3776
они влияют на обитающие там организмы,
02:54
algae, for example.
66
162480
1616
например, водоросли.
02:56
Algae loves nitrates, it loves fertilizer,
67
164120
2536
Водоросли любят нитраты, любят удобрения,
02:58
so it will take in all these chemicals,
68
166680
2096
поэтому они поглощают все эти химикаты
03:00
and if the conditions are right,
it will mass produce.
it will mass produce.
69
168800
2936
и при благоприятных условиях
могут неимоверно разрастись.
могут неимоверно разрастись.
03:03
It will produce masses
and masses of new algae.
and masses of new algae.
70
171760
2256
Будут появляться новые и новые водоросли.
03:06
That's called a bloom.
71
174040
1536
Это называется «цветение».
03:07
The trouble is that
when algae reproduces like this,
when algae reproduces like this,
72
175600
3176
Проблема в том, что когда водоросли
воспроизводятся таким образом,
воспроизводятся таким образом,
03:10
it starves the water of oxygen.
73
178800
2240
они забирают у воды кислород.
03:13
As soon as you do that,
74
181480
1256
В результате этого
03:14
the other organisms
in the water can't survive.
in the water can't survive.
75
182760
2920
другие организмы, обитающие
в водоёме, не могут выживать.
в водоёме, не могут выживать.
03:18
So, what do we do?
76
186080
2016
Так что же мы делаем?
03:20
We try to produce a robot
that will eat the algae,
that will eat the algae,
77
188120
4016
Мы пытаемся создать робота,
который бы питался этими водорослями,
который бы питался этими водорослями,
03:24
consume it and make it safe.
78
192160
1856
перерабатывая и делая их безопасными.
03:26
So that's the first problem.
79
194040
1360
Это первая задача.
03:27
The second problem is also of our making,
80
195960
2496
Вторая, над которой мы тоже работаем,
03:30
and it's to do with oil pollution.
81
198480
1880
связана с нефтяным загрязнением.
03:32
Now, oil comes out
of the engines that we use,
of the engines that we use,
82
200800
3736
Бывает, что нефть вытекает
из используемых нами двигателей,
из используемых нами двигателей,
03:36
the boats that we use.
83
204560
1336
из наших судов.
03:37
Sometimes tankers
flush their oil tanks into the sea,
flush their oil tanks into the sea,
84
205920
3056
Иногда танкеры сбрасывают свои
нефтяные резервуары в море,
нефтяные резервуары в море,
03:41
so oil is released into the sea that way.
85
209000
2256
и таким образом нефть попадает в море.
03:43
Wouldn't it be nice
if we could treat that in some way
if we could treat that in some way
86
211280
2576
Разве не замечательно бы было
как-то исправить это дело,
как-то исправить это дело,
03:45
using robots that could eat the pollution
the oil fields have produced?
the oil fields have produced?
87
213880
4720
используя роботы, способные есть
загрязнения этих нефтяных пятен?
загрязнения этих нефтяных пятен?
03:51
So that's what we do.
88
219160
1616
Вот чем мы занимаемся.
03:52
We make robots that will eat pollution.
89
220800
2600
Мы создаём роботов,
которые будут поедать загрязнения.
которые будут поедать загрязнения.
03:55
To actually make the robot,
90
223880
1336
На создание такого робота
03:57
we take inspiration from two organisms.
91
225240
2200
нас вдохновляют два организма.
04:00
On the right there
you see the basking shark.
you see the basking shark.
92
228280
2136
Справа вы видите гигантскую акулу.
04:02
The basking shark is a massive shark.
93
230440
2536
Гигантская акула — массивная акула.
04:05
It's noncarnivorous,
so you can swim with it,
so you can swim with it,
94
233000
2576
Она не хищная, поэтому
с ней можно плавать,
с ней можно плавать,
04:07
as you can see.
95
235600
1456
как сами видите.
04:09
And the basking shark opens its mouth,
96
237080
1856
Акула открывает пасть
04:10
and it swims through the water,
collecting plankton.
collecting plankton.
97
238960
2840
и плывёт в толще воды, собирая планктон.
04:14
As it does that, it digests the food,
98
242880
2216
При этом она переваривает пищу,
04:17
and then it uses that energy
in its body to keep moving.
in its body to keep moving.
99
245120
3520
получая энергию, которая
даёт ей возможность плыть.
даёт ей возможность плыть.
04:21
So, could we make a robot like that --
100
249400
1856
Наподобие мы можем сделать робот —
04:23
like the basking shark
that chugs through the water
that chugs through the water
101
251280
2536
он, как эта акула, будет
продвигаться через воду
продвигаться через воду
04:25
and eats up pollution?
102
253840
1360
и поедать загрязнения, так?
04:28
Well, let's see if we can do that.
103
256160
1736
Давайте посмотрим, возможно ли это.
04:29
But also, we take the inspiration
from other organisms.
from other organisms.
104
257920
3056
Мы также взяли идеи и у других организмов.
04:33
I've got a picture here
of a water boatman,
of a water boatman,
105
261000
2056
Вот фото гребляка.
04:35
and the water boatman is really cute.
106
263080
1816
Гребляк и правда забавный.
04:36
When it's swimming in the water,
107
264920
1576
Скользя по воде,
04:38
it uses its paddle-like legs
to push itself forward.
to push itself forward.
108
266520
2480
он использует ноги-вёсла,
чтобы толкать себя вперёд.
чтобы толкать себя вперёд.
04:41
So we take those two organisms
109
269600
2016
Мы взяли этих двух существ
04:43
and we combine them together
to make a new kind of robot.
to make a new kind of robot.
110
271640
3000
и объединили их, чтобы
создать новый вид робота.
создать новый вид робота.
04:47
In fact, because we're using
the water boatman as inspiration,
the water boatman as inspiration,
111
275320
3176
Так как мы использовали гребляка
в качестве основы,
в качестве основы,
04:50
and our robot sits on top of the water,
112
278520
2776
а наш робот плывёт по поверхности воды
04:53
and it rows,
113
281320
1256
и гребёт,
04:54
we call it the "Row-bot."
114
282600
2216
мы его назвали «Row-bot»
[от англ. row — грести].
[от англ. row — грести].
04:56
So a Row-bot is a robot that rows.
115
284840
3856
Row-bot — это робот, который умеет грести.
05:00
OK. So what does it look like?
116
288720
2696
Как он выглядит?
05:03
Here's some pictures of the Row-bot,
117
291440
1736
Вот несколько фотографий Row-bot.
05:05
and you'll see,
118
293200
1216
Вы можете видеть,
05:06
it doesn't look anything like the robots
we saw right at the beginning.
we saw right at the beginning.
119
294440
3336
что он не похож на большинство роботов,
которых я показывал в начале.
которых я показывал в начале.
05:09
Google is wrong;
robots don't look like that,
robots don't look like that,
120
297800
2136
Гугл был не прав, роботы выглядят не так,
05:11
they look like this.
121
299960
1216
они выглядят вот так.
05:13
So I've got the Row-bot here.
122
301200
1776
Я принёс с собой Row-bot.
05:15
I'll just hold it up for you.
123
303000
1416
Я вам его сейчас покажу.
05:16
It gives you a sense of the scale,
124
304440
1656
Это даст вам ощущение масштаба,
05:18
and it doesn't look
anything like the others.
anything like the others.
125
306120
2136
он на самом деле не похож на других.
05:20
OK, so it's made out of plastic,
126
308280
1616
Сделан он из пластика.
05:21
and we'll have a look now
at the components
at the components
127
309920
2056
А теперь давайте разберём на компоненты,
05:24
that make up the Row-bot --
128
312000
1316
из чего он состоит,
05:25
what makes it really special.
129
313340
1381
что делает его особенным.
05:27
The Row-bot is made up of three parts,
130
315760
2816
Row-bot собран из трёх частей,
05:30
and those three parts are really
like the parts of any organism.
like the parts of any organism.
131
318600
3296
каждая из которых —
как часть любого организма.
как часть любого организма.
05:33
It's got a brain,
132
321920
1656
У него есть мозг,
05:35
it's got a body
133
323600
1376
туловище
05:37
and it's got a stomach.
134
325000
2296
и желудок.
05:39
It needs the stomach to create the energy.
135
327320
2416
Желудок ему нужен,
чтобы производить энергию.
чтобы производить энергию.
05:41
Any Row-bot will have
those three components,
those three components,
136
329760
2216
У каждого Row-bot есть
эти три составляющие,
эти три составляющие,
и у каждого организма имеются
те же три составляющие,
те же три составляющие,
05:44
and any organism
will have those three components,
will have those three components,
137
332000
2376
05:46
so let's go through them one at a time.
138
334400
1896
давайте разберёмся поподробнее.
05:48
It has a body,
139
336320
1256
У него есть туловище,
05:49
and its body is made out of plastic,
140
337600
1776
туловище сделано из пластика,
05:51
and it sits on top of the water.
141
339400
2216
оно находится на поверхности воды.
05:53
And it's got flippers on the side here --
142
341640
2936
По сторонам есть плавники, вот здесь —
05:56
paddles that help it move,
143
344600
1496
вёсла, которые помогают грести,
05:58
just like the water boatman.
144
346120
1360
прямо как у гребляка.
06:00
It's got a plastic body,
145
348200
1336
Туловище из пластика,
06:01
but it's got a soft rubber mouth here,
146
349560
2856
но его рот сделан из мягкой резины,
06:04
and a mouth here --
it's got two mouths.
it's got two mouths.
147
352440
1896
Вот... У него два рта.
06:06
Why does it have two mouths?
148
354360
1416
Зачем ему два рта?
06:07
One is to let the food go in
149
355800
1816
Через один пища попадает внутрь,
06:09
and the other is to let the food go out.
150
357640
1936
а через другой — выходит.
06:11
So you can see really
it's got a mouth and a derriere,
it's got a mouth and a derriere,
151
359600
3496
Итак, вы видите: у него есть и рот, и зад
06:15
or a --
152
363120
1216
или...
06:16
(Laughter)
153
364360
1016
(Смех)
06:17
something where the stuff comes out,
154
365400
1736
то, откуда всё выходит,
06:19
which is just like a real organism.
155
367160
1696
как и у любого живого организма.
06:20
So it's starting to look
like that basking shark.
like that basking shark.
156
368880
2816
Так что он уже начинает
напоминать ту гигантскую акулу.
напоминать ту гигантскую акулу.
06:23
So that's the body.
157
371720
1376
Вот туловище.
06:25
The second component might be the stomach.
158
373120
3136
Вторым компонентом может быть желудок.
06:28
We need to get the energy into the robot
and we need to treat the pollution,
and we need to treat the pollution,
159
376280
3896
Нам нужно обеспечить робота энергией
и одновременно убрать загрязнения,
и одновременно убрать загрязнения,
поэтому загрязнения попадают внутрь,
06:32
so the pollution goes in,
160
380200
1536
06:33
and it will do something.
161
381760
1496
и с ними что-то будет происходить.
06:35
It's got a cell in the middle here
called a microbial fuel cell.
called a microbial fuel cell.
162
383280
3576
Посередине есть элемент, он называется
«микробный топливный элемент».
«микробный топливный элемент».
06:38
I'll put this down,
and I'll lift up the fuel cell.
and I'll lift up the fuel cell.
163
386880
2760
Я поставлю его на стол
и подниму топливный элемент.
и подниму топливный элемент.
06:42
Here. So instead of having batteries,
164
390200
1856
Вот здесь. Вместо батареек,
06:44
instead of having
a conventional power system,
a conventional power system,
165
392080
2176
вместо обычной системы питания,
06:46
it's got one of these.
166
394280
1256
есть вот такая штука.
06:47
This is its stomach.
167
395560
1256
Это его желудок.
06:48
And it really is a stomach
168
396840
1256
Это настоящий желудок,
06:50
because you can put energy in this side
in the form of pollution,
in the form of pollution,
169
398120
3416
потому что можно с этой стороны
поместить энергию в виде загрязнений,
поместить энергию в виде загрязнений,
06:53
and it creates electricity.
170
401560
1656
и они произведут электричество.
06:55
So what is it?
171
403240
1216
А что же это?
06:56
It's called a microbial fuel cell.
172
404480
1656
Это микробный топливный элемент.
06:58
It's a little bit
like a chemical fuel cell,
like a chemical fuel cell,
173
406160
2096
Слегка похож на химический
топливный элемент,
топливный элемент,
07:00
which you might have
come across in school,
come across in school,
174
408280
2016
который вы, возможно, видели на уроках
07:02
or you might've seen in the news.
175
410320
1616
в школе или в новостях.
07:03
Chemical fuel cells
take hydrogen and oxygen,
take hydrogen and oxygen,
176
411960
2136
Этот элемент использует
водород и кислород,
водород и кислород,
07:06
and they can combine them together
and you get electricity.
and you get electricity.
177
414120
2816
они взаимодействуют
и производят электричество.
и производят электричество.
07:08
That's well-established technology;
it was in the Apollo space missions.
it was in the Apollo space missions.
178
416960
3416
Это устоявшаяся технология применялась
ещё во время миссии «Аполлон».
ещё во время миссии «Аполлон».
07:12
That's from 40, 50 years ago.
179
420400
1480
Это было 40–50 лет назад.
07:14
This is slightly newer.
180
422440
1256
Это немного поновее.
07:15
This is a microbial fuel cell.
181
423720
1456
Микробный топливный элемент.
07:17
It's the same principle:
182
425200
1256
Принцип тот же самый.
07:18
it's got oxygen on one side,
183
426480
1416
С одной стороны — кислород,
07:19
but instead of having
hydrogen on the other,
hydrogen on the other,
184
427920
2096
а с другой — не водород,
07:22
it's got some soup,
185
430040
1296
а что-то вроде супа,
07:23
and inside that soup
there are living microbes.
there are living microbes.
186
431360
2816
внутри этого супа — живые микробы.
07:26
Now, if you take some organic material --
187
434200
2696
Если взять органические вещества,
07:28
could be some waste products, some food,
188
436920
2336
это могут быть отходы, еда,
07:31
maybe a bit of your sandwich --
189
439280
1496
даже кусочек вашего сэндвича,
07:32
you put it in there,
the microbes will eat that food,
the microbes will eat that food,
190
440800
2816
поместить это всё внутрь,
микробы начнут есть эту пищу
микробы начнут есть эту пищу
07:35
and they will turn it into electricity.
191
443640
1880
и превращать это в электричество.
07:38
Not only that, but if you select
the right kind of microbes,
the right kind of microbes,
192
446400
3496
А если подобрать нужный вид микробов,
07:41
you can use the microbial fuel cell
to treat some of the pollution.
to treat some of the pollution.
193
449920
3760
можно использовать этот топливный элемент
для борьбы с загрязнениями.
для борьбы с загрязнениями.
07:46
If you choose the right microbes,
194
454400
1616
Если выбрать нужный вид микробов,
07:48
the microbes will eat the algae.
195
456040
2616
они смогут питаться и водорослями.
07:50
If you use other kinds of microbes,
196
458680
2336
Если вы возьмёте другой вид микробов,
07:53
they will eat petroleum
spirits and crude oil.
spirits and crude oil.
197
461040
3520
они будут поглощать пары́ бензина
и неочищенную нефть.
и неочищенную нефть.
07:56
So you can see
how this stomach could be used
how this stomach could be used
198
464960
2696
Теперь понятно, как этот желудок
может быть использован:
может быть использован:
07:59
to not only treat the pollution
199
467680
3256
не только для борьбы с загрязнением,
08:02
but also to generate electricity
from the pollution.
from the pollution.
200
470960
2800
но и для получения
электричества из отходов.
электричества из отходов.
08:06
So the robot will move
through the environment,
through the environment,
201
474400
2776
Робот будет двигаться в экосистеме,
08:09
taking food into its stomach,
202
477200
2096
заглатывать пищу в желудок,
08:11
digest the food, create electricity,
203
479320
2496
переваривать её,
производить электричество,
производить электричество,
08:13
use that electricity
to move through the environment
to move through the environment
204
481840
2496
использовать его
для дальнейшего продвижения,
для дальнейшего продвижения,
08:16
and keep doing this.
205
484360
1216
и далее по кругу.
08:17
OK, so let's see what happens
when we run the Row-bot --
when we run the Row-bot --
206
485600
3536
А теперь давайте посмотрим,
что произойдёт во время работы Row-bot,
что произойдёт во время работы Row-bot,
08:21
when it does some rowing.
207
489160
1376
когда он гребёт.
08:22
Here we've got a couple of videos,
208
490560
1656
Я покажу вам два видео-ролика,
08:24
the first thing you'll see --
hopefully you can see here
hopefully you can see here
209
492240
2656
на первом — надеюсь хорошо видно —
08:26
is the mouth open.
210
494920
1296
рот открыт.
08:28
The front mouth and the bottom mouth open,
211
496240
3016
Передняя и задняя части рта открыты
08:31
and it will stay opened enough,
212
499280
1536
и остаются достаточно открытыми,
08:32
then the robot will start to row forward.
213
500840
2016
потом робот начнёт грести вперёд.
08:34
It moves through the water
214
502880
1256
Он движется в воде,
08:36
so that food goes in
as the waste products go out.
as the waste products go out.
215
504160
3096
еда попадает внутрь,
а отходы выходят наружу.
а отходы выходят наружу.
Когда он достаточно поработал,
08:39
Once it's moved enough,
216
507280
1256
08:40
it stops and then it closes the mouth --
217
508560
2936
он останавливается и закрывает рот,
08:43
slowly closes the mouths --
218
511520
2416
делает он это медленно,
08:45
and then it will sit there,
219
513960
1656
а затем спокойно сидит
08:47
and it will digest the food.
220
515640
1640
и переваривает пищу.
08:50
Of course these microbial fuel cells,
221
518000
2696
Конечно, это делают микробные
химические элементы,
химические элементы,
08:52
they contain microbes.
222
520720
1256
которые содержат микробы.
08:54
What you really want is lots of energy
223
522000
1856
Всё, что нужно — много энергии,
08:55
coming out of those microbes
as quickly as possible.
as quickly as possible.
224
523880
2616
получаемой от микробов,
и как можно быстрее.
и как можно быстрее.
08:58
But we can't force the microbes
225
526520
1576
Но мы не можем заставить микробов
09:00
and they generate a small amount
of electricity per second.
of electricity per second.
226
528120
3016
делать это быстрее, они производят
мало энергии за секунду.
мало энергии за секунду.
09:03
They generate milliwatts, or microwatts.
227
531160
3256
Они генерируют милливатты или микроватты.
09:06
Let's put that into context.
228
534440
1856
Я приведу аналогию.
09:08
Your mobile phone for example,
229
536320
1536
Например, ваш мобильный телефон,
09:09
one of these modern ones,
230
537880
1376
самый современный,
09:11
if you use it, it takes about one watt.
231
539280
2216
он потребляет около одного ватта.
09:13
So that's a thousand or a million times
as much energy that that uses
as much energy that that uses
232
541520
3816
Это в тысячу или даже
в миллион раз больше,
в миллион раз больше,
09:17
compared to the microbial fuel cell.
233
545360
1960
чем у микробного топливного элемента.
09:20
How can we cope with that?
234
548000
1576
Как мы с этим справляемся?
09:21
Well, when the Row-bot
has done its digestion,
has done its digestion,
235
549600
2856
Когда Row-bot переварил пищу
после того, как он принял пищу,
09:24
when it's taken the food in,
236
552480
1456
09:25
it will sit there and it will wait
until it has consumed all that food.
until it has consumed all that food.
237
553960
3536
он всё ещё сидит и ждёт,
пока не переварит всю пищу.
пока не переварит всю пищу.
09:29
That could take some hours,
it could take some days.
it could take some days.
238
557520
3216
Это может занять несколько часов
или даже дней.
или даже дней.
09:32
A typical cycle for the Row-bot
looks like this:
looks like this:
239
560760
3696
Обычный цикл робота выглядит так:
09:36
you open your mouth,
240
564480
1256
открывает рот,
09:37
you move,
241
565760
1256
двигается,
09:39
you close your mouth
242
567040
1256
закрывает рот,
09:40
and you sit there for a while waiting.
243
568320
1856
потом останавливается и ждёт.
09:42
Once you digest your food,
244
570200
1376
Как только переварил пищу,
09:43
then you can go about
doing the same thing again.
doing the same thing again.
245
571600
2816
всё начинается заново.
09:46
But you know what, that looks
like a real organism, doesn't it?
like a real organism, doesn't it?
246
574440
2976
Выглядит, как настоящий
живой организм, правда?
живой организм, правда?
09:49
It looks like the kind of thing we do.
247
577440
1856
Похоже на то, что делаем мы.
09:51
Saturday night,
we go out, open our mouths,
we go out, open our mouths,
248
579320
2056
В субботу вечером мы
выбираемся куда-нибудь,
выбираемся куда-нибудь,
09:53
fill our stomachs,
249
581400
1536
наполняем желудки,
09:54
sit in front of the telly and digest.
250
582960
2936
потом садимся перед телевизором
и перевариваем пищу.
и перевариваем пищу.
Когда переварили достаточно,
повторяем с самого начала.
повторяем с самого начала.
09:57
When we've had enough,
we do the same thing again.
we do the same thing again.
251
585920
2376
10:00
OK, if we're lucky with this cycle,
252
588320
2856
Если всё хорошо с этим циклом,
10:03
at the end of the cycle
we'll have enough energy left over
we'll have enough energy left over
253
591200
3536
в конце мы получим достаточно энергии,
10:06
for us to be able to do something else.
254
594760
2136
чтобы мы могли делать что-нибудь ещё.
10:08
We could send a message, for example.
255
596920
2016
Например, можно отправить сообщение.
10:10
We could send a message saying,
256
598960
1496
Можно отправить смс, типа:
10:12
"This is how much pollution
I've eaten recently,"
I've eaten recently,"
257
600480
2336
«Вот сколько отходов я недавно съел»,
10:14
or, "This is the kind of stuff
that I've encountered,"
that I've encountered,"
258
602840
2576
или «Я недавно столкнулся с такой штукой»,
10:17
or, "This is where I am."
259
605440
1680
или «Вот где я».
10:19
That ability to send a message
saying, "This is where I am,"
saying, "This is where I am,"
260
607800
3256
Способность написать
сообщение «Вот где я» —
сообщение «Вот где я» —
10:23
is really, really important.
261
611080
1936
самая, самая важная.
10:25
If you think about the oil slicks
that we saw before,
that we saw before,
262
613040
2496
Если подумать о пятнах нефти,
что мы видели раньше,
что мы видели раньше,
или массовом цветении водорослей,
10:27
or those massive algal blooms,
263
615560
1456
10:29
what you really want to do
is put your Row-bot out there,
is put your Row-bot out there,
264
617040
2696
вам надо будет поместить
вашего Row-bot там,
вашего Row-bot там,
10:31
and it eats up all of those pollutions,
265
619760
1976
он съест все эти загрязнения,
10:33
and then you have to go collect them.
266
621760
2176
после чего вам придётся идти их собирать.
10:35
Why?
267
623960
1216
Почему?
10:37
Because these Row-bots at the moment,
268
625200
1816
Потому что эти современные Row-bot —
10:39
this Row-bot I've got here,
269
627040
1336
и этот, который у меня, —
10:40
it contains motors, it contains wires,
270
628400
1856
содержат моторчики, провода,
10:42
it contains components
which themselves are not biodegradable.
which themselves are not biodegradable.
271
630280
3456
компоненты, которые не биоразлагаемы.
10:45
Current Row-bots contain
things like toxic batteries.
things like toxic batteries.
272
633760
2736
Вот эти Row-bot содержат
токсичные батареи.
токсичные батареи.
10:48
You can't leave those in the environment,
273
636520
1976
Их нельзя оставлять в природе,
10:50
so you need to track them,
274
638520
1496
поэтому их нужно отслеживать,
10:52
and then when they've finished
their job of work,
their job of work,
275
640040
2336
и когда они закончат свою работу,
10:54
you need to collect them.
276
642400
1256
их необходимо собрать.
Так что можно использовать
лишь ограниченное число Row-bot.
лишь ограниченное число Row-bot.
10:55
That limits the number
of Row-bots you can use.
of Row-bots you can use.
277
643680
2336
10:58
If, on the other hand,
278
646040
1256
С другой стороны,
10:59
you have robot a little bit
like a biological organism,
like a biological organism,
279
647320
3136
если у вас есть робот немного
похожий на биоорганизм,
похожий на биоорганизм,
11:02
when it comes to the end of its life,
280
650480
2096
когда его жизненный цикл подойдёт к концу,
11:04
it dies and it degrades to nothing.
281
652600
2456
он умрёт и полностью разложится.
11:07
So wouldn't it be nice if these robots,
282
655080
2336
Поэтому не было бы лучше,
если вместо того,
если вместо того,
11:09
instead of being like this,
made out of plastic,
made out of plastic,
283
657440
2239
чтобы делать их из пластика, как сейчас,
11:11
were made out of other materials,
284
659703
1593
они бы были из другого материала,
11:13
which when you throw them out there,
285
661320
1736
который, когда выбрасываешь,
11:15
they biodegrade to nothing?
286
663080
1336
саморазлагался бы полностью?
11:16
That changes the way
in which we use robots.
in which we use robots.
287
664440
2096
Тогда изменится способ их использования.
11:18
Instead of putting 10 or 100
out into the environment,
out into the environment,
288
666560
3376
Вместо 10 или 100 штук,
которые мы выпускаем в природу,
которые мы выпускаем в природу,
11:21
having to track them,
289
669960
1256
вынуждены следить за ними,
11:23
and then when they die,
290
671240
1336
а когда они умирают,
11:24
collect them,
291
672600
1216
собирать их,
11:25
you could put a thousand,
292
673840
1696
их может стать тысяча,
11:27
a million, a billion robots
into the environment.
into the environment.
293
675560
2736
миллион, миллиард в природе.
11:30
Just spread them around.
294
678320
1816
Просто пустить их повсюду вокруг.
11:32
You know that at the end of their lives,
they're going to degrade to nothing.
they're going to degrade to nothing.
295
680160
3616
И в конце своей жизни
они будут разложены полностью.
они будут разложены полностью.
11:35
You don't need to worry about them.
296
683800
1696
О них не нужно будет беспокоиться.
11:37
So that changes the way
in which you think about robots
in which you think about robots
297
685520
2616
Это меняет ваше представление о роботах
11:40
and the way you deploy them.
298
688160
1376
и способе их использования.
11:41
Then the question is: Can you do this?
299
689560
1856
Вопрос: можем ли мы это сделать?
11:43
Well, yes, we have shown
that you can do this.
that you can do this.
300
691440
2176
Да. Мы показали, что это возможно.
11:45
You can make robots
which are biodegradable.
which are biodegradable.
301
693640
2096
Можно создать биоразлагаемых роботов.
11:47
What's really interesting
is you can use household materials
is you can use household materials
302
695760
2856
Что самое интересное —
есть много обычных материалов,
есть много обычных материалов,
11:50
to make these biodegradable robots.
303
698640
1696
которые можно использовать.
11:52
I'll show you some;
you might be surprised.
you might be surprised.
304
700360
2576
Я покажу несколько.
Возможно, вы удивитесь.
Возможно, вы удивитесь.
11:54
You can make a robot out of jelly.
305
702960
2896
Можно сделать робота из желе.
11:57
Instead of having a motor,
which we have at the moment,
which we have at the moment,
306
705880
2776
Вместо мотора, который
используется сейчас,
используется сейчас,
12:00
you can make things
called artificial muscles.
called artificial muscles.
307
708680
2456
можно взять так называемые
искусственные мышцы.
искусственные мышцы.
12:03
Artificial muscles are smart materials,
308
711160
2296
Искусственные мышцы —
это умный материал,
это умный материал,
12:05
you apply electricity to them,
309
713480
1456
если подключить электричество,
12:06
and they contract,
or they bend or they twist.
or they bend or they twist.
310
714960
2176
они начнут сокращаться, гнуться, тянуться.
12:09
They look like real muscles.
311
717160
2216
Выглядят как настоящие.
12:11
So instead of having a motor,
you have these artificial muscles.
you have these artificial muscles.
312
719400
3000
Итак, вместо мотора — искусственные мышцы.
12:14
And you can make
artificial muscles out of jelly.
artificial muscles out of jelly.
313
722424
2832
И их можно сделать из желе.
12:17
If you take some jelly and some salts,
314
725280
1936
Нужно взять немного желе и соли,
12:19
and do a bit of jiggery-pokery,
315
727240
1576
сделать кое-какие манипуляции,
12:20
you can make an artificial muscle.
316
728840
1776
и получатся искусственные мышцы.
12:22
We've also shown you can make
the microbial fuel cell's stomach
the microbial fuel cell's stomach
317
730640
3576
Мы уже показали, как сделать желудок
с микробными топливными элементами
с микробными топливными элементами
12:26
out of paper.
318
734240
1416
из бумаги.
12:27
So you could make the whole
robot out of biodegradable materials.
robot out of biodegradable materials.
319
735680
3480
То есть можно сделать робота полностью
из саморазлагающегося материала.
из саморазлагающегося материала.
12:31
You throw them out there,
and they degrade to nothing.
and they degrade to nothing.
320
739480
2880
Вы оставляете их там,
и они сами полностью разлагаются.
и они сами полностью разлагаются.
12:35
Well, this is really, really exciting.
321
743600
1856
Это и правда, очень-очень захватывающе.
12:37
It's going to totally change the way
in which we think about robots,
in which we think about robots,
322
745480
3191
Это полностью поменяет
наше представление о роботах,
наше представление о роботах,
12:40
but also it allows you
to be really creative
to be really creative
323
748695
2241
а также позволит проявить
больше творчества,
больше творчества,
12:42
in the way in which you think
about what you can do with these robots.
about what you can do with these robots.
324
750960
3336
чтобы придумать, как и
где их можно применять.
где их можно применять.
12:46
I'll give you an example.
325
754320
1256
Я приведу пример.
12:47
If you can use jelly to make a robot --
326
755600
2576
Если использовать
желе для создания робота,
желе для создания робота,
12:50
now, we eat jelly, right?
327
758200
1896
сейчас мы едим желе, так?
12:52
So, why not make something like this?
328
760120
2496
Почему не сделать что-нибудь подобное?
12:54
A robot gummy bear.
329
762640
1400
Робот-Мишка Гамми.
12:57
Here, I've got some I prepared earlier.
330
765120
2776
Я кое-что подготовил заранее.
12:59
There we go. I've got a packet --
331
767920
1600
Итак, начнём. У меня есть пачка,
13:02
and I've got a lemon-flavored one.
332
770560
1880
она с лимонным ароматизатором.
13:05
I'll take this gummy bear --
he's not robotic, OK?
he's not robotic, OK?
333
773600
2736
Я возьму этого мишку гамми —
это не робот, ладно?
это не робот, ладно?
13:08
We have to pretend.
334
776360
1216
Просто представим.
13:09
And what you do with one of these
is you put it in your mouth --
is you put it in your mouth --
335
777600
3016
И что вы сделаете с одним из них?
Положите в рот.
Положите в рот.
13:12
the lemon's quite nice.
336
780640
1240
Лимон вкусненький.
13:14
Try not to chew it too much,
it's a robot, it may not like it.
it's a robot, it may not like it.
337
782720
2905
Не жуйте сильно, это же робот,
ему может не понравиться.
ему может не понравиться.
13:18
And then you swallow it.
338
786840
2216
А затем вы его проглатываете.
13:21
And then it goes into your stomach.
339
789080
1696
Он попадает в ваш желудок.
13:22
And when it's inside your stomach,
it moves, it thinks, it twists, it bends,
it moves, it thinks, it twists, it bends,
340
790800
3816
И внутри желудка он двигается,
думает, крутится, наклоняется,
думает, крутится, наклоняется,
13:26
it does something.
341
794640
1216
что-то делает.
13:27
It could go further down
into your intestines,
into your intestines,
342
795880
2176
Далее он попадает в кишечник,
13:30
find out whether you've got
some ulcer or cancer,
some ulcer or cancer,
343
798080
2336
выясняет, есть ли у вас язва или рак,
13:32
maybe do an injection,
something like that.
something like that.
344
800440
2096
возможно, он сделает укол
или ещё что-то.
или ещё что-то.
13:34
You know that once
it's done its job of work,
it's done its job of work,
345
802560
2856
Вы знаете, что раз он сделает свою работу,
13:37
it could be consumed by your stomach,
346
805440
2216
ваш желудок его употребит,
13:39
or if you don't want that,
347
807680
1696
а если вы не хотите этого,
13:41
it could go straight through you,
348
809400
1616
он может выйти через вас
13:43
into the toilet,
349
811040
1216
в туалет
13:44
and be degraded safely in the environment.
350
812280
2216
и будет безопасно разлагаться в природе.
13:46
So this changes the way, again,
in which we think about robots.
in which we think about robots.
351
814520
3240
Это полностью меняет
наше представление о роботах.
наше представление о роботах.
13:50
So, we started off looking
at robots that would eat pollution,
at robots that would eat pollution,
352
818720
4296
Мы начали с роботов, которые едят отходы,
13:55
and then we're looking
at robots which we can eat.
at robots which we can eat.
353
823040
2656
а закончили роботами,
которых едим мы сами.
которых едим мы сами.
13:57
I hope this gives you some idea
354
825720
1656
Думаю, это наведёт на мысль,
13:59
of the kinds of things
we can do with future robots.
we can do with future robots.
355
827400
2440
как можно использовать роботов в будущем.
14:03
Thank you very much for your attention.
356
831560
1896
Большое спасибо за внимание.
14:05
(Applause)
357
833480
3483
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Rossiter - RoboticistJonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists.
Why you should listen
Jonathan Rossiter is Professor of Robotics at University of Bristol, and heads the Soft Robotics Group at Bristol Robotics Laboratory. His group researches soft robotics: robots and machines that go beyond conventional rigid and motorized technologies into the world of smart materials, reactive polymers biomimetics and compliant structures. Because they're soft, these robots are inherently safe for interaction with the human body and with the natural environment. They can be used to deliver new healthcare treatments, wearable and assistance devices, and human-interface technologies. They wide impact from furniture to fashion and from space systems to environmental cleanup. They can even be made biodegradable and edible.
Currently a major focus of Rossiter's work is on the development of soft robotic replacement organs for cancer and trauma sufferers and on smart "trousers" to help older people stay mobile for longer.
Jonathan Rossiter | Speaker | TED.com