Ars habla con Hod Lipson sobre “navegar hacia el oeste” hacia lo desconocido aguas de la robótica. Haga clic para la transcripción.
La investigación se ha desglosado tradicionalmente según líneas simples. Hay una investigación básica y fundamental sobre cómo funciona el mundo, y hay investigaciones aplicadas que intentan tomar estos conocimientos y hacer algo útil de ellos. Los dos tienen un final muy diferente. objetivos y requieren enfoques muy diferentes para la investigación proceso.
Pero hay una gran área gris en el medio, donde el enfoque es más aplicado pero el objetivo final puede ser poco más que “hacer algo genial “: cosas como pequeños robots voladores o una computadora 3D pantallas que dependen de cuentas levitadas por láser. �Cómo hacen los investigadores encontrar dirección para estos desafíos de ingeniería abiertos?
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El laboratorio de Hod Lipson está inspirado en una pregunta aparentemente simple que él planteado en un momento de nuestra entrevista: “¿Puedes imprimir en 3D un robot que puede salir de la impresora, con las baterías incluidas? “Para llegar allí, sin embargo, su enfoque es dirigirse a lo desconocido: “simplemente navegar oeste “, como él lo expresó. Como resultado, nuestro tiempo en el laboratorio incluyó discusiones de proyectos como el uso de drones para identificar cultivos que están siendo dañados por infestaciones y el uso de impresoras 3D para crear comida elaborada
La comida impresa en 3D surgió porque las personas en el laboratorio usaban alimentos como el queso crema como sustituto de materiales de impresión con viscosidades similares La sustitución les permitió probar si ciertas los diseños eran viables mientras se usaba un material barato y desechable. Pero el equipo finalmente dejó de deshacerse de él y agregó un mayor variedad de ingredientes de impresión, y comenzó a experimentar con “cocinando” sus creaciones en una forma precisa en 3D con láser.
Pero, mientras que Lipson está feliz de que su laboratorio se divierta, él le importa la robótica y, específicamente, dónde surge corto. Destacando una serie de salidas de una robótica DARPA desafío, dijo que “la IA aún no ha pagado sus cuotas en el mundo real mundo “, y le dice a Ars que un montón de software” podría caminar en un simulador pero no en realidad “. Una de sus soluciones es dar software con mejores músculos artificiales para trabajar.
Una solución que su laboratorio ha encontrado se asemeja a la comida impresa en que se basa en materiales baratos y comunes. El músculo está hecho por mezclando un gel de sílice líquido con alcohol. Cuando el gel se endurece atrapa muchas burbujas de alcohol dentro de ella. Cuando se ejecuta la corriente a través de un cable calefactor incorporado, este alcohol se vaporiza, causando la sílice para expandirse dramáticamente. Miembro del laboratorio de Lipson Miriyev mostró cómo era posible crear uno de estos músculos artificiales en aproximadamente media hora.
Si bien este método genera naturalmente una fuerza expansiva, es También es posible convertirlo en contracción. Miriyev incrustó el “músculo” en una fuerte malla que normalmente se usa para alojar cables de computadora. A medida que se expandía, la malla se expandía de lado con él, obligando a sus dos termina de contraerse el uno hacia el otro. Aunque gradual, Lipson dijo que el cambio eventualmente terminó conduciendo una contracción igual a seis veces qué podría generar un músculo equivalente.
Centrado en el sentimiento
Si Lipson solo tuviera una idea general de dónde le gustaría Investigando para dirigir, su colega Matei Ciocarlie tenía una visión clara: La mano robótica de Luke al final de El imperio contraataca. Ciocarlie habló sobre cómo transmitía la sensación de ser asomó, permitiendo que Luke reaccionara. Pero el sentido del tacto de nuestros dedos sí más que eso. Los dedos transmiten información sobre cuánta presión estamos ejerciendo y si tenemos un buen agarre en una superficie. Las manos robóticas actuales no tienen ese nivel de sensación, pero Ciocarlie quiere cambiar eso.
Su idea para cambiar eso implica incrustar luz pequeña fuentes y sensores ópticos a lo largo de los bordes de un polímero. En su estado normal, estos crean un patrón estable de luz dentro del polímero que puede ser leído por los sensores. Pero como el polimero distorsiona, al ser empujado o estirado, el patrón de luz que llega cada sensor cambiará, y los detalles dependerán de dónde Se están produciendo cambios. Esto crea un patrón complicado de cambios en la luz que entra en los sensores, que pueden ser detectar varias combinaciones de fuentes en cualquier momento.
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Ciocarlie ni siquiera intenta calcular cómo trabajar hacia atrás a partir de estos cambios para determinar en qué parte del polímero era esa fuerza siendo ejercido. En cambio, su equipo entrena redes neuronales usando un póker robótico que permite que la red neuronal correlacione el cambios ópticos con cambios físicos específicos. Cuando una red es capacitado, es capaz de tomar los datos ópticos y descubrir �Qué está pasando con el polímero?
Si bien los investigadores aún no están listos para poner el polímero en el superficie de una mano artificial todavía, tienen otros agarres relacionados proyectos que van al mismo tiempo. Ciocarlie mostró una pinza eso podría rastrear cuánta fuerza está ejerciendo, así como una sola pieza de hardware que podría adoptar varios agarres diferentes a pesar de teniendo un solo actuador. Incluso está trabajando en un poco de hardware que las víctimas de accidentes cerebrovasculares pueden usar para ayudarlos a reaprender cómo para controlar sus manos.
Pero hay un solo tema que se ejecuta en el trabajo del laboratorio y algunos lugares claros a los que les gustaría llegar. Es fácil ver cómo algunos de estos proyectos podrían combinarse en una sola pieza de hardware.
En general, fue difícil no quedar impresionado por el trabajo realizado en ambos laboratorios, incluso si sus enfoques fueron dramáticamente diferente. El área gris entre la investigación básica y la aplicada permite las personas que lo ocupan tienen mucha libertad.
