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  • So, robots.

    翻訳: Hiroshi Uchiyama 校正: Masaki Yanagishita

  • Robots can be programmed

    ロボットです

  • to do the same task millions of times with minimal error,

    ロボットは

  • something very difficult for us, right?

    何百万回もの同一な作業を 最小限の誤りで行いますが

  • And it can be very impressive to watch them at work.

    それは私たちにはとても難しい事ですよね?

  • Look at them.

    ロボットの働きぶりは見事です

  • I could watch them for hours.

    見てください

  • No?

    何時間でも見飽きません

  • What is less impressive

    でしょう?

  • is that if you take these robots out of the factories,

    その好印象が薄れるのは

  • where the environments are not perfectly known and measured like here,

    そのようなロボットを 工場から持ち出した場合です

  • to do even a simple task which doesn't require much precision,

    ここのように 環境が完全には わかっておらず 計測されていない場合

  • this is what can happen.

    さほど精度が要求されない 単純作業をする時でさえ

  • I mean, opening a door, you don't require much precision.

    こんなことが起きてしまいます

  • (Laughter)

    ドアを開けるのに それほど精度は必要ありません

  • Or a small error in the measurements,

    (笑)

  • he misses the valve, and that's it --

    測定におけるわずかな誤差とかでも

  • (Laughter)

    ロボットはバルブの位置を見失い

  • with no way of recovering, most of the time.

    (笑)

  • So why is that?

    ほとんどの場合は立ち直ることさえできません

  • Well, for many years,

    どうしてなのでしょう?

  • robots have been designed to emphasize speed and precision,

    何年にもわたって

  • and this translates into a very specific architecture.

    ロボットは速さと精度を 重視して設計され

  • If you take a robot arm,

    特定の構造を持ったものとして 製作されてきました

  • it's a very well-defined set of rigid links

    ロボットアームの場合

  • and motors, what we call actuators,

    明確な形を持った 剛体リンクと

  • they move the links about the joints.

    アクチュエータと呼ばれる モーターからなり

  • In this robotic structure,

    関節部で剛体リンクを動かします

  • you have to perfectly measure your environment,

    このロボット構造では

  • so what is around,

    環境を完璧に測定して

  • and you have to perfectly program every movement

    周りに何があるかを知り

  • of the robot joints,

    一つ一つの関節の動きについて

  • because a small error can generate a very large fault,

    完璧にプログラムする必要があります

  • so you can damage something or you can get your robot damaged

    小さな誤差が大きな故障につながって 何かを壊したり

  • if something is harder.

    あるいは 相手が自分より固ければ ロボット自体が

  • So let's talk about them a moment.

    壊されたりするからです

  • And don't think about the brains of these robots

    少しこの事についてお話ししましょう

  • or how carefully we program them,

    考えてみて欲しいのは このようなロボットの頭脳についてとか

  • but rather look at their bodies.

    どれだけ注意深くプログラムするかではなく

  • There is obviously something wrong with it,

    ロボットの本体についてです

  • because what makes a robot precise and strong

    課題があるのは明らかです

  • also makes them ridiculously dangerous and ineffective in the real world,

    ロボットを精密で頑強にすると

  • because their body cannot deform

    同時に ロボットは現実世界では 滑稽なほど危険で非効率的なものになるからです

  • or better adjust to the interaction with the real world.

    本体を現実の世界に合わせて

  • So think about the opposite approach,

    変形させたり 調節したりできないからです

  • being softer than anything else around you.

    そこで逆のアプローチを 考えてみましょう

  • Well, maybe you think that you're not really able to do anything if you're soft,

    周りにある どんなものより 柔らかくするのです

  • probably.

    自分が柔らかかったら何もできないと 思ってしまうかもしれません

  • Well, nature teaches us the opposite.

    たぶん

  • For example, at the bottom of the ocean,

    でも大自然は逆のことを教えてくれます

  • under thousands of pounds of hydrostatic pressure,

    例えば海洋の最深部では

  • a completely soft animal

    数千キロの水圧がかかりますが

  • can move and interact with a much stiffer object than him.

    極めて柔らかな動物が

  • He walks by carrying around this coconut shell

    移動したり 自分よりずっと硬い物体を 扱ったりできます

  • thanks to the flexibility of his tentacles,

    このタコはヤシの殻を 運んでいますが

  • which serve as both his feet and hands.

    それは手足になっている触手が

  • And apparently, an octopus can also open a jar.

    柔軟なおかげです

  • It's pretty impressive, right?

    そして当たり前のように ビンの蓋も開けられます

  • But clearly, this is not enabled just by the brain of this animal,

    見事ですよね

  • but also by his body,

    ただ こういうことが できるのはタコの脳だけでなく

  • and it's a clear example, maybe the clearest example,

    体のおかげでもあるのは明らかです

  • of embodied intelligence,

    これは おそらく 「身体化された知性」の

  • which is a kind of intelligence that all living organisms have.

    もっとも明らかな例でしょう

  • We all have that.

    そして この知性は すべての生物が持っているものです

  • Our body, its shape, material and structure,

    私たちもみんな持っています

  • plays a fundamental role during a physical task,

    私たちの体 その形態 材料 構造が

  • because we can conform to our environment

    身体が関わる作業では 基礎的な役割を果たします

  • so we can succeed in a large variety of situations

    それは私たちが環境に 適応できるからであり

  • without much planning or calculations ahead.

    十分な計画や事前の計算がなくても

  • So why don't we put some of this embodied intelligence

    非常に多様な状況に うまく対応できるのです

  • into our robotic machines,

    それなら この「身体化された知性」を

  • to release them from relying on excessive work

    私たちのロボットに取り入れ

  • on computation and sensing?

    過重な計算や計測の負荷を

  • Well, to do that, we can follow the strategy of nature,

    軽減してはどうでしょうか

  • because with evolution, she's done a pretty good job

    それには 自然がとる戦略に 倣えばいいでしょう

  • in designing machines for environment interaction.

    自然は進化を通じて

  • And it's easy to notice that nature uses soft material frequently

    環境に適応する機械を設計することに 成功しているからです

  • and stiff material sparingly.

    自然界では柔らかな素材を 採り入れる例は多く見られますが

  • And this is what is done in this new field or robotics,

    硬い素材はまれなのです

  • which is called "soft robotics,"

    これこそがロボットの 新しい分野で行われることで

  • in which the main objective is not to make super-precise machines,

    「ソフトロボティックス」と呼ばれ

  • because we've already got them,

    その目的はすでにできている様な 超精密なロボットを

  • but to make robots able to face unexpected situations in the real world,

    作ることではなく

  • so able to go out there.

    現実世界で想定外の状況に直面しても それを乗り切れるロボットを

  • And what makes a robot soft is first of all its compliant body,

    作ることなのです

  • which is made of materials or structures that can undergo very large deformations,

    ロボットを柔らかくするには まずボディーに柔軟性を持たせます

  • so no more rigid links,

    非常に大きく変形できる 材料や構造によって作るので

  • and secondly, to move them, we use what we call distributed actuation,

    剛体リンクは必要ありません

  • so we have to control continuously the shape of this very deformable body,

    次に 動作させるために 分散型駆動を使う事で

  • which has the effect of having a lot of links and joints,

    とても変形しやすいボディーを 連続的に制御しなければなりません

  • but we don't have any stiff structure at all.

    これで 多数のリンクや関節があるのと 同じ効果を得られますが

  • So you can imagine that building a soft robot is a very different process

    硬い構造は必要ありません

  • than stiff robotics, where you have links, gears, screws

    柔軟なロボットを作る工程は

  • that you must combine in a very defined way.

    リンクや歯車やネジを正確に組み立て 硬いロボットを作る—

  • In soft robots, you just build your actuator from scratch

    ロボット工学とは大きく異なります

  • most of the time,

    柔軟なロボットでは ほとんどの場合で

  • but you shape your flexible material

    作動装置をゼロから作りますが

  • to the form that responds to a certain input.

    柔軟な素材を 特定の入力に反応するような

  • For example, here, you can just deform a structure

    形にします

  • doing a fairly complex shape

    例を挙げると

  • if you think about doing the same with rigid links and joints,

    剛体リンクと関節で行ったら

  • and here, what you use is just one input,

    かなり複雑な形に 変形することが必要な構造を

  • such as air pressure.

    空気圧など 1つの入力だけで

  • OK, but let's see some cool examples of soft robots.

    変形させることが出来ます

  • Here is a little cute guy developed at Harvard University,

    では 柔軟なロボットの 成功例をいくつか見てみましょう

  • and he walks thanks to waves of pressure applied along its body,

    ハーバード大学で開発された キュートなロボットで

  • and thanks to the flexibility, he can also sneak under a low bridge,

    その本体に沿って圧力の波を 与えることで動き

  • keep walking,

    柔軟性があることで 低い障害物をくぐることができ

  • and then keep walking a little bit different afterwards.

    歩き続け

  • And it's a very preliminary prototype,

    その後は少し変化して歩き続けます

  • but they also built a more robust version with power on board

    まだほんの試作品ですが

  • that can actually be sent out in the world and face real-world interactions

    動力を搭載した より丈夫な バージョンも作りました

  • like a car passing it over it ...

    これは外の世界に出して 実世界で動かすことができます

  • and keep working.

    例えば自動車に轢かれても

  • It's cute.

    動き続けます

  • (Laughter)

    かわいいでしょう

  • Or a robotic fish, which swims like a real fish does in water

    (笑)

  • simply because it has a soft tail with distributed actuation

    あるいは魚ロボットは水の中を 現実の魚と同じように泳ぎますが

  • using still air pressure.

    これは 空気圧を利用した 分散型の動作機構を持つ

  • That was from MIT,

    柔らかな尾びれのおかげです

  • and of course, we have a robotic octopus.

    これはMITが製作しました

  • This was actually one of the first projects

    そして 私たちが作ったのが タコロボットです

  • developed in this new field of soft robots.

    柔軟なロボットという新分野における

  • Here, you see the artificial tentacle,

    初期のプロジェクトでした

  • but they actually built an entire machine with several tentacles

    これは人工触手だけですが

  • they could just throw in the water,

    触手が複数ある ロボットも作りました

  • and you see that it can kind of go around and do submarine exploration

    水中に投入すると

  • in a different way than rigid robots would do.

    水中で動き回って 探査しているように見えます

  • But this is very important for delicate environments, such as coral reefs.

    剛体のロボットとは違った動きです

  • Let's go back to the ground.

    でもこれがサンゴ礁のような デリケートな環境ではとても重要になります

  • Here, you see the view

    陸上に戻りましょう

  • from a growing robot developed by my colleagues in Stanford.

    ご覧いただいているのは

  • You see the camera fixed on top.

    スタンフォードの同僚が開発した 成長するロボットの映像です

  • And this robot is particular,

    先端にカメラが付けてあります

  • because using air pressure, it grows from the tip,

    このロボットの特徴は

  • while the rest of the body stays in firm contact with the environment.

    空気圧を利用して 先端部から伸びていき

  • And this is inspired by plants, not animals,

    本体は周囲に密着することです

  • which grows via the material in a similar manner

    この形状は動物ではなく 植物から発想を得ました

  • so it can face a pretty large variety of situations.

    素材を使って植物のように伸び

  • But I'm a biomedical engineer,

    とても多彩な状況に 対応することができます

  • and perhaps the application I like the most

    でも私は生体医工学の技術者なので

  • is in the medical field,

    一番関心のある応用領域は

  • and it's very difficult to imagine a closer interaction with the human body

    医療分野です

  • than actually going inside the body,

    ロボットが実際に 身体の内部に入ることこそ

  • for example, to perform a minimally invasive procedure.

    最も密接な人体との関わりでしょう

  • And here, robots can be very helpful with the surgeon,

    たとえば低侵襲手術の場合です

  • because they must enter the body

    このような場面ではロボットが 外科医の役に立つでしょう

  • using small holes and straight instruments,

    なぜならロボットは

  • and these instruments must interact with very delicate structures

    小さな穴から まっすぐな器具とともに人体に入る必要があり

  • in a very uncertain environment,

    そのような器具は 予測できない環境で

  • and this must be done safely.

    繊細な組織に接触する上に

  • Also bringing the camera inside the body,

    安全でなくてはなりません

  • so bringing the eyes of the surgeon inside the surgical field

    さらに体内にカメラを入れれば

  • can be very challenging if you use a rigid stick,

    外科医は術野の内部が見えますが

  • like a classic endoscope.

    従来の内視鏡のような 剛体の棒を使うのは

  • With my previous research group in Europe,

    困難な場合があります

  • we developed this soft camera robot for surgery,

    ヨーロッパで私の属していた研究グループでは

  • which is very different from a classic endoscope,

    外科手術のための 柔らかいカメラロボットを開発しました

  • which can move thanks to the flexibility of the module

    これは従来の内視鏡とは全く異なり

  • that can bend in every direction and also elongate.

    モジュールが柔軟なので

  • And this was actually used by surgeons to see what they were doing

    どの方向にも曲がりますし 伸ばすこともできます

  • with other instruments from different points of view,

    そしてこれは 他の機器の状況を

  • without caring that much about what was touched around.

    別の視点から見るために 外科医が実際に使用しました

  • And here you see the soft robot in action,

    周囲のどの臓器に接触しているか 気を配る必要がありません

  • and it just goes inside.

    こちらは柔軟なロボットが活動している様子で

  • This is a body simulator, not a real human body.

    ちょうど内部に入ろうとしています

  • It goes around.

    人体シミュレータで実際の人体ではありません

  • You have a light, because usually,

    体内を移動します

  • you don't have too many lights inside your body.

    照明も内蔵しているのは

  • We hope.

    普通 体内には明かりがないからです

  • (Laughter)

    そう願いたいです

  • But sometimes, a surgical procedure can even be done using a single needle,

    (笑)

  • and in Stanford now, we are working on a very flexible needle,

    たった1本の針で 外科手術ができる場合がありますが

  • kind of a very tiny soft robot

    現在スタンフォードでは 柔軟な針を開発中です

  • which is mechanically designed to use the interaction with the tissues

    微小で柔軟なロボットですが

  • and steer around inside a solid organ.

    組織との接触を利用して 実質臓器の内部で舵を取って進むよう

  • This makes it possible to reach many different targets, such as tumors,

    機械的設計がされています

  • deep inside a solid organ

    これによって 腫瘍など 実質臓器の奥深くにある様々な対象に

  • by using one single insertion point.

    到達できるようになります

  • And you can even steer around the structure that you want to avoid

    挿入点は1か所で

  • on the way to the target.

    対象に届くまでに避けたい部位をかわして

  • So clearly, this is a pretty exciting time for robotics.

    舵取りもできます

  • We have robots that have to deal with soft structures,

    現代は ロボット工学にとって ワクワクするような時代です

  • so this poses new and very challenging questions

    柔らかい組織を 扱わねばならないロボットは

  • for the robotics community,

    ロボット工学のコミュニティに 新たな難問を投げかけています

  • and indeed, we are just starting to learn how to control,

    実際 制御の方法や 柔軟な構造にどうセンサーを

  • how to put sensors on these very flexible structures.

    取り付けるかの 研究を始めたところです

  • But of course, we are not even close to what nature figured out

    もちろん 何百万年に渡る進化を通して 自然が見出したものに

  • in millions of years of evolution.

    私たちはまだまだ近づいていません

  • But one thing I know for sure:

    でも 確信していることがあります

  • robots will be softer and safer,

    ロボットは より柔軟で より安全なものになり

  • and they will be out there helping people.

    人々を助ける存在に なっていくでしょう

  • Thank you.

    ありがとう

  • (Applause)

    (拍手)

So, robots.

翻訳: Hiroshi Uchiyama 校正: Masaki Yanagishita

字幕と単語

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B1 中級 日本語 TED ロボット 柔軟 変形 外科 関節

TED】ギアーダ・ゲルボーニ:柔軟でソフトなロボットの信じられない可能性 (柔軟でソフトなロボットの信じられない可能性|ギアーダ・ゲルボーニ) (【TED】Giada Gerboni: The incredible potential of flexible, soft robots (The incredible potential of flexible, soft robots | Giada Gerboni))

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    林宜悉 に公開 2021 年 01 月 14 日
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