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  • My students and I work on very tiny robots.

    翻訳: Moe Shoji 校正: Masami Mutsukado and Kacie Wright

  • Now, you can think of these as robotic versions

    私は私の学生と一緒に 極小ロボットに取り組んでいます

  • of something that you're all very familiar with: an ant.

    皆さんもよくご存知の生き物の

  • We all know that ants and other insects at this size scale

    ロボット版だと考えて下さい アリです

  • can do some pretty incredible things.

    アリをはじめ このサイズの昆虫が

  • We've all seen a group of ants, or some version of that,

    かなりすごい能力を持っているのは ご承知のとおりです

  • carting off your potato chip at a picnic, for example.

    ピクニックのときに アリなどの昆虫の群れが

  • But what are the real challenges of engineering these ants?

    ポテトチップスを引っ張っているのを 見たことがあるでしょう

  • Well, first of all, how do we get the capabilities of an ant

    このようなアリを作る 真の困難とは何でしょう?

  • in a robot at the same size scale?

    まずはじめに アリの能力をどうやって

  • Well, first we need to figure out how to make them move

    同じサイズのロボットに 搭載すればいいのでしょう?

  • when they're so small.

    これほど小さいものを どうやって動かすかを

  • We need mechanisms like legs and efficient motors

    まず考えなければなりません

  • in order to support that locomotion,

    脚や効率のよいモーターなどで

  • and we need the sensors, power and control

    運動を支える必要がありますし

  • in order to pull everything together in a semi-intelligent ant robot.

    センサーや動力源や制御装置で

  • And finally, to make these things really functional,

    半自動制御のアリのロボットを 動くようにしなければなりません

  • we want a lot of them working together in order to do bigger things.

    最後に これらを 機能的にするためには

  • So I'll start with mobility.

    たくさん集まって より大きな作業を できるようにしなければなりません

  • Insects move around amazingly well.

    可動性から始めましょう

  • This video is from UC Berkeley.

    昆虫は非常にうまく動き回ります

  • It shows a cockroach moving over incredibly rough terrain

    このビデオはカリフォルニア大学のものです

  • without tipping over,

    ゴキブリが とても凹凸の多い表面を

  • and it's able to do this because its legs are a combination of rigid materials,

    転ばずに歩いています

  • which is what we traditionally use to make robots,

    これはゴキブリの脚が 従来ロボットに使われていたような固い物質と

  • and soft materials.

    やわらかい物質の

  • Jumping is another really interesting way to get around when you're very small.

    組み合わせでできているからです

  • So these insects store energy in a spring and release that really quickly

    ジャンプも小さい生き物の動き方として 面白いものです

  • to get the high power they need to jump out of water, for example.

    ばねに貯めたエネルギーを 素早く解放することで

  • So one of the big contributions from my lab

    たとえば 水から飛び出るような 大きな力を得ています

  • has been to combine rigid and soft materials

    私の研究室が成し遂げた 大きな貢献のひとつは

  • in very, very small mechanisms.

    固い物質とやわらかい物質を

  • So this jumping mechanism is about four millimeters on a side,

    とても小さいメカニズムに 混在させるということです

  • so really tiny.

    ジャンプのメカニズムは 幅4ミリほどで

  • The hard material here is silicon, and the soft material is silicone rubber.

    とても小さいです

  • And the basic idea is that we're going to compress this,

    固い物質はシリコンで やわらかい物質はシリコンラバーです

  • store energy in the springs, and then release it to jump.

    基本的な考えとしては これを収縮させて

  • So there's no motors on board this right now, no power.

    ばねにエネルギーを貯め 解放してジャンプするというものです

  • This is actuated with a method that we call in my lab

    ですから モーターも動力源も 搭載されていません

  • "graduate student with tweezers." (Laughter)

    これを動かすのに必要な方法論は 私の研究室で

  • So what you'll see in the next video

    「大学院生とピンセット」と 呼んでいるものです (笑)

  • is this guy doing amazingly well for its jumps.

    次のビデオでは

  • So this is Aaron, the graduate student in question, with the tweezers,

    これが非常によく 跳躍する様子が見られます

  • and what you see is this four-millimeter-sized mechanism

    こちらは件のピンセットを持った 大学院生のアーロンですが

  • jumping almost 40 centimeters high.

    ここでは大きさ4mmのメカニズムが

  • That's almost 100 times its own length.

    高さ40cmもジャンプしているのが わかります

  • And it survives, bounces on the table,

    これは大きさの100倍にも及ぶ高さです

  • it's incredibly robust, and of course survives quite well until we lose it

    壊れることなく テーブルにバウンドしています

  • because it's very tiny.

    これは非常に堅固です もちろんとても小さいので

  • Ultimately, though, we want to add motors to this too,

    失くさないよう 気を付けなければいけません

  • and we have students in the lab working on millimeter-sized motors

    ですが最終的にこれにも モーターを搭載したいので

  • to eventually integrate onto small, autonomous robots.

    研究室の学生たちは 小さい自動制御ロボットに搭載する

  • But in order to look at mobility and locomotion at this size scale to start,

    1mm単位のモーターに取り組んでいます

  • we're cheating and using magnets.

    しかし可動性を考慮して このサイズのものを始動させるために

  • So this shows what would eventually be part of a micro-robot leg,

    ちょっとずるいですが 磁石を使っています

  • and you can see the silicone rubber joints

    これはマイクロロボットの脚になるものです

  • and there's an embedded magnet that's being moved around

    接続部がシリコンラバーで

  • by an external magnetic field.

    外の磁場によって動かされている 埋め込まれた磁石が

  • So this leads to the robot that I showed you earlier.

    見えると思います

  • The really interesting thing that this robot can help us figure out

    これが先ほどお見せした ロボットにつながります

  • is how insects move at this scale.

    このロボットによって 解明される興味深いことは

  • We have a really good model for how everything

    この大きさの昆虫の動き方です

  • from a cockroach up to an elephant moves.

    ゴキブリからゾウに至るまで あらゆるものの動き方の

  • We all move in this kind of bouncy way when we run.

    とてもいいモデルになるのです

  • But when I'm really small, the forces between my feet and the ground

    皆走るときには 少し飛び跳ねるように動きますが

  • are going to affect my locomotion a lot more than my mass,

    とても小さい場合は 脚と地面の間に働く力の方が

  • which is what causes that bouncy motion.

    体の体積よりも運動に影響します

  • So this guy doesn't work quite yet,

    そのために飛び跳ねるように動くのです

  • but we do have slightly larger versions that do run around.

    これはまだうまく動きませんが

  • So this is about a centimeter cubed, a centimeter on a side, so very tiny,

    もう少し大きいもので 走り回れるものを作りました

  • and we've gotten this to run about 10 body lengths per second,

    これは1立法cmの大きさで 幅1cmで とても小さいです

  • so 10 centimeters per second.

    1秒に全長10個分 走り回るようにしたので

  • It's pretty quick for a little, small guy,

    秒速10cmです

  • and that's really only limited by our test setup.

    この大きさにしては かなり速いですが

  • But this gives you some idea of how it works right now.

    試験環境に限りがあったため この速さが限界です

  • We can also make 3D-printed versions of this that can climb over obstacles,

    でも動き方については わかったと思います

  • a lot like the cockroach that you saw earlier.

    障害物を越えることのできる 3Dプリンターで作ったものもあります

  • But ultimately we want to add everything onboard the robot.

    先ほどのゴキブリに よく似ていますね

  • We want sensing, power, control, actuation all together,

    最終的にはすべてを 搭載したいと思っています

  • and not everything needs to be bio-inspired.

    センサーや動力源 制御装置や 作動装置もすべて搭載したいのですが

  • So this robot's about the size of a Tic Tac.

    すべてが生き物に由来している 必要はありません

  • And in this case, instead of magnets or muscles to move this around,

    このロボットは タブレット菓子くらいの大きさです

  • we use rockets.

    この場合 動き回るための 磁石や筋肉の代わりに

  • So this is a micro-fabricated energetic material,

    ロケットを使います

  • and we can create tiny pixels of this,

    これはマイクロ加工された エネルギー物質で

  • and we can put one of these pixels on the belly of this robot,

    数ピクセル分作って

  • and this robot, then, is going to jump when it senses an increase in light.

    このロボットのおなかに つけることができます

  • So the next video is one of my favorites.

    そうすると 光が強くなるのを 感じてジャンプするのです

  • So you have this 300-milligram robot

    次のビデオは私のお気に入りです

  • jumping about eight centimeters in the air.

    300mgのロボットが

  • It's only four by four by seven millimeters in size.

    8cmほどジャンプしているのが わかります

  • And you'll see a big flash at the beginning

    大きさはたったの 4mm x 4mm x 7mmです

  • when the energetic is set off,

    最初にエネルギーが放出されたときに

  • and the robot tumbling through the air.

    大きな光が出て

  • So there was that big flash,

    ロボットが空中を浮遊しているのが わかりますね

  • and you can see the robot jumping up through the air.

    大きな光が出て

  • So there's no tethers on this, no wires connecting to this.

    ロボットが空中をジャンプしています

  • Everything is onboard, and it jumped in response

    このロボットにはロープも ワイヤーもついていません

  • to the student just flicking on a desk lamp next to it.

    すべてが搭載され 学生がそばにあるデスクランプを

  • So I think you can imagine all the cool things that we could do

    つけたことに反応して ジャンプしたのです

  • with robots that can run and crawl and jump and roll at this size scale.

    ですから 走ったり這い回ったり ジャンプしたり転げまわる

  • Imagine the rubble that you get after a natural disaster like an earthquake.

    このサイズのロボットですごいことが できることが想像できるでしょう

  • Imagine these small robots running through that rubble

    地震のような自然災害のあとで 出る瓦礫を考えてみてください

  • to look for survivors.

    こうした小さなロボットが 瓦礫の周りを走り回って

  • Or imagine a lot of small robots running around a bridge

    生存者を探せたらどうでしょう

  • in order to inspect it and make sure it's safe

    あるいは 小さなロボットが たくさん橋の周りを走り回って

  • so you don't get collapses like this,

    安全性を確認するのはどうでしょう

  • which happened outside of Minneapolis in 2007.

    ミネアポリス近郊で

  • Or just imagine what you could do

    2007年に起こったようなことは 起こらないでしょう

  • if you had robots that could swim through your blood.

    あなたの血管を泳ぎまわれるような

  • Right? "Fantastic Voyage," Isaac Asimov.

    ロボットがあったらどうか 想像してみてください

  • Or they could operate without having to cut you open in the first place.

    アイザック・アシモフの 『ミクロの決死圏』みたいでしょ?

  • Or we could radically change the way we build things

    開腹しないでロボットが 手術できたらどうでしょうか?

  • if we have our tiny robots work the same way that termites do,

    シロアリのように動き回る 小さなロボットがあれば

  • and they build these incredible eight-meter-high mounds,

    建設方法を大きく 変化させられるかもしれません

  • effectively well ventilated apartment buildings for other termites

    シロアリはアフリカやオーストラリアで

  • in Africa and Australia.

    他のシロアリと一緒に住むための とても換気のいい 高さ8mもの

  • So I think I've given you some of the possibilities

    山を作るのです

  • of what we can do with these small robots.

    小さなロボットでできることの 可能性をいくつか

  • And we've made some advances so far, but there's still a long way to go,

    お見せしました

  • and hopefully some of you can contribute to that destination.

    いくらか進歩したとはいえ まだまだ道は長いですが

  • Thanks very much.

    あなた方の中に この道に 貢献できる人がいることを願います

  • (Applause)

    ありがとうございました

My students and I work on very tiny robots.

翻訳: Moe Shoji 校正: Masami Mutsukado and Kacie Wright

字幕と単語

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B1 中級 日本語 TED ロボット ジャンプ 搭載 アリ 小さい

TED】サラ・バーグブライター。なぜ私は米粒大のロボットを作るのか (Sarah Bergbreiter: なぜ私は米粒大のロボットを作るのか) (【TED】Sarah Bergbreiter: Why I make robots the size of a grain of rice (Sarah Bergbreiter: Why I make robots the size of a grain of rice))

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    Zenn に公開 2021 年 01 月 14 日
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