ABOUT THE SPEAKER
Giada Gerboni - Biomedical engineer
Giada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality.

Why you should listen

Giada Gerboni is a postdoctoral scholar at Stanford University, in the Collaborative Haptics and Robotics in Medicine (CHARM) Lab. Gerboni is working on the design and control of needle-sized flexible robots, work that aims to improve current percutaneous tumor ablation procedures. As she says: "One of the most exciting parts of this research is to enable surgical operations in ways that, not long ago, had not yet been conceived."

Gerboni received BE and MS degrees in biomedical engineering from the University of Pisa and a PhD in biorobotics from The BioRobotics Institute of Sant’Anna School of Advanced Studies in Pisa, Italy. During her PhD, she specialized in surgical robotics, studying and developing innovative strategies for the actuation and sensing of soft and flexible instruments for applications in MIS (Minimally Invasive Surgery).

A new branch of robotics, called "soft robotics," is expanding the boundaries of robotic applications. Soft robotics faces the grand challenge of increasing the capabilities of robots to make them more suitable for physical interactions with the real world. It involves use of soft and flexible materials, deformable sensors and very different control strategies than traditional robots, which are designed to work in well-defined and confined environments. Gerboni has been involved in this field from the time of her PhD, and since then she has been exploring its potential in the medical/surgical area, where safe robot-environment interaction is crucial. 

More profile about the speaker
Giada Gerboni | Speaker | TED.com
TED2018

Giada Gerboni: The incredible potential of flexible, soft robots

جيادا جيربونى: الإمكانات المذهلة للروبوتات المرنة

Filmed:
1,397,702 views

يتم تصميم الروبوتات من أجل السرعة والدقة - ولكن صلابتها تحد دائمًا من كيفية استخدامها. في هذا الحديث المشوق، تعرض المهندسة الطبية جيادا جيربوني أحدث التطورات في مجال "الروبوتات المرنة"، وهو مجال جديد يهدف إلى إنتاج آلات ذكية تقلد الطبيعة ، مثل الأخطبوط الروبوت. تعرف على المزيد حول كيف يمكن لهذه الهياكل المرنة أن تلعب دورًا مهمًا في الجراحة والطب وحياتنا اليومية.
- Biomedical engineer
Giada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
So, robotsالروبوتات.
0
1531
1837
الروبوتات.
00:15
Robotsالروبوتات can be programmedبرمجة
1
3392
1414
يمكن برمجة الروبوتات
00:16
to do the sameنفسه taskمهمة millionsملايين of timesمرات
with minimalأدنى errorخطأ,
2
4830
3691
لأداء نفس المهمة
ملايين المرات بأقل الأخطاء،
00:20
something very difficultصعب for us, right?
3
8545
2514
وهو أمر يصعب علينا فعله، أليس كذلك؟
00:23
And it can be very impressiveمحرج
to watch them at work.
4
11083
3161
ومن المثير للإعجاب مشاهدتهم وهم يعملون.
00:26
Look at them.
5
14268
1256
انظروا إليهم.
00:27
I could watch them for hoursساعات.
6
15548
1908
يمكنني مشاهدتهم لساعات.
00:30
No?
7
18108
1299
أليس كذلك؟
00:31
What is lessأقل impressiveمحرج
8
19431
2207
أما غير المثير للإعجاب
00:33
is that if you take these robotsالروبوتات
out of the factoriesالمصانع,
9
21662
2933
هو أنه إذا أخرجنا هذه الروبوتات
من المصانع،
00:36
where the environmentsالبيئات are not
perfectlyتماما knownمعروف and measuredقياس like here,
10
24619
4380
حيث البيئة ليست معايرة بكفاءة كما هناك،
00:41
to do even a simpleبسيط taskمهمة
whichالتي doesn't requireتطلب much precisionالاحكام,
11
29023
4278
لأداء مهمة بسيطة لا تتطلب الكثير من الدقة،
00:45
this is what can happenيحدث.
12
33325
1611
فهذا ما يحدث.
00:46
I mean, openingافتتاح a doorباب,
you don't requireتطلب much precisionالاحكام.
13
34960
2729
إن فتح باب لا يتطلب الكثير من الدقة.
00:49
(Laughterضحك)
14
37713
1030
(ضحك)
00:50
Or a smallصغير errorخطأ in the measurementsقياسات,
15
38767
2454
أو خطأ حسابي صغير،
00:53
he missesيخطئ the valveصمام, and that's it --
16
41245
1826
فيخطئ الصمام، وينتهي الأمر.
00:55
(Laughterضحك)
17
43095
1270
(ضحك)
00:56
with no way of recoveringيتعافى,
mostعظم of the time.
18
44389
2444
مع عدم وجود فرصة لتجاوز المشكل أغلب الوقت.
00:59
So why is that?
19
47561
1675
فلماذا يحدث ذلك؟
01:01
Well, for manyكثير yearsسنوات,
20
49260
1874
للعديد من السنوات،
01:03
robotsالروبوتات have been designedتصميم
to emphasizeالتأكيد على speedسرعة and precisionالاحكام,
21
51158
3300
تم تصميم الروبوتات
للتأكيد على السرعة والدقة،
01:06
and this translatesيترجم
into a very specificمحدد architectureهندسة معمارية.
22
54482
2962
ويتم تصميمهم وفقًا لبنية محددة.
01:09
If you take a robotإنسان آلي armذراع,
23
57468
1151
إن أخذتم ذراع روبوت،
01:10
it's a very well-definedواضحة المعالم
setجلس of rigidجامد linksالروابط
24
58643
2759
فهي مجموعة محددة من الروابط الصلبة
01:13
and motorsالمحركات, what we call actuatorsالمحركات,
25
61426
2059
والمحركات، التي نسميها المشغلات،
01:15
they moveنقل the linksالروابط about the jointsالمفاصل.
26
63509
1770
وهي تحرك الروابط حول المفاصل.
01:17
In this roboticالروبوتية structureبناء,
27
65303
1307
وفي هذه البنية الروبوتية،
01:18
you have to perfectlyتماما
measureقياس your environmentبيئة,
28
66624
2227
عليكم معايرة البيئة بدقة،
01:20
so what is around,
29
68865
1897
وهي المحيط،
01:22
and you have to perfectlyتماما
programبرنامج everyكل movementحركة
30
70786
2639
ويجب برمجة كل حركة
01:25
of the robotإنسان آلي jointsالمفاصل,
31
73449
2135
لمفاصل الروبوت بدقة،
01:27
because a smallصغير errorخطأ
can generateتوفير a very largeكبير faultخطأ,
32
75608
3262
لأن خطأ صغير قد ينجم عنه خلل كبير،
01:30
so you can damageضرر something
or you can get your robotإنسان آلي damagedالتالفة
33
78894
3013
قد يفسد جزءًا من الروبوت،
أو الروبوت بأكمله
01:33
if something is harderأصعب.
34
81931
1531
إن كان المشكل معقدًا.
01:36
So let's talk about them a momentلحظة.
35
84107
2205
لنتحدث عن هذه الروبوتات.
01:38
And don't think
about the brainsعقل of these robotsالروبوتات
36
86336
3223
ولا تفكروا في عقولها
01:41
or how carefullyبحرص we programبرنامج them,
37
89583
2745
أو كيف نبرمجهم بعناية،
01:44
but ratherبدلا look at theirهم bodiesجثث.
38
92352
1818
ولكن انظروا إلى بنياتهم.
01:46
There is obviouslyبوضوح
something wrongخطأ with it,
39
94606
2879
هناك أمر خاطئ فيها،
01:49
because what makesيصنع a robotإنسان آلي
preciseدقيق and strongقوي
40
97509
3127
لأن ما يجعل الروبوت دقيقًا وقويًا
01:52
alsoأيضا makesيصنع them ridiculouslyيبعث على السخرية dangerousخطير
and ineffectiveغير فعال in the realحقيقة worldالعالمية,
41
100660
4389
يجعله أيضًا خطيرًا وغير فعال في الواقع،
01:57
because theirهم bodyالجسم cannotلا تستطيع deformتشوه
42
105073
1985
لأن أجسادهم لا تتغير
01:59
or better adjustيعدل to the interactionالتفاعل
with the realحقيقة worldالعالمية.
43
107082
3229
أو تتكيف عند التفاعل مع العالم الحقيقي.
02:03
So think about the oppositeمقابل approachمقاربة,
44
111226
3118
لذا فكروا في المقاربة العكسية،
02:06
beingيجرى softerليونة than
anything elseآخر around you.
45
114368
2818
أن يصبحوا ألين من أي شيء آخر حولهم.
02:09
Well, maybe you think that you're not
really ableقادر to do anything if you're softناعم,
46
117827
5085
ربما تعتقدون أنكم لن تقدروا
أن تفعلوا أي شيء إن كنتم لينين،
02:14
probablyالمحتمل.
47
122936
1167
ذلك محتمل.
02:16
Well, natureطبيعة teachesيعلم us the oppositeمقابل.
48
124127
2850
ولكن الطبيعة تعلمنا العكس.
02:19
For exampleمثال, at the bottomالأسفل of the oceanمحيط,
49
127001
2031
على سبيل المثال، في قاع المحيطات،
02:21
underتحت thousandsالآلاف of poundsجنيه أو رطل للوزن
of hydrostaticهيدروستاتى متعلق بتوازن الموائع pressureالضغط,
50
129056
2436
حيث يوجد ضغط هيدروليكي كبير،
02:23
a completelyتماما softناعم animalحيوان
51
131516
2428
يوجد كائن لين للغاية
02:25
can moveنقل and interactتفاعل
with a much stifferصلابة objectموضوع than him.
52
133968
3277
يمكنه الحركة والتفاعل مع أشياء أصلب منه.
02:29
He walksيمشي by carryingحمل around
this coconutجوزة الهند shellالصدف
53
137878
2847
ويسير وهو يحمل قشرة جوز الهند
02:32
thanksشكر to the flexibilityالمرونة
of his tentaclesمخالب,
54
140749
2384
بفضل مرونة مجساته،
02:35
whichالتي serveتخدم as bothكلا his feetأقدام and handsأيادي.
55
143157
2504
التي تعمل كأرجل وأيدي.
02:38
And apparentlyكما يبدو,
an octopusأخطبوط can alsoأيضا openفتح a jarإناء.
56
146241
3825
كما يمكن للأخطبوط بوضوح فتح جرة.
02:43
It's prettyجميلة impressiveمحرج, right?
57
151883
1754
أمر مثير، أليس كذلك؟
02:47
But clearlyبوضوح, this is not enabledتمكين
just by the brainدماغ of this animalحيوان,
58
155918
4500
ولكن من الواضح، أن ذلك ليس ممكنًا
بفضل عقل هذا الكائن فقط،
02:52
but alsoأيضا by his bodyالجسم,
59
160442
2014
ولكن بفضل جسمه أيضًا،
02:54
and it's a clearواضح exampleمثال,
maybe the clearestأوضح exampleمثال,
60
162480
4032
وذلك هو أوضح مثال،
02:58
of embodiedتتجسد intelligenceالمخابرات,
61
166536
1800
عن الذكاء المجسد،
03:00
whichالتي is a kindطيب القلب of intelligenceالمخابرات
that all livingالمعيشة organismsالكائنات الحية have.
62
168360
3286
وهو نوع من الذكاء تمتلكه
جميع الكائنات الحية.
03:03
We all have that.
63
171670
1566
فجميعنا نملك ذلك.
03:05
Our bodyالجسم, its shapeشكل,
materialمواد and structureبناء,
64
173260
3842
فجسمنا، وشكله، ومادته، وبنيته،
03:09
playsيلعب a fundamentalأساسي roleوظيفة
duringأثناء a physicalجسدي - بدني taskمهمة,
65
177126
3182
يلعب دورًا أساسيًا خلال المهام الجسدية،
03:12
because we can conformتتفق to our environmentبيئة
66
180332
5613
لأننا نستطيع التكيف مع بيئتنا
03:17
so we can succeedينجح in a largeكبير
varietyتشكيلة of situationsمواقف
67
185969
2404
حتى نتمكن من النجاح في العديد من المواقف
03:20
withoutبدون much planningتخطيط
or calculationsالعمليات الحسابية aheadالمكانية.
68
188397
2993
بدون الكثير من التخطيط والحسابات المسبقة.
03:23
So why don't we put
some of this embodiedتتجسد intelligenceالمخابرات
69
191414
2715
لذلك لما لا نضع بعض هذا الذكاء المجسد
03:26
into our roboticالروبوتية machinesآلات,
70
194153
1555
في الروبوتات،
03:27
to releaseإطلاق سراح them from relyingالاعتماد
on excessiveمفرط، متطرف، متهور work
71
195732
2349
حتى نحررهم من اللجوء للكثير
03:30
on computationحساب and sensingالاستشعار?
72
198105
2017
من الحسابات والاستشعار؟
03:33
Well, to do that, we can followإتبع
the strategyإستراتيجية of natureطبيعة,
73
201097
2650
ولفعل ذلك يمكننا تتبع خطة الطبيعة،
03:35
because with evolutionتطور,
she's doneفعله a prettyجميلة good jobوظيفة
74
203771
2612
لأنها قامت بعمل رائع عن طريق التطور،
03:38
in designingتصميم machinesآلات
for environmentبيئة interactionالتفاعل.
75
206407
4496
في تصميم آلات تتفاعل مع البيئة.
03:42
And it's easyسهل to noticeتنويه that natureطبيعة
usesالاستخدامات softناعم materialمواد frequentlyفي كثير من الأحيان
76
210927
4494
ومن السهل ملاحظة أن الطبيعة
تستخدم المواد اللينة عادة
03:47
and stiffصلب materialمواد sparinglyماما.
77
215445
2295
والمواد الصلبة قليلًا.
03:49
And this is what is doneفعله
in this newالجديد fieldحقل or roboticsالروبوتات,
78
217764
3792
وهذا ما يتم فعله في مجال الروبوتات الجديد،
03:53
whichالتي is calledمسمي "softناعم roboticsالروبوتات,"
79
221580
2300
والذي يدعى "الروبوتات اللينة،"
03:55
in whichالتي the mainالأساسية objectiveموضوعي
is not to make super-preciseدقة فائقة machinesآلات,
80
223904
3736
حيث الهدف الرئيسي
ليس صنع آلات عالية الدقة،
03:59
because we'veقمنا alreadyسابقا got them,
81
227664
1937
لأننا قد فعلنا ذلك من قبل،
04:01
but to make robotsالروبوتات ableقادر to faceوجه
unexpectedغير متوقع situationsمواقف in the realحقيقة worldالعالمية,
82
229625
4920
ولكن لجعل الروبوتات قادرة على مواجهة
مواقف غير متوقعة في العالم الحقيقي،
04:06
so ableقادر to go out there.
83
234569
1557
وبالتالي قادرة على التواجد به.
04:08
And what makesيصنع a robotإنسان آلي softناعم
is first of all its compliantمتوافقة bodyالجسم,
84
236150
3524
وما يجعل الروبوت لينًا
هو أولًا جسده الطيع،
04:11
whichالتي is madeمصنوع of materialsالمواد or structuresالهياكل
that can undergoخضع very largeكبير deformationsتشوهات,
85
239698
5531
الذي يصنع من مواد وبنية يمكنها التشكل،
04:17
so no more rigidجامد linksالروابط,
86
245253
1831
حيث لم يعد هناك روابط صلبة،
04:19
and secondlyثانيا, to moveنقل them,
we use what we call distributedوزعت actuationيشتغل,
87
247108
3548
وثانيًا، لتحريكه نستخدم مشغلات موزعة،
04:22
so we have to controlمراقبة continuouslyبشكل متواصل
the shapeشكل of this very deformableتشوه bodyالجسم,
88
250680
5032
لنتحكم باستمرار في شكل هذا الجسد الطيع،
04:27
whichالتي has the effectتأثير
of havingوجود a lot of linksالروابط and jointsالمفاصل,
89
255736
3298
ويشبه ذلك تأثير وجود العديد
من الروابط والمفاصل،
04:31
but we don't have
any stiffصلب structureبناء at all.
90
259058
2623
ولكننا لا نملك بنية صلبة على الإطلاق.
04:33
So you can imagineتخيل that buildingبناء
a softناعم robotإنسان آلي is a very differentمختلف processمعالج
91
261705
3430
لذا يمكنكم تخيل أن صنع روبوت لين
هو عمل مختلف للغاية
04:37
than stiffصلب roboticsالروبوتات,
where you have linksالروابط, gearsالتروس, screwsمسامير
92
265159
2880
عن الروبوتات الصلبة،
حيث يوجد روابط وتروس و براغي
04:40
that you mustيجب combineدمج
in a very definedتعريف way.
93
268063
2231
يتم جمعها بطريقة محددة.
04:42
In softناعم robotsالروبوتات, you just buildبناء
your actuatorالمشغل الميكانيكي from scratchخدش
94
270948
3525
في الروبوتات اللينة نبني المشغلات من الصفر
04:46
mostعظم of the time,
95
274497
1151
أغلب الوقت،
04:47
but you shapeشكل your flexibleمرن materialمواد
96
275672
2382
ونشكل المادة المرنة
04:50
to the formشكل that respondsيستجيب
to a certainالمؤكد inputإدخال.
97
278078
2403
بشكل يستجيب لبعض المهام.
04:53
For exampleمثال, here,
you can just deformتشوه a structureبناء
98
281054
2458
على سبيل المثال،
يمكنكم هنا تغيير شكل بنية ما
04:55
doing a fairlyتماما complexمركب shapeشكل
99
283536
2471
بصنع شكل معقد للغاية
04:58
if you think about doing the sameنفسه
with rigidجامد linksالروابط and jointsالمفاصل,
100
286031
3278
إذا فكرتم بفعل نفس الشيء
باستخدام روابط صلبة ومفاصل،
05:01
and here, what you use is just one inputإدخال,
101
289333
2333
هنا نستخدم مدخل واحد فقط،
05:03
suchهذه as airهواء pressureالضغط.
102
291690
1364
مثل ضغط الهواء.
05:05
OK, but let's see
some coolبارد examplesأمثلة of softناعم robotsالروبوتات.
103
293869
3489
حسنًا، دعونا نرى أمثلة رائعة
على الروبوتات اللينة.
05:09
Here is a little cuteجذاب guy
developedالمتقدمة at Harvardجامعة هارفارد Universityجامعة,
104
297765
4547
هنا واحد لطيف تم تطويره
في جامعة (هارفارد)،
05:14
and he walksيمشي thanksشكر to wavesأمواج
of pressureالضغط appliedمستعمل alongعلى طول its bodyالجسم,
105
302336
4493
ويسير بفضل موجات ضغط تمر عبر جسده،
05:18
and thanksشكر to the flexibilityالمرونة,
he can alsoأيضا sneakتسلل underتحت a lowمنخفض bridgeجسر,
106
306853
3286
وبفضل مرونته يمكنه التسلل أسفل جسر منخفض،
05:22
keep walkingالمشي,
107
310163
1151
ثم يواصل السير،
05:23
and then keep walkingالمشي
a little bitقليلا differentمختلف afterwardsبعدئذ.
108
311338
3197
ثم يواصل السير بشكل مختلف بعد ذلك.
05:27
And it's a very preliminaryأولية prototypeالنموذج المبدئي,
109
315345
2231
وهو مجرد نموذج تمهيدي،
05:29
but they alsoأيضا builtمبني a more robustقوي versionالإصدار
with powerقوة on boardمجلس
110
317600
3676
ولكنهم صمموا نسخة أقوى تعمل بالطاقة
05:33
that can actuallyفعلا be sentأرسلت out in the worldالعالمية
and faceوجه real-worldعالم حقيقي interactionsالتفاعلات
111
321300
5447
يمكن إرساله إلى الخارج ليتفاعل مع العالم
05:38
like a carسيارة passingعابر it over it ...
112
326771
1706
مثل سيارة تعبر فوقه
05:42
and keep workingعامل.
113
330090
1150
ثم يواصل السير.
05:44
It's cuteجذاب.
114
332056
1151
إنه لطيف.
05:45
(Laughterضحك)
115
333231
1421
(ضحك)
05:46
Or a roboticالروبوتية fishسمك, whichالتي swimsتسبح
like a realحقيقة fishسمك does in waterماء
116
334676
3864
أو روبوتات أسماك يمكنها السباحة
مثل الأسماك الحقيقية في الماء
05:50
simplyببساطة because it has a softناعم tailذيل
with distributedوزعت actuationيشتغل
117
338564
3184
ببساطة لأنها تملك ذيلًا لينًا
مع مشغلات موزعة
05:53
usingاستخدام still airهواء pressureالضغط.
118
341772
1644
باستخدام ضغط الهواء.
تم ذالك في معهد (ماساتشوستس)
للتكنولوجيا.
05:55
That was from MITMIT,
119
343954
1358
05:57
and of courseدورة, we have a roboticالروبوتية octopusأخطبوط.
120
345336
2805
وبالطبع لدينا أخطبوط روبوت،
06:00
This was actuallyفعلا one
of the first projectsمشاريع
121
348165
2079
وهو أحد أول المشروعات
06:02
developedالمتقدمة in this newالجديد fieldحقل
of softناعم robotsالروبوتات.
122
350268
2126
التي طُورت في مجال الروبوتات اللينة.
06:04
Here, you see the artificialمصطنع tentacleمجس نبات,
123
352418
1886
هنا ترون المجسات الصناعية،
06:06
but they actuallyفعلا builtمبني an entireكامل machineآلة
with severalالعديد من tentaclesمخالب
124
354328
4679
ولكنهم بنوا بالفعل آلة بمجسات عديدة
06:11
they could just throwيرمي in the waterماء,
125
359031
2611
يمكنهم إلقاؤها في الماء،
06:13
and you see that it can kindطيب القلب of go around
and do submarineغواصة explorationاستكشاف
126
361666
4293
وترون أنه يمكنها التجول
واستكشاف تحت الماء
06:17
in a differentمختلف way
than rigidجامد robotsالروبوتات would do.
127
365983
3303
بشكل يختلف عما تفعله الروبوتات الصلبة.
06:21
But this is very importantمهم for delicateدقيق او حساس
environmentsالبيئات, suchهذه as coralمرجان reefsالشعاب المرجانية.
128
369310
3660
ولكن ذلك هام جدًا للبيئات الحساسة،
مثل الشعاب المرجانية.
06:24
Let's go back to the groundأرض.
129
372994
1396
دعونا نعود إلى الأرض.
06:26
Here, you see the viewرأي
130
374414
1190
هنا، ترون المشهد
06:27
from a growingمتزايد robotإنسان آلي developedالمتقدمة
by my colleaguesالزملاء in Stanfordستانفورد.
131
375628
4148
من روبوت متطور طوره زملائي في (ستانفورد).
06:31
You see the cameraالة تصوير fixedثابت on topأعلى.
132
379800
1850
وترون الكاميرا المثبتة أعلاه.
06:33
And this robotإنسان آلي is particularبصفة خاصة,
133
381674
1438
وهذا الروبوت فريد من نوعه،
06:35
because usingاستخدام airهواء pressureالضغط,
it growsينمو from the tipتلميح,
134
383136
2416
لأنه ينمو من الأطراف باستخدام ضغط الهواء،
06:37
while the restراحة of the bodyالجسم staysإقامة
in firmمؤسسة contactاتصل with the environmentبيئة.
135
385576
3346
بينما يبقى باقي الجسد متصلًا بالبيئة.
06:41
And this is inspiredربما
by plantsالنباتات, not animalsالحيوانات,
136
389316
2718
وذلك مستوحى من النباتات وليس الحيوانات،
06:44
whichالتي growsينمو viaبواسطة the materialمواد
in a similarمماثل mannerأسلوب
137
392058
3315
والتي تنمو بطريقة مشابهة
06:47
so it can faceوجه a prettyجميلة largeكبير
varietyتشكيلة of situationsمواقف.
138
395397
2960
حتى تتمكن من مواجهة العديد من المواقف.
06:51
But I'm a biomedicalالطب الحيوي engineerمهندس,
139
399043
1668
فأنا مهندسة طب حيوي،
06:52
and perhapsربما the applicationالوضعية
I like the mostعظم
140
400735
2269
والتطبيق الذي أفضله أكثر
06:55
is in the medicalطبي fieldحقل,
141
403028
1453
هو في المجال الطبي،
06:56
and it's very difficultصعب to imagineتخيل
a closerأقرب interactionالتفاعل with the humanبشري bodyالجسم
142
404505
4841
ومن الصعب تخيل تفاعل أقرب للجسد البشري
07:01
than actuallyفعلا going insideفي داخل the bodyالجسم,
143
409370
1919
من الذهاب إلى داخله،
07:03
for exampleمثال, to performنفذ
a minimallyالحد الأدنى invasiveالمجتاحة procedureإجراء.
144
411313
2771
على سبيل المثال،
لإجراء عملية جراحية بأقل تدخل.
07:06
And here, robotsالروبوتات can be
very helpfulمعاون، مساعد، مفيد، فاعل خير with the surgeonدكتور جراح,
145
414958
3402
هنا يكون الروبوت مساعدًا للجراح،
07:10
because they mustيجب enterأدخل the bodyالجسم
146
418384
1749
لأنه يدخل إلى الجسد
07:12
usingاستخدام smallصغير holesثقوب
and straightمباشرة instrumentsالأدوات,
147
420157
2627
باستخدام فتحات صغيرة وأدوات مباشرة،
07:14
and these instrumentsالأدوات mustيجب interactتفاعل
with very delicateدقيق او حساس structuresالهياكل
148
422808
3510
هذه الأدوات تتعامل مع بنيات رقيقة للغاية
07:18
in a very uncertainغير مؤكد environmentبيئة,
149
426342
2048
في بيئة غير موثوقة،
07:20
and this mustيجب be doneفعله safelyبسلام.
150
428414
1675
ويجب فعل ذلك بأمان.
07:22
Alsoأيضا bringingجلب the cameraالة تصوير insideفي داخل the bodyالجسم,
151
430113
2112
أيضًا إدخال كاميرا إلى الجسد،
07:24
so bringingجلب the eyesعيون of the surgeonدكتور جراح
insideفي داخل the surgicalجراحي fieldحقل
152
432249
3618
لكشف مكان الجراحة أمام أعين الجراح
07:27
can be very challengingالتحدي
if you use a rigidجامد stickعصا,
153
435891
2351
يمكن أن يكون صعبًا للغاية
باستخدام عصًا صلبة،
07:30
like a classicكلاسيكي endoscopeالمنظار.
154
438266
1607
مثل المنظار الكلاسيكي.
07:32
With my previousسابق researchابحاث groupمجموعة in Europeأوروبا,
155
440517
2589
مع مجموعتي البحثية السابقة في أوروبا،
07:35
we developedالمتقدمة this
softناعم cameraالة تصوير robotإنسان آلي for surgeryالعملية الجراحية,
156
443130
2596
طورنا روبوت يحمل كاميرا للجراحة،
07:37
whichالتي is very differentمختلف
from a classicكلاسيكي endoscopeالمنظار,
157
445750
3768
وهو مختلف تمامًا عن المنظار العادي،
07:41
whichالتي can moveنقل thanksشكر
to the flexibilityالمرونة of the moduleوحدة
158
449542
3104
والذي يمكنه التحرك بفضل مرونة الوحدة
07:44
that can bendانحناء in everyكل directionاتجاه
and alsoأيضا elongateاستطال.
159
452670
4888
وينثني في جميع الاتجاهات ويتمدد.
07:49
And this was actuallyفعلا used by surgeonsالجراحين
to see what they were doing
160
457582
3110
ويستخدمه الجراحون لرؤية ما يفعلونه
07:52
with other instrumentsالأدوات
from differentمختلف pointsنقاط of viewرأي,
161
460716
2738
بالأدوات الأخرى من زوايا مختلفة،
07:55
withoutبدون caringرعاية that much
about what was touchedلمست around.
162
463478
3206
بدون الانتباه كثيرًا لما يتم لمسه.
07:59
And here you see the softناعم robotإنسان آلي in actionعمل,
163
467247
3743
وهنا ترون الروبوت اللين في عمله،
08:03
and it just goesيذهب insideفي داخل.
164
471014
2818
وهو يدخل الجسم.
08:05
This is a bodyالجسم simulatorمحاكاة,
not a realحقيقة humanبشري bodyالجسم.
165
473856
3269
هذا نموذج للجسم وليس جسمًا حقيقيًا.
08:09
It goesيذهب around.
166
477149
1151
يدور بالأرجاء.
08:10
You have a lightضوء, because usuallyعادة,
167
478324
1674
ويوجد ضوء، لأنه عادة،
08:12
you don't have too manyكثير lightsأضواء
insideفي داخل your bodyالجسم.
168
480022
3121
لا يوجد الكثير من الضوء داخل أجسادنا.
08:15
We hopeأمل.
169
483167
1173
كما نأمل.
08:16
(Laughterضحك)
170
484364
3002
(ضحك)
08:19
But sometimesبعض الأحيان, a surgicalجراحي procedureإجراء
can even be doneفعله usingاستخدام a singleغير مرتبطة needleإبرة,
171
487390
4698
ولكن أحيانًا يمكن إجراء عملية جراحية
بواسطة إبرة واحدة،
08:24
and in Stanfordستانفورد now, we are workingعامل
on a very flexibleمرن needleإبرة,
172
492112
4047
وفي (ستانفورد) نعمل حاليًا
على تطوير إبرة مرنة للغاية،
08:28
kindطيب القلب of a very tinyصغيرة جدا softناعم robotإنسان آلي
173
496183
2652
نوع من الروبوتات المرنة الصغيرة للغاية
08:30
whichالتي is mechanicallyميكانيكيا designedتصميم
to use the interactionالتفاعل with the tissuesمناديل
174
498859
3294
مصممة ميكانيكيًا
لاستغلال التفاعل مع الأنسجة
08:34
and steerقيادة around insideفي داخل a solidصلب organعضو.
175
502177
2230
والتجول داخل الأعضاء الصلبة.
08:36
This makesيصنع it possibleممكن to reachتصل
manyكثير differentمختلف targetsأهداف, suchهذه as tumorsالأورام,
176
504431
4080
وبذلك يصبح من السهل الوصول
إلى أهداف عديدة، مثل الأورام،
08:40
deepعميق insideفي داخل a solidصلب organعضو
177
508535
1698
داخل عضو صلب
08:42
by usingاستخدام one singleغير مرتبطة insertionالإدراج pointنقطة.
178
510257
2325
باستخدام نقطة إدخال واحدة.
08:44
And you can even steerقيادة around
the structureبناء that you want to avoidتجنب
179
512606
4039
ويمكن حتى الطواف حول البنية
التي نرغب في تجنبها
08:48
on the way to the targetاستهداف.
180
516669
1364
في طريقنا إلى الهدف.
08:51
So clearlyبوضوح, this is a prettyجميلة
excitingمثير time for roboticsالروبوتات.
181
519377
3305
فمن الواضح أن هذه الحقبة
في علم الروبوتات مثيرة للغاية.
08:54
We have robotsالروبوتات that have to dealصفقة
with softناعم structuresالهياكل,
182
522706
3153
فلدينا روبوتات تتعامل مع البنيات المرنة،
08:57
so this posesيطرح newالجديد
and very challengingالتحدي questionsالأسئلة
183
525883
2585
وذلك يطرح أسئلة جديدة وصعبة للغاية
09:00
for the roboticsالروبوتات communityتواصل اجتماعي,
184
528492
1357
على مجتمع علم الروبوتات،
09:01
and indeedفي الواقع, we are just startingابتداء
to learnتعلم how to controlمراقبة,
185
529873
2675
وبالفعل نحن بدأنا نتعلم كيف نتحكم،
09:04
how to put sensorsأجهزة الاستشعار
on these very flexibleمرن structuresالهياكل.
186
532572
3004
ونضع المجسات في هذه البنيات المرنة.
09:07
But of courseدورة, we are not even closeأغلق
to what natureطبيعة figuredأحسب out
187
535600
2960
ولكن بالطبع، لم نصل بعد
لما اكتشفته الطبيعة
09:10
in millionsملايين of yearsسنوات of evolutionتطور.
188
538584
2194
في ملايين السنين من التطور.
09:12
But one thing I know for sure:
189
540802
2104
ولكن هناك أمر واحد متيقنةً منه:
09:14
robotsالروبوتات will be softerليونة and saferأكثر أمانا,
190
542930
2516
سوف تصبح الروبوتات أكثر مرونة وأمنًا،
09:17
and they will be out there helpingمساعدة people.
191
545470
2982
وسوف تكون هناك لمساعدة الناس.
09:20
Thank you.
192
548809
1151
شكرًا لكم.
09:21
(Applauseتصفيق)
193
549984
4412
(تصفيق)
Translated by Amany Allam
Reviewed by Abdellatif zoumhane

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Giada Gerboni - Biomedical engineer
Giada Gerboni works in surgical robotics, supporting surgeons with new flexible robotic devices in order to make once impossible operations a reality.

Why you should listen

Giada Gerboni is a postdoctoral scholar at Stanford University, in the Collaborative Haptics and Robotics in Medicine (CHARM) Lab. Gerboni is working on the design and control of needle-sized flexible robots, work that aims to improve current percutaneous tumor ablation procedures. As she says: "One of the most exciting parts of this research is to enable surgical operations in ways that, not long ago, had not yet been conceived."

Gerboni received BE and MS degrees in biomedical engineering from the University of Pisa and a PhD in biorobotics from The BioRobotics Institute of Sant’Anna School of Advanced Studies in Pisa, Italy. During her PhD, she specialized in surgical robotics, studying and developing innovative strategies for the actuation and sensing of soft and flexible instruments for applications in MIS (Minimally Invasive Surgery).

A new branch of robotics, called "soft robotics," is expanding the boundaries of robotic applications. Soft robotics faces the grand challenge of increasing the capabilities of robots to make them more suitable for physical interactions with the real world. It involves use of soft and flexible materials, deformable sensors and very different control strategies than traditional robots, which are designed to work in well-defined and confined environments. Gerboni has been involved in this field from the time of her PhD, and since then she has been exploring its potential in the medical/surgical area, where safe robot-environment interaction is crucial. 

More profile about the speaker
Giada Gerboni | Speaker | TED.com