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

Giada Gerboni: L'incroyable potentiel des robots mous et flexibles

Filmed:
1,397,702 views

Les robots sont conçus pour allier vitesse et précision, mais leur rigidité a souvent limité leur utilisation. Dans cet exposé très instructif, l'ingénieur biomédical Giada Gerboni partage les derniers développements de la robotique molle, un domaine émergeant qui vise à créer des machines agile qui imitent la nature, comme une pieuvre robotique par exemple. Apprenez-en davantage sur la façon dont ces structures flexibles pourraient jouer un rôle crucial dans la chirurgie, la médecine, ainsi qu'au quotidien.
- 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, robotsdes robots.
0
1531
1837
Parlons des robots.
00:15
RobotsRobots can be programmedprogrammé
1
3392
1414
On peut les programmer
pour qu'ils répètent la même tâche
00:16
to do the sameMême tasktâche millionsdes millions of timesfois
with minimalminimal errorErreur,
2
4830
3691
un million de fois
en ne se trompant que rarement,
00:20
something very difficultdifficile for us, right?
3
8545
2514
ce qui est difficile pour nous
n'est-ce pas ?
00:23
And it can be very impressiveimpressionnant
to watch them at work.
4
11083
3161
Les voir à l’œuvre peut être vraiment
impressionnant.
00:26
Look at them.
5
14268
1256
Regardez-les.
00:27
I could watch them for hoursheures.
6
15548
1908
Je pourrais les observer
pendant des heures.
00:30
No?
7
18108
1299
Pas vous ?
00:31
What is lessMoins impressiveimpressionnant
8
19431
2207
Ce qui est moins impressionnant
en revanche,
00:33
is that if you take these robotsdes robots
out of the factoriesdes usines,
9
21662
2933
est que si vous les sortez des usines,
00:36
where the environmentsenvironnements are not
perfectlyà la perfection knownconnu and measuredmesuré like here,
10
24619
4380
pour les mettre dans un milieu qui n'est
pas parfaitement connu et contrôlé,
00:41
to do even a simplesimple tasktâche
whichlequel doesn't requireexiger much precisionprécision,
11
29023
4278
la réalisation d'une simple tâche qui
ne requiert pas une grande précision
00:45
this is what can happense produire.
12
33325
1611
peut donner ceci.
00:46
I mean, openingouverture a doorporte,
you don't requireexiger much precisionprécision.
13
34960
2729
Eh oui, ouvrir une porte
n'est pas une tâche compliquée.
00:49
(LaughterRires)
14
37713
1030
(rires)
00:50
Or a smallpetit errorErreur in the measurementsdes mesures,
15
38767
2454
Ou une simple erreur de mesure,
00:53
he missesmanque the valvevanne, and that's it --
16
41245
1826
il rate la valve, et c'est fini...
00:55
(LaughterRires)
17
43095
1270
(rires)
00:56
with no way of recoveringrécupération,
mostles plus of the time.
18
44389
2444
sans possibilité de se rétablir,
la plupart du temps
00:59
So why is that?
19
47561
1675
Comment cela se fait-il ?
01:01
Well, for manybeaucoup yearsannées,
20
49260
1874
En fait, depuis de nombreuses années,
01:03
robotsdes robots have been designedconçu
to emphasizesouligner speedla vitesse and precisionprécision,
21
51158
3300
les robots ont été conçus pour allier
vitesse et précision ;
01:06
and this translatesse traduit par
into a very specificspécifique architecturearchitecture.
22
54482
2962
ils sont donc créés sur la base
d'une architecture très précise.
01:09
If you take a robotrobot armbras,
23
57468
1151
Prenez un bras robot,
01:10
it's a very well-definedbien défini
setensemble of rigidrigide linksdes liens
24
58643
2759
il s'agit d'un ensemble bien défini
de liens rigides
01:13
and motorsmoteurs, what we call actuatorsactionneurs,
25
61426
2059
et de moteurs, appelé actionneurs,
déplaçant les liens sur ces articulations.
01:15
they movebouge toi the linksdes liens about the jointsarticulations.
26
63509
1770
01:17
In this roboticrobotique structurestructure,
27
65303
1307
Dans ce type de structure,
01:18
you have to perfectlyà la perfection
measuremesure your environmentenvironnement,
28
66624
2227
il faut parfaitement évaluer
l'environnement,
01:20
so what is around,
29
68865
1897
c'est-à-dire les alentours,
01:22
and you have to perfectlyà la perfection
programprogramme everychaque movementmouvement
30
70786
2639
et programmer parfaitement
chaque mouvement
01:25
of the robotrobot jointsarticulations,
31
73449
2135
des articulations du robot,
01:27
because a smallpetit errorErreur
can generateGénérer a very largegrand faultfaute,
32
75608
3262
car une simple erreur peut engendrer
un problème important,
01:30
so you can damagedommage something
or you can get your robotrobot damagedendommagé
33
78894
3013
qui pourrait endommager quelque chose,
voire même votre robot
01:33
if something is harderPlus fort.
34
81931
1531
s'il rencontre un obstacle très dur.
01:36
So let's talk about them a momentmoment.
35
84107
2205
Parlons un peu de ces robots.
01:38
And don't think
about the brainscerveaux of these robotsdes robots
36
86336
3223
Oubliez leurs cerveaux,
01:41
or how carefullysoigneusement we programprogramme them,
37
89583
2745
ou comment ils sont soigneusement
programmés,
01:44
but ratherplutôt look at theirleur bodiescorps.
38
92352
1818
mais regardez plutôt leur corps.
01:46
There is obviouslyévidemment
something wrongfaux with it,
39
94606
2879
C'est clairement un problème,
01:49
because what makesfait du a robotrobot
preciseprécis and strongfort
40
97509
3127
car ce qui rend un robot précis et fort
01:52
alsoaussi makesfait du them ridiculouslyridiculement dangerousdangereux
and ineffectiveinefficace in the realréal worldmonde,
41
100660
4389
le rend aussi ridiculement dangereux
et inefficace dans le monde réel,
01:57
because theirleur bodycorps cannotne peux pas deformdéformer
42
105073
1985
car leur corps ne peut pas se plier
01:59
or better adjustrégler to the interactioninteraction
with the realréal worldmonde.
43
107082
3229
ou s'adapter à l'interaction
avec le monde réel.
02:03
So think about the oppositecontraire approachapproche,
44
111226
3118
Maintenant imaginez l'inverse,
02:06
beingétant softerplus doux than
anything elseautre around you.
45
114368
2818
comment être plus souple
que ce qui vous entoure.
02:09
Well, maybe you think that you're not
really ablecapable to do anything if you're softdoux,
46
117827
5085
Vous pensez peut-être qu'être souple
ne vous permet pas de faire grand chose,
02:14
probablyProbablement.
47
122936
1167
probablement.
02:16
Well, naturela nature teachesenseigne us the oppositecontraire.
48
124127
2850
Eh bien, la nature nous apprend l'inverse.
02:19
For exampleExemple, at the bottombas of the oceanocéan,
49
127001
2031
Par exemple, au fond de l'océan,
02:21
underen dessous de thousandsmilliers of poundslivres sterling
of hydrostatichydrostatique pressurepression,
50
129056
2436
soumis à une intense
pression hydrostatique,
02:23
a completelycomplètement softdoux animalanimal
51
131516
2428
un animal totalement souple
02:25
can movebouge toi and interactinteragir
with a much stifferplus rigide objectobjet than him.
52
133968
3277
bouge et interagit avec des objets
bien plus rigides que lui.
02:29
He walksdes promenades by carryingporter around
this coconutnoix de coco shellcoquille
53
137878
2847
Il se déplace en transportant
cette coque de noix de coco
02:32
thanksMerci to the flexibilityla flexibilité
of his tentaclestentacules,
54
140749
2384
grâce à la souplesse de ses tentacules,
02:35
whichlequel serveservir as bothtous les deux his feetpieds and handsmains.
55
143157
2504
qui lui servent aussi bien
de pieds que de mains.
02:38
And apparentlyApparemment,
an octopuspoulpe can alsoaussi openouvrir a jarpot.
56
146241
3825
Et apparemment, une pieuvre
peut aussi ouvrir un bocal.
02:43
It's prettyjoli impressiveimpressionnant, right?
57
151883
1754
Plutôt impressionnant non ?
02:47
But clearlyclairement, this is not enabledactivée
just by the braincerveau of this animalanimal,
58
155918
4500
Mais clairement, son cerveau
n'est pas le seul à jouer un rôle,
02:52
but alsoaussi by his bodycorps,
59
160442
2014
son corps également,
02:54
and it's a clearclair exampleExemple,
maybe the clearestplus clair exampleExemple,
60
162480
4032
et c'est un exemple très clair,
peut être le plus clair,
02:58
of embodiedincarné intelligenceintelligence,
61
166536
1800
d'intelligence incarnée,
03:00
whichlequel is a kindgentil of intelligenceintelligence
that all livingvivant organismsorganismes have.
62
168360
3286
une sorte d'intelligence que possèdent
tous les organismes vivants.
03:03
We all have that.
63
171670
1566
Nous l'avons tous.
03:05
Our bodycorps, its shapeforme,
materialMatériel and structurestructure,
64
173260
3842
Notre corps, sa forme, sa substance
et sa structure,
03:09
playspièces a fundamentalfondamental rolerôle
duringpendant a physicalphysique tasktâche,
65
177126
3182
jouent un rôle fondamental
lors d'une tâche physique,
03:12
because we can conformse conformer to our environmentenvironnement
66
180332
5613
car nous pouvons nous adapter
à notre milieu
03:17
so we can succeedréussir in a largegrand
varietyvariété of situationssituations
67
185969
2404
de façon à venir à bout
de beaucoup de situations
sans nécessiter beaucoup de planification
ou de calculs préalables.
03:20
withoutsans pour autant much planningPlanification
or calculationscalculs aheaddevant.
68
188397
2993
03:23
So why don't we put
some of this embodiedincarné intelligenceintelligence
69
191414
2715
Pourquoi ne pas tenter de mettre
cette intelligence incarnée
03:26
into our roboticrobotique machinesmachines,
70
194153
1555
dans nos robots,
03:27
to releaseLibération them from relyingen s’appuyant
on excessiveexcessif work
71
195732
2349
pour éviter qu'ils ne soient
trop dépendants
03:30
on computationcalcul and sensingdétecter?
72
198105
2017
de calculs compliqués
et de capacités de détection ?
03:33
Well, to do that, we can followsuivre
the strategystratégie of naturela nature,
73
201097
2650
Pour ça, on peut appliquer
la stratégie de la nature,
03:35
because with evolutionévolution,
she's doneterminé a prettyjoli good jobemploi
74
203771
2612
en effet elle a fait du bon travail
avec l'évolution,
03:38
in designingconception machinesmachines
for environmentenvironnement interactioninteraction.
75
206407
4496
en concevant des machines faites
pour interagir avec leur milieu.
03:42
And it's easyfacile to noticeremarquer that naturela nature
usesles usages softdoux materialMatériel frequentlyfréquemment
76
210927
4494
Et on voit bien que la nature
utilise souvent des matériaux souples
03:47
and stiffrigide materialMatériel sparinglyavec parcimonie.
77
215445
2295
et les matériaux rigides
avec plus de parcimonie.
03:49
And this is what is doneterminé
in this newNouveau fieldchamp or roboticsrobotique,
78
217764
3792
C'est ce qui est réalisé
dans ce nouveau domaine de la robotique,
03:53
whichlequel is calledappelé "softdoux roboticsrobotique,"
79
221580
2300
appelé "robotique molle",
03:55
in whichlequel the mainprincipale objectiveobjectif
is not to make super-precisesuper précis machinesmachines,
80
223904
3736
dont le but n'est pas de créer
des machines extrêmement précises,
03:59
because we'venous avons alreadydéjà got them,
81
227664
1937
parce que nous en avons déjà,
04:01
but to make robotsdes robots ablecapable to facevisage
unexpectedinattendu situationssituations in the realréal worldmonde,
82
229625
4920
mais de faire en sorte qu'elle puissent
faire face à des situations inattendues,
dans le monde réel,
et donc d'opérer au dehors.
04:06
so ablecapable to go out there.
83
234569
1557
04:08
And what makesfait du a robotrobot softdoux
is first of all its compliantconforme bodycorps,
84
236150
3524
La première chose qui rend
un robot souple, c'est un corps adapté,
04:11
whichlequel is madefabriqué of materialsmatériaux or structuresles structures
that can undergosubir une very largegrand deformationsdéformations,
85
239698
5531
fait de matériaux ou de structures
qui peuvent subir de grande déformations,
04:17
so no more rigidrigide linksdes liens,
86
245253
1831
donc plus de liens rigides,
04:19
and secondlyDeuxièmement, to movebouge toi them,
we use what we call distributeddistribué actuationactionnement,
87
247108
3548
la deuxième, pour les faire bouger,
est d'utiliser l'actionnement distribué,
04:22
so we have to controlcontrôle continuouslycontinuellement
the shapeforme of this very deformabledéformable bodycorps,
88
250680
5032
afin de contrôler en permanence
la forme de ce corps très déformable,
ce qui a pour effet d'avoir beaucoup
de liens et d'articulations
04:27
whichlequel has the effecteffet
of havingayant a lot of linksdes liens and jointsarticulations,
89
255736
3298
04:31
but we don't have
any stiffrigide structurestructure at all.
90
259058
2623
mais pas de structure rigide du tout.
04:33
So you can imagineimaginer that buildingbâtiment
a softdoux robotrobot is a very differentdifférent processprocessus
91
261705
3430
Construire un robot souple est donc
un processus très différent
que pour un robot rigide avec des liens,
des vis, des engrenages
04:37
than stiffrigide roboticsrobotique,
where you have linksdes liens, gearsengrenages, screwsdes vis
92
265159
2880
04:40
that you mustdoit combinecombiner
in a very defineddéfini way.
93
268063
2231
que l'on combine
d'une manière bien définie.
04:42
In softdoux robotsdes robots, you just buildconstruire
your actuatoractionneur from scratchrayure
94
270948
3525
Avec des robots souples, vous construisez
votre actionneur à partir de rien
04:46
mostles plus of the time,
95
274497
1151
la plupart du temps,
04:47
but you shapeforme your flexibleflexible materialMatériel
96
275672
2382
mais vous modelez votre matériau élastique
04:50
to the formforme that respondsrépond
to a certaincertain inputcontribution.
97
278078
2403
pour qu'il réponde
à une certaine sollicitation.
04:53
For exampleExemple, here,
you can just deformdéformer a structurestructure
98
281054
2458
Par exemple, vous pouvez déformer
une structure
04:55
doing a fairlyéquitablement complexcomplexe shapeforme
99
283536
2471
en une forme plutôt complexe,
04:58
if you think about doing the sameMême
with rigidrigide linksdes liens and jointsarticulations,
100
286031
3278
ce qui serait difficile avec des liens
rigides et des articulations,
05:01
and here, what you use is just one inputcontribution,
101
289333
2333
en n'ayant besoin
que d'un seul élément en entrée,
05:03
suchtel as airair pressurepression.
102
291690
1364
comme la pression de l'air.
05:05
OK, but let's see
some coolcool examplesexemples of softdoux robotsdes robots.
103
293869
3489
Voyons quelques exemples intéressants
de robots mous.
05:09
Here is a little cutemignon guy
developeddéveloppé at HarvardHarvard UniversityUniversité,
104
297765
4547
Observez ce petit gars qui a été développé
à l'Université de Harvard,
05:14
and he walksdes promenades thanksMerci to wavesvagues
of pressurepression appliedappliqué alongle long de its bodycorps,
105
302336
4493
il se déplace grâce aux vagues de pression
appliquées le long de son corps,
05:18
and thanksMerci to the flexibilityla flexibilité,
he can alsoaussi sneakse faufiler underen dessous de a lowfaible bridgepont,
106
306853
3286
et grâce à sa souplesse, il peut aussi
se glisser sous un pont bas,
05:22
keep walkingen marchant,
107
310163
1151
et continuer de marcher,
05:23
and then keep walkingen marchant
a little bitbit differentdifférent afterwardsensuite.
108
311338
3197
et continuer de se déplacer,
un peu différemment, juste après.
05:27
And it's a very preliminarypréliminaire prototypeprototype,
109
315345
2231
Et ce n'est qu'un des premiers
prototypes,
05:29
but they alsoaussi builtconstruit a more robustrobuste versionversion
with powerPuissance on boardplanche
110
317600
3676
ils ont aussi conçu une version plus
robuste avec une source d'énergie interne
05:33
that can actuallyréellement be sentenvoyé out in the worldmonde
and facevisage real-worldmonde réel interactionsinteractions
111
321300
5447
qui peut être envoyée sur le terrain
et faire face à des situations réelles
05:38
like a carvoiture passingqui passe it over it ...
112
326771
1706
comme une voiture roulant dessus...
05:42
and keep workingtravail.
113
330090
1150
et continuer à fonctionner.
05:44
It's cutemignon.
114
332056
1151
C'est mignon.
05:45
(LaughterRires)
115
333231
1421
(Rires)
05:46
Or a roboticrobotique fishpoisson, whichlequel swimsnages
like a realréal fishpoisson does in watereau
116
334676
3864
Ou un robot poisson, qui nage, comme
les vrais poissons le font dans l'eau
05:50
simplysimplement because it has a softdoux tailqueue
with distributeddistribué actuationactionnement
117
338564
3184
simplement grâce à sa queue souple
avec actionnement distribué
05:53
usingen utilisant still airair pressurepression.
118
341772
1644
qui utilise la pression de l'air.
05:55
That was from MITMIT,
119
343954
1358
Celui-là venait du MIT,
05:57
and of coursecours, we have a roboticrobotique octopuspoulpe.
120
345336
2805
et bien sûr, nous avons
des pieuvres robotiques.
06:00
This was actuallyréellement one
of the first projectsprojets
121
348165
2079
C'était en fait l'un des premiers projets
06:02
developeddéveloppé in this newNouveau fieldchamp
of softdoux robotsdes robots.
122
350268
2126
développés dans ce nouveau domaine.
06:04
Here, you see the artificialartificiel tentacleTentacule,
123
352418
1886
Voici un tentacule artificiel,
06:06
but they actuallyréellement builtconstruit an entiretout machinemachine
with severalnombreuses tentaclestentacules
124
354328
4679
mais ils ont construit une machine
avec plusieurs tentacules
06:11
they could just throwjeter in the watereau,
125
359031
2611
qu'il peuvent mettre dans l'eau,
06:13
and you see that it can kindgentil of go around
and do submarinesous-marin explorationexploration
126
361666
4293
et vous pouvez voir qu'il se déplace
et fait de l'exploration sous-marine
06:17
in a differentdifférent way
than rigidrigide robotsdes robots would do.
127
365983
3303
d'une manière différente
de ce que ferait un robot rigide.
06:21
But this is very importantimportant for delicatedélicat
environmentsenvironnements, suchtel as coralcorail reefsrécifs.
128
369310
3660
C'est très important pour des milieux
délicats, tel que les récifs coralliens.
06:24
Let's go back to the groundsol.
129
372994
1396
Revenons sur la terre ferme.
06:26
Here, you see the viewvue
130
374414
1190
Voici le point de vue
06:27
from a growingcroissance robotrobot developeddéveloppé
by my colleaguescollègues in StanfordStanford.
131
375628
4148
d'un robot développé
par mes collègues de Stanford.
06:31
You see the cameracaméra fixedfixé on topHaut.
132
379800
1850
Voici la caméra fixée sur le dessus.
06:33
And this robotrobot is particularparticulier,
133
381674
1438
Ce robot est particulier,
06:35
because usingen utilisant airair pressurepression,
it growsgrandit from the tippointe,
134
383136
2416
car grâce à la pression de l'air,
il s'allonge
06:37
while the restdu repos of the bodycorps staysreste
in firmraffermir contactcontact with the environmentenvironnement.
135
385576
3346
tandis que le reste de son corps reste
en contact avec son milieu.
06:41
And this is inspiredinspiré
by plantsles plantes, not animalsanimaux,
136
389316
2718
Il s'inspire des plantes,
et non des animaux,
06:44
whichlequel growsgrandit viavia the materialMatériel
in a similarsimilaire mannermanière
137
392058
3315
car elles grandissent à travers
leur matériaux d'une manière similaire
06:47
so it can facevisage a prettyjoli largegrand
varietyvariété of situationssituations.
138
395397
2960
de façon à faire face
à un grand nombre de situations.
Mais en tant qu'ingénieur biomédical,
06:51
But I'm a biomedicalBiomedical engineeringénieur,
139
399043
1668
06:52
and perhapspeut être the applicationapplication
I like the mostles plus
140
400735
2269
l'utilisation que je préfère
06:55
is in the medicalmédical fieldchamp,
141
403028
1453
est l'utilisation médicale,
06:56
and it's very difficultdifficile to imagineimaginer
a closerplus proche interactioninteraction with the humanHumain bodycorps
142
404505
4841
difficile d'imaginer une interaction
plus proche avec le corps humain
07:01
than actuallyréellement going insideà l'intérieur the bodycorps,
143
409370
1919
que d'aller dans ce corps,
07:03
for exampleExemple, to performeffectuer
a minimallyminimalement invasiveenvahissantes procedureprocédure.
144
411313
2771
par exemple, exécuter
une procédure peu invasive.
07:06
And here, robotsdes robots can be
very helpfulutile with the surgeonchirurgien,
145
414958
3402
Les robots peuvent s'avérer très utiles
aux chirurgiens,
07:10
because they mustdoit enterentrer the bodycorps
146
418384
1749
car ils doivent pénétrer les corps
07:12
usingen utilisant smallpetit holesdes trous
and straighttout droit instrumentsinstruments,
147
420157
2627
au moyen de petits trous
et d'instruments droits,
07:14
and these instrumentsinstruments mustdoit interactinteragir
with very delicatedélicat structuresles structures
148
422808
3510
et ces instruments doivent interagir
avec des structures très délicates
07:18
in a very uncertainincertain environmentenvironnement,
149
426342
2048
dans un environnement très incertain,
07:20
and this mustdoit be doneterminé safelyen toute sécurité.
150
428414
1675
et cela doit être fait sans danger.
07:22
AlsoAussi bringingapportant the cameracaméra insideà l'intérieur the bodycorps,
151
430113
2112
Faire rentrer une caméra dans le corps,
07:24
so bringingapportant the eyesles yeux of the surgeonchirurgien
insideà l'intérieur the surgicalchirurgical fieldchamp
152
432249
3618
donc faire entrer la vision
du chirurgien dans le corps,
07:27
can be very challengingdifficile
if you use a rigidrigide stickbâton,
153
435891
2351
est assez complexe
si l'on utilise un tube rigide,
07:30
like a classicclassique endoscopeendoscope.
154
438266
1607
comme dans une endoscopie.
07:32
With my previousprécédent researchrecherche groupgroupe in EuropeL’Europe,
155
440517
2589
Avec mon précédent groupe de recherche
en Europe,
nous avons développé
ce robot-caméra flexible
07:35
we developeddéveloppé this
softdoux cameracaméra robotrobot for surgerychirurgie,
156
443130
2596
07:37
whichlequel is very differentdifférent
from a classicclassique endoscopeendoscope,
157
445750
3768
qui est très différente
d'un endoscope classique,
07:41
whichlequel can movebouge toi thanksMerci
to the flexibilityla flexibilité of the modulemodule
158
449542
3104
qui se meut grâce à la souplesse du module
07:44
that can bendpliez in everychaque directiondirection
and alsoaussi elongates’allongent.
159
452670
4888
qui se plie dans toutes les directions,
et peut s'allonger aussi.
07:49
And this was actuallyréellement used by surgeonschirurgiens
to see what they were doing
160
457582
3110
Des chirurgiens l'ont utilisé
pour voir ce qu'ils font,
07:52
with other instrumentsinstruments
from differentdifférent pointspoints of viewvue,
161
460716
2738
avec d'autres instruments
sous différents angles,
07:55
withoutsans pour autant caringsoins that much
about what was touchedtouché around.
162
463478
3206
sans trop s'occuper de ce qui est touché
aux alentours.
07:59
And here you see the softdoux robotrobot in actionaction,
163
467247
3743
Voici le robot mou en action,
08:03
and it just goesva insideà l'intérieur.
164
471014
2818
il va à l'intérieur.
08:05
This is a bodycorps simulatorsimulateur de,
not a realréal humanHumain bodycorps.
165
473856
3269
C'est un simulateur de corps,
pas un vrai corps humain.
08:09
It goesva around.
166
477149
1151
Il se déplace partout.
08:10
You have a lightlumière, because usuallyd'habitude,
167
478324
1674
Il est équipé d'une torche,
08:12
you don't have too manybeaucoup lightslumières
insideà l'intérieur your bodycorps.
168
480022
3121
car il n'y a pas beaucoup de lumière
dans votre corps.
08:15
We hopeespérer.
169
483167
1173
Enfin espérons.
08:16
(LaughterRires)
170
484364
3002
(Rires)
08:19
But sometimesparfois, a surgicalchirurgical procedureprocédure
can even be doneterminé usingen utilisant a singleunique needleaiguille,
171
487390
4698
Mais parfois, une procédure chirurgicale
peut être réalisée avec une seule aiguille
08:24
and in StanfordStanford now, we are workingtravail
on a very flexibleflexible needleaiguille,
172
492112
4047
et à Stanford, nous travaillons
sur une aiguille très souple,
08:28
kindgentil of a very tinyminuscule softdoux robotrobot
173
496183
2652
une sorte de minuscule robot flexible
08:30
whichlequel is mechanicallymécaniquement designedconçu
to use the interactioninteraction with the tissuestissus
174
498859
3294
mécaniquement conçu pour interagir
avec les tissus
08:34
and steerSteer around insideà l'intérieur a solidsolide organorgane.
175
502177
2230
et contourner les organes.
08:36
This makesfait du it possiblepossible to reachatteindre
manybeaucoup differentdifférent targetscibles, suchtel as tumorstumeurs,
176
504431
4080
Cela permet ainsi d'atteindre différentes
cibles, telles que des tumeurs,
08:40
deepProfond insideà l'intérieur a solidsolide organorgane
177
508535
1698
profondément dans un organe,
08:42
by usingen utilisant one singleunique insertioninsertion pointpoint.
178
510257
2325
en n'utilisant qu'un seul point
d'insertion.
08:44
And you can even steerSteer around
the structurestructure that you want to avoidéviter
179
512606
4039
Et vous pouvez même contourner
les structures que vous voulez éviter
08:48
on the way to the targetcible.
180
516669
1364
pour atteindre votre cible.
08:51
So clearlyclairement, this is a prettyjoli
excitingpassionnant time for roboticsrobotique.
181
519377
3305
Nous vivons un époque vraiment excitante
pour la robotique.
08:54
We have robotsdes robots that have to dealtraiter
with softdoux structuresles structures,
182
522706
3153
Nous avons des robots interagissant
avec des structures souples,
08:57
so this posespose newNouveau
and very challengingdifficile questionsdes questions
183
525883
2585
ce qui soulève de nouvelles
questions intéressantes
09:00
for the roboticsrobotique communitycommunauté,
184
528492
1357
pour notre communauté,
09:01
and indeedeffectivement, we are just startingdépart
to learnapprendre how to controlcontrôle,
185
529873
2675
et effectivement, nous apprenons
à peine à les contrôler,
09:04
how to put sensorscapteurs
on these very flexibleflexible structuresles structures.
186
532572
3004
ou comment poser des capteurs
sur ces structures malléables.
09:07
But of coursecours, we are not even closeFermer
to what naturela nature figuredfiguré out
187
535600
2960
Mais sans rivaliser
avec ce que la nature a réalisé
09:10
in millionsdes millions of yearsannées of evolutionévolution.
188
538584
2194
en des millions d'années d'évolution.
09:12
But one thing I know for sure:
189
540802
2104
Une chose est cependant certaine :
09:14
robotsdes robots will be softerplus doux and saferplus sûr,
190
542930
2516
les robots seront plus souples
et plus sûrs,
09:17
and they will be out there helpingportion people.
191
545470
2982
et il seront sur le terrain,
pour aider les gens.
Merci.
09:20
Thank you.
192
548809
1151
09:21
(ApplauseApplaudissements)
193
549984
4412
(Applaudissements)
Translated by Andrea Gava
Reviewed by Yves DAUMAS

▲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