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

Джада Гербони: Мягкие роботы — невероятный потенциал

Filmed:
1,397,702 views

Роботы спроектированы для скорости и точности. Но их жёсткость часто ограничивает их использование. Инженер-биомедик Джада Гербони проливает свет на последние достижения в области «мягкой робототехники», новой области, целью которой является создание пластичных машин, имитирующих природу, например робота-осьминога. Узнайте больше о том, какую важную роль в хирургии, медицине и нашей повседневной жизни могут играть «мягкие роботы».
- 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, robotsроботы.
0
1531
1837
Итак... Роботы.
00:15
RobotsРоботы can be programmedзапрограммированный
1
3392
1414
Роботы призваны
00:16
to do the sameодна и та же taskзадача millionsмиллионы of timesраз
with minimalминимальный errorошибка,
2
4830
3691
выполнять одинаковые задачи
миллионы раз с минимальным числом ошибок.
00:20
something very difficultсложно for us, right?
3
8545
2514
Что очень сложно для людей, верно?
00:23
And it can be very impressiveвпечатляющий
to watch them at work.
4
11083
3161
Очень занятно смотреть, как они работают.
00:26
Look at them.
5
14268
1256
Посмотрите на них!
00:27
I could watch them for hoursчасов.
6
15548
1908
Я могу смотреть на них часами.
00:30
No?
7
18108
1299
Нет?
00:31
What is lessМеньше impressiveвпечатляющий
8
19431
2207
Но положение может измениться,
00:33
is that if you take these robotsроботы
out of the factoriesзаводы,
9
21662
2933
если перенести робота за стены фабрики,
00:36
where the environmentsокружающая среда are not
perfectlyв совершенстве knownизвестен and measuredизмеренный like here,
10
24619
4380
где окружающая обстановка не упорядочена
и не организована идеально,
00:41
to do even a simpleпросто taskзадача
whichкоторый doesn't requireтребовать much precisionточность,
11
29023
4278
чтобы выполнить даже элементарную задачу,
не требующую сверхточности...
00:45
this is what can happenслучаться.
12
33325
1611
И вот что происходит.
00:46
I mean, openingоткрытие a doorдверь,
you don't requireтребовать much precisionточность.
13
34960
2729
Например, для открытия двери
не нужна большая точность.
00:49
(LaughterСмех)
14
37713
1030
(Смех)
00:50
Or a smallмаленький errorошибка in the measurementsизмерения,
15
38767
2454
Или небольшая ошибка в измерениях —
00:53
he missesпромахов the valveклапан, and that's it --
16
41245
1826
и он промахнулся мимо вентиля...
00:55
(LaughterСмех)
17
43095
1270
(Смех)
00:56
with no way of recoveringвосстановление,
mostбольшинство of the time.
18
44389
2444
Часто без шансов на восстановление.
00:59
So why is that?
19
47561
1675
Так в чём причина?
01:01
Well, for manyмногие yearsлет,
20
49260
1874
В течение многих лет
01:03
robotsроботы have been designedпредназначенный
to emphasizeподчеркивать speedскорость and precisionточность,
21
51158
3300
роботы совершенствовались
в скорости и точности,
01:06
and this translatesпереводит
into a very specificконкретный architectureархитектура.
22
54482
2962
что отражалось в особенностях
их конструкции.
01:09
If you take a robotробот armрука,
23
57468
1151
Возьмём роботизированную руку —
01:10
it's a very well-definedвполне определенный
setзадавать of rigidжесткий linksсвязи
24
58643
2759
это определённая структура
взаимосвязанных частей
01:13
and motorsмоторы, what we call actuatorsприводы,
25
61426
2059
и моторов-приводов,
01:15
they moveпереехать the linksсвязи about the jointsстыки.
26
63509
1770
которые перемещаются
друг относительно друга.
01:17
In this roboticроботизированный structureсостав,
27
65303
1307
Для такой структуры
01:18
you have to perfectlyв совершенстве
measureизмерение your environmentОкружающая среда,
28
66624
2227
требуется чётко
организованное пространство,
01:20
so what is around,
29
68865
1897
просчитанная среда.
01:22
and you have to perfectlyв совершенстве
programпрограмма everyкаждый movementдвижение
30
70786
2639
Важно предусмотреть
и запрограммировать каждое движение
01:25
of the robotробот jointsстыки,
31
73449
2135
частей робота,
01:27
because a smallмаленький errorошибка
can generateгенерировать a very largeбольшой faultпридираться,
32
75608
3262
потому что даже маленькая погрешность
может спровоцировать сбой.
01:30
so you can damageнаносить ущерб something
or you can get your robotробот damagedповрежденный
33
78894
3013
Можно что-то повредить
или вывести робота из строя,
01:33
if something is harderСильнее.
34
81931
1531
если случается что-то серьёзное.
01:36
So let's talk about them a momentмомент.
35
84107
2205
Давайте поразмышляем об этом.
01:38
And don't think
about the brainsмозги of these robotsроботы
36
86336
3223
Только не думайте о мозге этих роботов
01:41
or how carefullyвнимательно we programпрограмма them,
37
89583
2745
или о том, достаточно ли хорошо
мы их программируем.
01:44
but ratherскорее look at theirих bodiesтела.
38
92352
1818
Давайте посмотрим на их корпус.
01:46
There is obviouslyочевидно
something wrongнеправильно with it,
39
94606
2879
Что-то явно с ними не так...
01:49
because what makesмарки a robotробот
preciseточный and strongсильный
40
97509
3127
Потому что то, что делает робота
точным и сильным,
01:52
alsoтакже makesмарки them ridiculouslyсмешно dangerousопасно
and ineffectiveнеэффективный in the realреальный worldМир,
41
100660
4389
также делает его ужасно
неэффективным в реальном мире,
01:57
because theirих bodyтело cannotне могу deformдеформировать
42
105073
1985
так как он не обладает пластичностью,
01:59
or better adjustрегулировать to the interactionвзаимодействие
with the realреальный worldМир.
43
107082
3229
не может подстраиваться
для взаимодействия с окружающей средой.
02:03
So think about the oppositeнапротив approachподход,
44
111226
3118
Что, если подойти с другой стороны,
02:06
beingявляющийся softerмягче than
anything elseеще around you.
45
114368
2818
стать мягче, чем окружающие объекты?
02:09
Well, maybe you think that you're not
really ableв состоянии to do anything if you're softмягкий,
46
117827
5085
Может показаться, что невозможно
что-либо делать, если ты слишком мягкий.
02:14
probablyвероятно.
47
122936
1167
Возможно.
02:16
Well, natureприрода teachesучит us the oppositeнапротив.
48
124127
2850
Однако природа демонстрирует обратное.
02:19
For exampleпример, at the bottomдно of the oceanокеан,
49
127001
2031
Например, на дне океана,
02:21
underпод thousandsтысячи of poundsфунтов стерлингов
of hydrostaticгидростатический pressureдавление,
50
129056
2436
под многотонным гнётом
гидростатического давления,
02:23
a completelyполностью softмягкий animalживотное
51
131516
2428
обитает суперпластичное существо,
которое легко передвигается
02:25
can moveпереехать and interactвзаимодействовать
with a much stifferболее жесткой objectобъект than him.
52
133968
3277
и взаимодействует с объектами
намного твёрже себя.
02:29
He walksпрогулки by carryingпроведение around
this coconutкокос shellоболочка
53
137878
2847
Вот оно перетаскивает кокосовые скорлупки
02:32
thanksблагодаря to the flexibilityгибкость
of his tentaclesщупальца,
54
140749
2384
благодаря пластичности своих щупалец,
02:35
whichкоторый serveобслуживать as bothи то и другое his feetноги and handsРуки.
55
143157
2504
которые служат ему ногами и руками.
02:38
And apparentlyпо всей видимости,
an octopusосьминог can alsoтакже openоткрытый a jarяс.
56
146241
3825
Очевидно, осьминог
может даже открыть банку.
02:43
It's prettyСимпатичная impressiveвпечатляющий, right?
57
151883
1754
Впечатляюще, не так ли?
02:47
But clearlyявно, this is not enabledвключен
just by the brainголовной мозг of this animalживотное,
58
155918
4500
И это явно не только благодаря
возможностям его мозга,
02:52
but alsoтакже by his bodyтело,
59
160442
2014
но и благодаря особенностям его тела.
02:54
and it's a clearЧисто exampleпример,
maybe the clearestясный exampleпример,
60
162480
4032
Это яркий пример,
я бы сказала, ярчайший пример
02:58
of embodiedвоплощено intelligenceинтеллект,
61
166536
1800
телесного интеллекта,
03:00
whichкоторый is a kindсвоего рода of intelligenceинтеллект
that all livingживой organismsмикроорганизмы have.
62
168360
3286
вида интеллекта живых организмов.
03:03
We all have that.
63
171670
1566
У всех у нас он есть.
03:05
Our bodyтело, its shapeформа,
materialматериал and structureсостав,
64
173260
3842
Наше тело, его формы, состав и структура
03:09
playsигры a fundamentalфундаментальный roleроль
duringв течение a physicalфизическое taskзадача,
65
177126
3182
играет основополагающую роль
в физической активности.
03:12
because we can conformсоответствовать to our environmentОкружающая среда
66
180332
5613
Мы можем приспосабливаться к среде,
03:17
so we can succeedдобиться успеха in a largeбольшой
varietyразнообразие of situationsситуации
67
185969
2404
что эффективно в большом диапазоне условий
03:20
withoutбез much planningпланирование
or calculationsвычисления aheadвпереди.
68
188397
2993
без предварительного планирования
и сложных вычислений.
03:23
So why don't we put
some of this embodiedвоплощено intelligenceинтеллект
69
191414
2715
Так почему бы нам не задействовать
этот телесный интеллект
03:26
into our roboticроботизированный machinesмашины,
70
194153
1555
в наших роботах,
03:27
to releaseвыпуск them from relyingопираясь
on excessiveчрезмерное work
71
195732
2349
чтобы освободить их от избыточных операций
03:30
on computationвычисление and sensingсчитывание?
72
198105
2017
по вычислению и оценке?
03:33
Well, to do that, we can followследовать
the strategyстратегия of natureприрода,
73
201097
2650
Чтобы это сделать, можно использовать
стратегию природы,
03:35
because with evolutionэволюция,
she's doneсделанный a prettyСимпатичная good jobработа
74
203771
2612
которая в процессе эволюции
неплохо поработала
03:38
in designingпроектирование machinesмашины
for environmentОкружающая среда interactionвзаимодействие.
75
206407
4496
над дизайном существ для эксплуатации
в естественной среде.
03:42
And it's easyлегко to noticeуведомление that natureприрода
usesиспользования softмягкий materialматериал frequentlyчасто
76
210927
4494
И легко заметить, что природа
часто использует мягкие материалы,
03:47
and stiffжесткий materialматериал sparinglyосторожно.
77
215445
2295
а твёрдые материалы — избирательно.
03:49
And this is what is doneсделанный
in this newновый fieldполе or roboticsробототехника,
78
217764
3792
Этот процесс сейчас происходит
в новом направлении робототехники,
03:53
whichкоторый is calledназывается "softмягкий roboticsробототехника,"
79
221580
2300
которое называют «мягкие роботы».
03:55
in whichкоторый the mainглавный objectiveзадача
is not to make super-preciseсверхточные machinesмашины,
80
223904
3736
Его основная цель —
не делать сверхточные машины,
03:59
because we'veмы в alreadyуже got them,
81
227664
1937
потому что у нас уже есть такие,
04:01
but to make robotsроботы ableв состоянии to faceлицо
unexpectedнеожиданный situationsситуации in the realреальный worldМир,
82
229625
4920
а сделать роботов, способных работать
в условиях естественной неопределённости,
04:06
so ableв состоянии to go out there.
83
234569
1557
способных выйти в реальный мир.
04:08
And what makesмарки a robotробот softмягкий
is first of all its compliantуступчивый bodyтело,
84
236150
3524
Мягкость роботу придают
композитные материалы,
04:11
whichкоторый is madeсделал of materialsматериалы or structuresсооружения
that can undergoпретерпевать very largeбольшой deformationsдеформации,
85
239698
5531
которые делают из материалов и структур,
способных подвергаться большой деформации.
04:17
so no more rigidжесткий linksсвязи,
86
245253
1831
Больше никаких жёстких соединений.
04:19
and secondlyво-вторых, to moveпереехать them,
we use what we call distributedраспределенный actuationприведение в действие,
87
247108
3548
Для осуществления движений используется
распределённый привод,
04:22
so we have to controlконтроль continuouslyнепрерывно
the shapeформа of this very deformableдеформируемого bodyтело,
88
250680
5032
так как мы постоянно должны контролировать
форму этого пластичного корпуса,
04:27
whichкоторый has the effectэффект
of havingимеющий a lot of linksсвязи and jointsстыки,
89
255736
3298
что требует наличия большого количества
связок и суставов.
04:31
but we don't have
any stiffжесткий structureсостав at all.
90
259058
2623
Но при этом отсутствует
какая-либо жёсткая структура.
04:33
So you can imagineпредставить that buildingздание
a softмягкий robotробот is a very differentдругой processобработать
91
261705
3430
Представьте себе, насколько отличается
процесс сборки мягкого робота
04:37
than stiffжесткий roboticsробототехника,
where you have linksсвязи, gearsшестерни, screwsвинты
92
265159
2880
от обычного, в котором есть
соединения, шестерёнки и винты,
04:40
that you mustдолжен combineскомбинировать
in a very definedопределенный way.
93
268063
2231
соединяющиеся строго определённым образом.
04:42
In softмягкий robotsроботы, you just buildстроить
your actuatorпривод from scratchцарапина
94
270948
3525
В мягких роботах вы сразу делаете привод
04:46
mostбольшинство of the time,
95
274497
1151
в большинстве случаев
04:47
but you shapeформа your flexibleгибкий materialматериал
96
275672
2382
и формируете пластичный материал в форму,
04:50
to the formформа that respondsоткликается
to a certainопределенный inputвход.
97
278078
2403
которая соответствует конкретной задаче.
04:53
For exampleпример, here,
you can just deformдеформировать a structureсостав
98
281054
2458
Например, здесь вы просто
деформируете структуру,
04:55
doing a fairlyдовольно complexсложный shapeформа
99
283536
2471
придавая ей сложную форму.
04:58
if you think about doing the sameодна и та же
with rigidжесткий linksсвязи and jointsстыки,
100
286031
3278
Попробуйте сделать то же самое
с обычными твёрдыми соединениями.
05:01
and here, what you use is just one inputвход,
101
289333
2333
Здесь же вы используете
только одну вводную,
05:03
suchтакие as airвоздух pressureдавление.
102
291690
1364
например, давление воздуха.
05:05
OK, but let's see
some coolкруто examplesПримеры of softмягкий robotsроботы.
103
293869
3489
Давайте рассмотрим различные
примеры мягких роботов.
05:09
Here is a little cuteмилый guy
developedразвитая at HarvardHarvard UniversityУниверситет,
104
297765
4547
Этот малыш разработан в Гарварде.
05:14
and he walksпрогулки thanksблагодаря to wavesволны
of pressureдавление appliedприкладная alongвдоль its bodyтело,
105
302336
4493
Он работает благодаря
волнам давления в его корпусе,
05:18
and thanksблагодаря to the flexibilityгибкость,
he can alsoтакже sneakябеда underпод a lowнизкий bridgeмост,
106
306853
3286
благодаря своей пластичности он смог
проскользнуть под низкой перегородкой,
05:22
keep walkingгулять пешком,
107
310163
1151
и продолжить движение.
05:23
and then keep walkingгулять пешком
a little bitнемного differentдругой afterwardsвпоследствии.
108
311338
3197
Но далее он продолжает движение
немного по-другому.
05:27
And it's a very preliminaryпредварительный prototypeопытный образец,
109
315345
2231
И это очень сырой прототип.
05:29
but they alsoтакже builtпостроен a more robustкрепкий versionверсия
with powerмощность on boardдоска
110
317600
3676
Они также сделали версию робота
с бортовым электропитанием.
05:33
that can actuallyна самом деле be sentпослал out in the worldМир
and faceлицо real-worldреальный мир interactionsвзаимодействия
111
321300
5447
Он может функционировать
в условиях сложного реального мира,
05:38
like a carавтомобиль passingпрохождение it over it ...
112
326771
1706
например, попасть под автомобиль...
05:42
and keep workingза работой.
113
330090
1150
и продолжать двигаться.
05:44
It's cuteмилый.
114
332056
1151
Он классный.
05:45
(LaughterСмех)
115
333231
1421
(Смех)
05:46
Or a roboticроботизированный fishрыба, whichкоторый swimsпроплывает
like a realреальный fishрыба does in waterводы
116
334676
3864
Или рыба-робот, которая плавает
как настоящая рыба в воде
05:50
simplyпросто because it has a softмягкий tailхвост
with distributedраспределенный actuationприведение в действие
117
338564
3184
благодаря мягкому хвосту,
содержащему привод,
05:53
usingс помощью still airвоздух pressureдавление.
118
341772
1644
используя давление воздуха.
05:55
That was from MITMIT,
119
343954
1358
Этот робот из МТИ.
05:57
and of courseкурс, we have a roboticроботизированный octopusосьминог.
120
345336
2805
И, разумеется, робот-осьминог.
06:00
This was actuallyна самом деле one
of the first projectsпроектов
121
348165
2079
Кстати, это был один из первых проектов,
06:02
developedразвитая in this newновый fieldполе
of softмягкий robotsроботы.
122
350268
2126
разработанных в мягкой робототехнике.
06:04
Here, you see the artificialискусственный tentacleщупальце,
123
352418
1886
Вы видите искусственное щупальце,
06:06
but they actuallyна самом деле builtпостроен an entireвсе machineмашина
with severalнесколько tentaclesщупальца
124
354328
4679
но они также сделали целого робота
с несколькими щупальцами.
06:11
they could just throwбросать in the waterводы,
125
359031
2611
Его можно просто бросить в воду,
06:13
and you see that it can kindсвоего рода of go around
and do submarineподводная лодка explorationисследование
126
361666
4293
и он сможет плавать, исследуя морское дно,
06:17
in a differentдругой way
than rigidжесткий robotsроботы would do.
127
365983
3303
но не так, как это делают жёсткие роботы.
06:21
But this is very importantважный for delicateнежный
environmentsокружающая среда, suchтакие as coralкоралловый reefsрифы.
128
369310
3660
Что очень важно для чувствительной среды,
такой как коралловые рифы.
06:24
Let's go back to the groundземля.
129
372994
1396
Давайте вернёмся на сушу.
06:26
Here, you see the viewПосмотреть
130
374414
1190
Здесь вы видите
06:27
from a growingрост robotробот developedразвитая
by my colleaguesколлеги in StanfordStanford.
131
375628
4148
«растущего» робота, разработанного
моими коллегами из Стэнфорда.
06:31
You see the cameraкамера fixedисправлено on topВверх.
132
379800
1850
Вид с камеры, закреплённой сверху.
06:33
And this robotробот is particularконкретный,
133
381674
1438
И этот робот особенный,
06:35
because usingс помощью airвоздух pressureдавление,
it growsрастет from the tipнаконечник,
134
383136
2416
потому что, он растёт,
используя давление газа,
06:37
while the restотдых of the bodyтело staysостается
in firmфирма contactконтакт with the environmentОкружающая среда.
135
385576
3346
в то время как остальная его часть
твёрдо закреплена в среде.
06:41
And this is inspiredвдохновенный
by plantsрастения, not animalsживотные,
136
389316
2718
Здесь вдохновителями
были не животные, а растения,
06:44
whichкоторый growsрастет viaс помощью the materialматериал
in a similarаналогичный mannerманера
137
392058
3315
которые врастают в поверхность
аналогичным образом
06:47
so it can faceлицо a prettyСимпатичная largeбольшой
varietyразнообразие of situationsситуации.
138
395397
2960
и сталкиваются с большим разнообразием
различных ситуаций.
06:51
But I'm a biomedicalбиомедицинские engineerинженер,
139
399043
1668
Но я инженер-биомедик,
06:52
and perhapsвозможно the applicationзаявление
I like the mostбольшинство
140
400735
2269
и, пожалуй, моё самое любимое
применение роботов —
06:55
is in the medicalмедицинская fieldполе,
141
403028
1453
в медицинской сфере.
06:56
and it's very difficultсложно to imagineпредставить
a closerближе interactionвзаимодействие with the humanчеловек bodyтело
142
404505
4841
Представьте тесное взаимодействие
с человеческим телом
07:01
than actuallyна самом деле going insideвнутри the bodyтело,
143
409370
1919
или даже внутри него,
07:03
for exampleпример, to performвыполнять
a minimallyминимально invasiveагрессивный procedureпроцедура.
144
411313
2771
например, для выполнения наименее
травмирующей процедуры.
07:06
And here, robotsроботы can be
very helpfulполезный with the surgeonврач хирург,
145
414958
3402
Такие роботы могут
очень пригодиться хирургам,
07:10
because they mustдолжен enterвойти the bodyтело
146
418384
1749
ведь им приходится проникать в тело,
07:12
usingс помощью smallмаленький holesотверстия
and straightПрямо instrumentsинструменты,
147
420157
2627
используя малые отверстия
и твёрдые негибкие инструменты.
07:14
and these instrumentsинструменты mustдолжен interactвзаимодействовать
with very delicateнежный structuresсооружения
148
422808
3510
И эти инструменты должны взаимодействовать
с очень тонкими структурами
07:18
in a very uncertainнеуверенный environmentОкружающая среда,
149
426342
2048
в очень нестандартной среде
07:20
and this mustдолжен be doneсделанный safelyбезопасно.
150
428414
1675
и действовать безопасно.
07:22
AlsoТакже bringingприведение the cameraкамера insideвнутри the bodyтело,
151
430113
2112
А ввод камеры внутрь тела
07:24
so bringingприведение the eyesглаза of the surgeonврач хирург
insideвнутри the surgicalхирургический fieldполе
152
432249
3618
для дополнительного визуального контроля —
очень сложная манипуляция,
если использовать что-то негнущееся,
07:27
can be very challengingиспытывающий
if you use a rigidжесткий stickпридерживаться,
153
435891
2351
07:30
like a classicклассический endoscopeэндоскоп.
154
438266
1607
например классический эндоскоп.
07:32
With my previousпредыдущий researchисследование groupгруппа in EuropeЕвропа,
155
440517
2589
С моей предыдущей группой
исследователей из Европы
07:35
we developedразвитая this
softмягкий cameraкамера robotробот for surgeryхирургия,
156
443130
2596
мы разработали хирургическую камеру,
07:37
whichкоторый is very differentдругой
from a classicклассический endoscopeэндоскоп,
157
445750
3768
которая очень отличается
от обычного эндоскопа тем,
07:41
whichкоторый can moveпереехать thanksблагодаря
to the flexibilityгибкость of the moduleмодуль
158
449542
3104
что она может передвигаться
с помощью пластичных модулей,
07:44
that can bendизгиб in everyкаждый directionнаправление
and alsoтакже elongateвытянутый.
159
452670
4888
которые могут сгибаться и удлиняться
в любом направлении.
07:49
And this was actuallyна самом деле used by surgeonsхирурги
to see what they were doing
160
457582
3110
Она использовалась хирургами
для контроля манипуляций
07:52
with other instrumentsинструменты
from differentдругой pointsточки of viewПосмотреть,
161
460716
2738
с различными инструментами
с разных точек обзора
07:55
withoutбез caringзаботливая that much
about what was touchedприкоснулся around.
162
463478
3206
без страха задеть что-то лишнее.
07:59
And here you see the softмягкий robotробот in actionдействие,
163
467247
3743
Здесь вы видите мягкого робота в действии,
08:03
and it just goesидет insideвнутри.
164
471014
2818
вот он проникает внутрь.
08:05
This is a bodyтело simulatorимитатор,
not a realреальный humanчеловек bodyтело.
165
473856
3269
Это модель тела, не настоящее тело.
08:09
It goesидет around.
166
477149
1151
Он осматривается вокруг.
08:10
You have a lightлегкий, because usuallyкак правило,
167
478324
1674
Есть лампочка, потому что обычно
08:12
you don't have too manyмногие lightsогни
insideвнутри your bodyтело.
168
480022
3121
в теле не бывает большого
количества источников света.
08:15
We hopeнадежда.
169
483167
1173
Мы надеемся...
08:16
(LaughterСмех)
170
484364
3002
(Смех)
08:19
But sometimesиногда, a surgicalхирургический procedureпроцедура
can even be doneсделанный usingс помощью a singleОдин needleигла,
171
487390
4698
Иногда хирургическая операция
может быть проведена лишь одной иглой.
08:24
and in StanfordStanford now, we are workingза работой
on a very flexibleгибкий needleигла,
172
492112
4047
И сейчас в Стэнфорде мы работаем
над очень пластичной хирургической иглой,
08:28
kindсвоего рода of a very tinyкрошечный softмягкий robotробот
173
496183
2652
чем-то вроде маленького мягкого робота,
08:30
whichкоторый is mechanicallyмашинально designedпредназначенный
to use the interactionвзаимодействие with the tissuesтканей
174
498859
3294
который спроектирован
для взаимодействия с тканями
08:34
and steerуправлять around insideвнутри a solidтвердый organорган.
175
502177
2230
и действует внутри целостного органа.
08:36
This makesмарки it possibleвозможное to reachдостичь
manyмногие differentдругой targetsцели, suchтакие as tumorsопухоли,
176
504431
4080
Это позволяет иметь доступ
к различным целям типа опухоли,
08:40
deepглубоко insideвнутри a solidтвердый organорган
177
508535
1698
расположенной внутри органа,
08:42
by usingс помощью one singleОдин insertionвставки pointточка.
178
510257
2325
используя небольшой прокол для введения.
08:44
And you can even steerуправлять around
the structureсостав that you want to avoidизбежать
179
512606
4039
И мы можем даже обходить структуры,
которые нельзя задевать,
08:48
on the way to the targetцель.
180
516669
1364
на пути к цели.
08:51
So clearlyявно, this is a prettyСимпатичная
excitingзахватывающе time for roboticsробототехника.
181
519377
3305
Это действительно уникальное время
для робототехники!
08:54
We have robotsроботы that have to dealпо рукам
with softмягкий structuresсооружения,
182
522706
3153
Необходимость работы с мягкими структурами
08:57
so this posesпозы newновый
and very challengingиспытывающий questionsвопросов
183
525883
2585
ставит сложные задачи
09:00
for the roboticsробототехника communityсообщество,
184
528492
1357
перед разработчиками роботов.
09:01
and indeedв самом деле, we are just startingначало
to learnучить how to controlконтроль,
185
529873
2675
И мы только учимся, как контролировать
09:04
how to put sensorsдатчиков
on these very flexibleгибкий structuresсооружения.
186
532572
3004
и располагать сенсоры
на этих пластичных структурах.
09:07
But of courseкурс, we are not even closeЗакрыть
to what natureприрода figuredфигурный out
187
535600
2960
Разумеется, мы ещё даже
не приблизились к тому,
09:10
in millionsмиллионы of yearsлет of evolutionэволюция.
188
538584
2194
что природа сумела достичь
за миллионы лет эволюции.
09:12
But one thing I know for sure:
189
540802
2104
Но в одном я точно уверена:
09:14
robotsроботы will be softerмягче and saferбезопаснее,
190
542930
2516
роботы будут мягче и безопаснее
09:17
and they will be out there helpingпомощь people.
191
545470
2982
и они будут окружать нас,
помогая людям.
09:20
Thank you.
192
548809
1151
Спасибо.
09:21
(ApplauseАплодисменты)
193
549984
4412
(Аплодисменты)
Translated by Milena Valdes Darias
Reviewed by Alena Chernykh

▲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