ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Rossiter - Roboticist
Jonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists.

Why you should listen

Jonathan Rossiter is Professor of Robotics at University of Bristol, and heads the Soft Robotics Group at Bristol Robotics Laboratory. His group researches soft robotics: robots and machines that go beyond conventional rigid and motorized technologies into the world of smart materials, reactive polymers biomimetics and compliant structures. Because they're soft, these robots are inherently safe for interaction with the human body and with the natural environment. They can be used to deliver new healthcare treatments, wearable and assistance devices, and human-interface technologies. They wide impact from furniture to fashion and from space systems to environmental cleanup.  They can even be made biodegradable and edible.

Currently a major focus of Rossiter's work is on the development of soft robotic replacement organs for cancer and trauma sufferers and on smart "trousers" to help older people stay mobile for longer.


More profile about the speaker
Jonathan Rossiter | Speaker | TED.com
TEDxWarwick

Jonathan Rossiter: A robot that eats pollution

乔纳森·罗斯特: 吃污染物的机器人

Filmed:
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“划水机器人”，一种清除污染物并且靠吃污染物自行发电的机器人。机器人专家乔纳森·罗斯特解释了这种特殊的游泳机器人，它使用微生物燃料电池，能中和爆发的藻类和油污，它会成为可生物降解、自主对抗污染物的机器人的先驱。
- Roboticist
Jonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists. Full bio

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00:12
Hi你好, I'm an engineer工程师
0
720
1416
大家好，我是一名工程师，
00:14
and I make robots机器人.
1
2160
1976
我是做机器人的。
当然了，你们都知道什么是机器人，
00:16
Now, of course课程 you all know
what a robot机器人 is, right?
2
4160
3496
如果你不知道，
可能会去谷歌搜索一下，
00:19
If you don't, you'd你 probably大概 go to Google谷歌,
3
7680
2176
问问谷歌，什么是机器人？
00:21
and you'd你 ask问 Google谷歌 what a robot机器人 is.
4
9880
1856
咱们用谷歌搜一下。
00:23
So let's do that.
5
11760
1240
这就是我们在谷歌上得到的。
00:25
We'll好 go to Google谷歌
and this is what we get.
6
13640
2736
你会发现这里有很多
不同样式的机器人，
00:28
Now, you can see here there are
lots of different不同 types类型 of robots机器人,
7
16400
3176
但它们的结构
主要是模仿人类的，
00:31
but they're predominantly主要
humanoid人形 in structure结构体.
8
19600
3736
而且看上去都是常规的样子，
00:35
And they look pretty漂亮 conventional常规
9
23360
1656
因为它们有塑料、有金属，
00:37
because they've他们已经 got plastic塑料,
they've他们已经 got metal金属,
10
25040
2456
还有发动机、齿轮等等。
00:39
they've他们已经 got motors马达 and gears齿轮 and so on.
11
27520
2296
有些机器人看起来很友善，
00:41
Some of them look quite相当 friendly友善,
12
29840
1616
你可以过去抱一下。
00:43
and you could go up
and you could hug拥抱 them.
13
31480
2056
也有些看起来不怎么友善，
00:45
Some of them not so friendly友善,
14
33560
1416
就像是从电影《终结者》里
直接走出来的一样。
00:47
they look like they're
straight直行 out of "Terminator终结者,"
15
35000
2456
其实，他们可能
真的就从《终结者》来的。
00:49
in fact事实 they may可能 well be
straight直行 out of "Terminator终结者."
16
37480
2536
有了这些机器人，
你可以做很多很酷的事情——
00:52
You can do lots of really cool凉
things with these robots机器人 --
17
40040
2736
还有很刺激的事情。
00:54
you can do really exciting扣人心弦 stuff东东.
18
42800
1616
但我想去关注另一种机器人——
00:56
But I'd like to look
at different不同 kinds种 of robots机器人 --
19
44440
2936
我想做不同种类的机器人。
00:59
I want to make different不同 kinds种 of robots机器人.
20
47400
1976
给我灵感的东西
看起来并不像我们人类，
01:01
And I take inspiration灵感
from the things that don't look like us,
21
49400
3416
而是像这些。
01:04
but look like these.
22
52840
1400
这些便是自然生物有机体，
01:06
So these are natural自然 biological生物 organisms生物
23
54680
2576
它们能做很多很酷的事、
01:09
and they do some
really cool凉 things that we can't,
24
57280
2576
我们和现有的机器人
都做不到的事。
01:11
and current当前 robots机器人 can't either或.
25
59880
2496
它们能做的很厉害的事
包括在地面上到处走；
01:14
They do all sorts排序 of great things
like moving移动 around on the floor地板;
26
62400
3176
去花园，吃农作物；
01:17
they go into our gardens花园
and they eat吃 our crops作物;
27
65600
2256
爬树；
01:19
they climb爬 trees树木;
28
67880
1256
出入水面；
01:21
they go in water水, they come out of water水;
29
69160
2216
捕捉并消化昆虫等等。
01:23
they trap陷阱 insects昆虫 and digest消化 them.
30
71400
2576
所以说，它们所能做的事很有趣。
01:26
So they do really interesting有趣 things.
31
74000
1816
它们出生、呼吸、死亡，
01:27
They live生活, they breathe呼吸, they die死,
32
75840
3376
他们也从自然环境中摄取食物。
01:31
they eat吃 things from the environment环境.
33
79240
1816
这都是我们现有的机器人所不能做的。
01:33
Our current当前 robots机器人 don't really do that.
34
81080
2576
那么，如果我们可以
把这些特性的一部分
01:35
Now, wouldn't不会 it be great
35
83680
1216
01:36
if you could use some of those
characteristics特点 in future未来 robots机器人
36
84920
3656
放到未来的机器人身上，
01:40
so that you could solve解决
some really interesting有趣 problems问题?
37
88600
2696
来解决一些很有趣的问题，会不会很棒？
下面讨论几个环境问题，
01:43
I'm going to look at a couple一对 of problems问题
now in the environment环境
38
91320
3056
我们可以在这些环境中
01:46
where we can use
the skills技能 and the technologies技术
39
94400
2736
应用这些动植物
拥有的能力和技巧
01:49
derived派生 from these animals动物
40
97160
2016
01:51
and from the plants植物,
41
99200
1536
来解决这些问题。
01:52
and we can use them
to solve解决 those problems问题.
42
100760
2096
我们来看两个环境问题。
01:54
Let's have a look
at two environmental环境的 problems问题.
43
102880
2360
都是人类造成的——
01:57
They're both都 of our making制造 --
44
105960
1416
这是人类与环境相互作用，
01:59
this is man interacting互动
with the environment环境
45
107400
2456
造成的一些不怎么好的后果。
02:01
and doing some rather宁 unpleasant不愉快 things.
46
109880
2376
第一个问题与人口压力有关。
02:04
The first one is to do
with the pressure压力 of population人口.
47
112280
3640
世界人口的压力
02:08
Such这样 is the pressure压力
of population人口 around the world世界
48
116440
2416
要求农业生产更多农作物。
02:10
that agriculture农业 and farming农业 is required需要
to produce生产 more and more crops作物.
49
118880
4136
要做到这一点，
02:15
Now, to do that,
50
123040
1216
农民需要对土地
使用越来越多的化学品。
02:16
farmers农民 put more and more
chemicals化学制品 onto到 the land土地.
51
124280
2376
他们使用的包括
肥料、硝酸盐、农药——
02:18
They put on fertilizers化肥,
nitrates硝酸盐, pesticides农药 --
52
126680
3136
各种促进农作物生长的东西，
02:21
all sorts排序 of things
that encourage鼓励 the growth发展 of the crops作物,
53
129840
3376
但这也有负面影响。
02:25
but there are some negative负 impacts影响.
54
133240
2136
其中一个负面影响是，
如果在田里施很多肥料，
02:27
One of the negative负 impacts影响 is
if you put lots of fertilizer肥料 on the land土地,
55
135400
3456
作物并不能吸收所有的肥料。
02:30
not all of it goes去 into the crops作物.
56
138880
2416
很多肥料会留在土壤里，
02:33
Lots of it stays入住 in the soil泥,
57
141320
2576
然后下雨时，
02:35
and then when it rains降雨,
58
143920
1456
这些化学品流进地下水。
02:37
these chemicals化学制品 go into the water水 table表.
59
145400
2496
顺着地下水，
02:39
And in the water水 table表,
60
147920
1256
进入小溪、湖泊、河流，
02:41
then they go into streams流,
into lakes湖泊, into rivers河流
61
149200
3496
最后进入海洋。
02:44
and into the sea海.
62
152720
1200
当这些化学品、硝酸盐
02:46
Now, if you put all
of these chemicals化学制品, these nitrates硝酸盐,
63
154400
2616
进入环境中时，
02:49
into those kinds种 of environments环境,
64
157040
1616
生活在这些环境里的生物
就会受到影响——
02:50
there are organisms生物 in those environments环境
that will be affected受影响 by that --
65
158680
3776
比如藻类。
02:54
algae藻类, for example例.
66
162480
1616
藻类热爱硝酸盐，它喜欢肥料，
02:56
Algae藻类 loves爱 nitrates硝酸盐, it loves爱 fertilizer肥料,
67
164120
2536
所以它吸收这些化学品。
02:58
so it will take in all these chemicals化学制品,
68
166680
2096
条件适宜时，藻类大量繁殖，
03:00
and if the conditions条件 are right,
it will mass块 produce生产.
69
168800
2936
繁殖出一堆一堆的新藻。
03:03
It will produce生产 masses群众
and masses群众 of new新 algae藻类.
70
171760
2256
这叫做爆藻。
03:06
That's called叫 a bloom盛开.
71
174040
1536
麻烦的是，藻类这样繁殖时，
03:07
The trouble麻烦 is that
when algae藻类 reproduces再现 like this,
72
175600
3176
会耗尽水中的氧气。
03:10
it starves忍饥挨饿的 the water水 of oxygen氧.
73
178800
2240
氧气一旦耗尽，
03:13
As soon不久 as you do that,
74
181480
1256
水中其它生物就无法生存。
03:14
the other organisms生物
in the water水 can't survive生存.
75
182760
2920
那怎么办？
03:18
So, what do we do?
76
186080
2016
我们尝试制造
会吃水藻的机器人，
03:20
We try to produce生产 a robot机器人
that will eat吃 the algae藻类,
77
188120
4016
能把水藻吃光，又很安全。
03:24
consume消耗 it and make it safe安全.
78
192160
1856
这是第一个问题。
03:26
So that's the first problem问题.
79
194040
1360
而第二个问题也是人类的杰作，
03:27
The second第二 problem问题 is also也 of our making制造,
80
195960
2496
是油污染。
03:30
and it's to do with oil油 pollution污染.
81
198480
1880
我们的发动机、船只
03:32
Now, oil油 comes来 out
of the engines引擎 that we use,
82
200800
3736
都会释放出油类。
03:36
the boats船 that we use.
83
204560
1336
有时候油轮把油箱里的物质排进海里，
03:37
Sometimes有时 tankers油轮
flush红晕 their其 oil油 tanks坦克 into the sea海,
84
205920
3056
油就这样进入海水。
03:41
so oil油 is released发布 into the sea海 that way.
85
209000
2256
如果我们可以使用
能吃掉油污染物的机器人，
03:43
Wouldn't岂不 it be nice不错
if we could treat对待 that in some way
86
211280
2576
03:45
using运用 robots机器人 that could eat吃 the pollution污染
the oil油 fields领域 have produced生成?
87
213880
4720
那是不是很美好？
这就是我们正在做的。
03:51
So that's what we do.
88
219160
1616
03:52
We make robots机器人 that will eat吃 pollution污染.
89
220800
2600
我们做的是
能吃掉污染物的机器人。
为了实际造出这种机器人，
03:55
To actually其实 make the robot机器人,
90
223880
1336
我们从两种生物中获取灵感。
03:57
we take inspiration灵感 from two organisms生物.
91
225240
2200
右边那张是姥鲨。
04:00
On the right there
you see the basking姥 shark鲨鱼.
92
228280
2136
姥鲨是大型鲨鱼，
04:02
The basking姥 shark鲨鱼 is a massive大规模的 shark鲨鱼.
93
230440
2536
它是非肉食动物，
所以你可以跟它一起游泳，
04:05
It's noncarnivorousnoncarnivorous,
so you can swim游泳 with it,
94
233000
2576
04:07
as you can see.
95
235600
1456
就像这样。
姥鲨张着大嘴，
04:09
And the basking姥 shark鲨鱼 opens打开 its mouth口,
96
237080
1856
游过水面，收集浮游生物。
04:10
and it swims游泳 through通过 the water水,
collecting搜集 plankton浮游生物.
97
238960
2840
同时，它消化食物，
04:14
As it does that, it digests摘要 the food餐饮,
98
242880
2216
在体内产生能量，赖以继续活动。
04:17
and then it uses使用 that energy能源
in its body身体 to keep moving移动.
99
245120
3520
那么，我们能不能
做个这样的机器人 --
04:21
So, could we make a robot机器人 like that --
100
249400
1856
像姥鲨一样在水里慢慢前进
04:23
like the basking姥 shark鲨鱼
that chugs一班班 through通过 the water水
101
251280
2536
吃掉污染物？
04:25
and eats吃 up pollution污染?
102
253840
1360
那我们来看看能不能做。
04:28
Well, let's see if we can do that.
103
256160
1736
另外我们从另一生物得到的灵感。
04:29
But also也, we take the inspiration灵感
from other organisms生物.
104
257920
3056
这照片是水船虫。
04:33
I've got a picture图片 here
of a water水 boatman船工,
105
261000
2056
水船虫真的很可爱。
04:35
and the water水 boatman船工 is really cute可爱.
106
263080
1816
它游泳时，
04:36
When it's swimming游泳的 in the water水,
107
264920
1576
用船桨一样的腿向前推自己。
04:38
it uses使用 its paddle-like桨状 legs腿
to push推 itself本身 forward前锋.
108
266520
2480
那么我们取两者之长处，
04:41
So we take those two organisms生物
109
269600
2016
结合在一起，
做成一种新型机器人。
04:43
and we combine结合 them together一起
to make a new新 kind类 of robot机器人.
110
271640
3000
实际上，因为从水船虫得到的灵感，
04:47
In fact事实, because we're using运用
the water水 boatman船工 as inspiration灵感,
111
275320
3176
以及我们的机器人坐在水面上，
04:50
and our robot机器人 sits坐镇 on top最佳 of the water水,
112
278520
2776
划行向前，
04:53
and it rows行,
113
281320
1256
我们就称它为“划水机器人”。
04:54
we call it the "Row-bot行机器人."
114
282600
2216
所以划水机器人是个
会划水的机器人。
04:56
So a Row-bot行机器人 is a robot机器人 that rows行.
115
284840
3856
好，那它长什么样子？
05:00
OK. So what does it look like?
116
288720
2696
这是一些照片。
05:03
Here's这里的 some pictures图片 of the Row-bot行机器人,
117
291440
1736
你们看，
05:05
and you'll你会 see,
118
293200
1216
它一点都不像
我们开头看到的机器人。
05:06
it doesn't look anything like the robots机器人
we saw right at the beginning开始.
119
294440
3336
所以谷歌错了，
机器人不是它说的那样，
05:09
Google谷歌 is wrong错误;
robots机器人 don't look like that,
120
297800
2136
机器人长这样。
05:11
they look like this.
121
299960
1216
我这里有一只划水机器人。
05:13
So I've got the Row-bot行机器人 here.
122
301200
1776
我拿起来给你们看，
05:15
I'll just hold保持 it up for you.
123
303000
1416
让你们了解一下它的大小，
05:16
It gives给 you a sense感 of the scale规模,
124
304440
1656
而且它一点也不像其它机器人。
05:18
and it doesn't look
anything like the others其他.
125
306120
2136
它是塑料的。
05:20
OK, so it's made制作 out of plastic塑料,
126
308280
1616
现在我们来看看
05:21
and we'll好 have a look now
at the components组件
127
309920
2056
划水机器人的组件——
05:24
that make up the Row-bot行机器人 --
128
312000
1316
使它特别的地方。
05:25
what makes品牌 it really special特别.
129
313340
1381
划水机器人由三个部分组成，
05:27
The Row-bot行机器人 is made制作 up of three三 parts部分,
130
315760
2816
就像任何生物的组成部分。
05:30
and those three三 parts部分 are really
like the parts部分 of any organism生物.
131
318600
3296
它有大脑、
05:33
It's got a brain脑,
132
321920
1656
有身体、
05:35
it's got a body身体
133
323600
1376
有胃。
05:37
and it's got a stomach胃.
134
325000
2296
它需要胃来产生能量。
05:39
It needs需求 the stomach胃 to create创建 the energy能源.
135
327320
2416
所有划水机器人都有这三部分，
05:41
Any Row-bot行机器人 will have
those three三 components组件,
136
329760
2216
就像任何生物都有这三部分一样。
05:44
and any organism生物
will have those three三 components组件,
137
332000
2376
我们一个个来看。
05:46
so let's go through通过 them one at a time.
138
334400
1896
它有身体，
05:48
It has a body身体,
139
336320
1256
塑料制成的身体，
05:49
and its body身体 is made制作 out of plastic塑料,
140
337600
1776
它可以坐在水面上。
05:51
and it sits坐镇 on top最佳 of the water水.
141
339400
2216
脚蹼在旁边这里——
05:53
And it's got flippers蛙鞋 on the side侧 here --
142
341640
2936
帮助机器人移动，
05:56
paddles桨 that help it move移动,
143
344600
1496
就像水船虫一样。
05:58
just like the water水 boatman船工.
144
346120
1360
它的身体是塑料的，
06:00
It's got a plastic塑料 body身体,
145
348200
1336
但这里有软橡胶做的嘴。
06:01
but it's got a soft柔软的 rubber橡胶 mouth口 here,
146
349560
2856
这里还有另一张嘴，
它有两张嘴。
06:04
and a mouth口 here --
it's got two mouths嘴巴.
147
352440
1896
为什么要两张嘴？
06:06
Why does it have two mouths嘴巴?
148
354360
1416
一张让食物进来，
06:07
One is to let the food餐饮 go in
149
355800
1816
另一张让食物出去。
06:09
and the other is to let the food餐饮 go out.
150
357640
1936
所以你们可以看到，
它有嘴，有臀部，
06:11
So you can see really
it's got a mouth口 and a derriere臀部,
151
359600
3496
或者是 --
06:15
or a --
152
363120
1216
排泄的地方，
06:16
(Laughter笑声)
153
364360
1016
06:17
something where the stuff东东 comes来 out,
154
365400
1736
就像真的生物一样。
06:19
which哪一个 is just like a real真实 organism生物.
155
367160
1696
所以它开始有点像那个姥鲨了。
06:20
So it's starting开始 to look
like that basking姥 shark鲨鱼.
156
368880
2816
那么刚才说的是身体。
06:23
So that's the body身体.
157
371720
1376
06:25
The second第二 component零件 might威力 be the stomach胃.
158
373120
3136
第二部分是胃。
我们需要给机器人输入能量，
06:28
We need to get the energy能源 into the robot机器人
and we need to treat对待 the pollution污染,
159
376280
3896
还需要处理污染。
所以污染物从这里进去，
06:32
so the pollution污染 goes去 in,
160
380200
1536
机器人会处理一下，
06:33
and it will do something.
161
381760
1496
中间这里有电池，
称为微生物燃料电池。
06:35
It's got a cell细胞 in the middle中间 here
called叫 a microbial微生物 fuel汽油 cell细胞.
162
383280
3576
我把这个放下，
06:38
I'll put this down,
and I'll lift电梯 up the fuel汽油 cell细胞.
163
386880
2760
把燃料电池拿起来。
06:42
Here. So instead代替 of having有 batteries电池,
164
390200
1856
这不是电池，
也不是传统的供电系统，
06:44
instead代替 of having有
a conventional常规 power功率 system系统,
165
392080
2176
而是这个——
06:46
it's got one of these.
166
394280
1256
它的胃。
06:47
This is its stomach胃.
167
395560
1256
它真的是个胃。
06:48
And it really is a stomach胃
168
396840
1256
因为你可以在这边
放进污染物形式的能量，
06:50
because you can put energy能源 in this side侧
in the form形成 of pollution污染,
169
398120
3416
它就发电。
06:53
and it creates创建 electricity电力.
170
401560
1656
所以这是什么？
06:55
So what is it?
171
403240
1216
它叫做微生物燃料电池。
06:56
It's called叫 a microbial微生物 fuel汽油 cell细胞.
172
404480
1656
它有点像化学燃料电池。
06:58
It's a little bit位
like a chemical化学 fuel汽油 cell细胞,
173
406160
2096
你大概在学校看过，
07:00
which哪一个 you might威力 have
come across横过 in school学校,
174
408280
2016
或者新闻里看过。
07:02
or you might've可能已经 seen看到 in the news新闻.
175
410320
1616
化学燃料电池利用氢气和氧气，
07:03
Chemical化学 fuel汽油 cells细胞
take hydrogen氢 and oxygen氧,
176
411960
2136
把两者结合，获得电力。
07:06
and they can combine结合 them together一起
and you get electricity电力.
177
414120
2816
这是成熟的技术，
在阿波罗太空计划里用过，
07:08
That's well-established成熟 technology技术;
it was in the Apollo阿波罗 space空间 missions任务.
178
416960
3416
就是说四、五十年以前就有了。
07:12
That's from 40, 50 years年份 ago前.
179
420400
1480
07:14
This is slightly略 newer新.
180
422440
1256
但这个比较新，
07:15
This is a microbial微生物 fuel汽油 cell细胞.
181
423720
1456
这是微生物燃料电池。
07:17
It's the same相同 principle原理:
182
425200
1256
原理相同：
07:18
it's got oxygen氧 on one side侧,
183
426480
1416
氧气在一边，
07:19
but instead代替 of having有
hydrogen氢 on the other,
184
427920
2096
但另一边不是氢气，
而是一种混合液。
07:22
it's got some soup汤,
185
430040
1296
07:23
and inside内 that soup汤
there are living活的 microbes微生物.
186
431360
2816
混合液中有活的微生物。
如果你拿一些有机材料——
07:26
Now, if you take some organic有机 material材料 --
187
434200
2696
可以是某种废品、食物，
07:28
could be some waste浪费 products制品, some food餐饮,
188
436920
2336
07:31
maybe a bit位 of your sandwich三明治 --
189
439280
1496
或者用一点你的三明治 --
07:32
you put it in there,
the microbes微生物 will eat吃 that food餐饮,
190
440800
2816
把它放进这里面，
微生物会吃掉它，
07:35
and they will turn转 it into electricity电力.
191
443640
1880
然后把这食物转化成电力。
07:38
Not only that, but if you select选择
the right kind类 of microbes微生物,
192
446400
3496
不仅如此，如果微生物的种类正确，
07:41
you can use the microbial微生物 fuel汽油 cell细胞
to treat对待 some of the pollution污染.
193
449920
3760
你可以用微生物燃料电池
处理某些污染物。
如果选对了微生物，
07:46
If you choose选择 the right microbes微生物,
194
454400
1616
07:48
the microbes微生物 will eat吃 the algae藻类.
195
456040
2616
那微生物可以吃掉藻类；
如果用另一种微生物，
07:50
If you use other kinds种 of microbes微生物,
196
458680
2336
07:53
they will eat吃 petroleum石油
spirits酒 and crude原油 oil油.
197
461040
3520
它可以吃掉石油醚和原油。
所以你看到了
如何使用这个胃
07:56
So you can see
how this stomach胃 could be used
198
464960
2696
07:59
to not only treat对待 the pollution污染
199
467680
3256
来不仅处理污染物，
08:02
but also也 to generate生成 electricity电力
from the pollution污染.
200
470960
2800
而且能用污染物发电。
08:06
So the robot机器人 will move移动
through通过 the environment环境,
201
474400
2776
所以这个机器人
在环境中到处移动，
把食物吃进胃里，
08:09
taking服用 food餐饮 into its stomach胃,
202
477200
2096
消化吃进去的食物，发电，
08:11
digest消化 the food餐饮, create创建 electricity电力,
203
479320
2496
再利用电力在环境中继续移动，
08:13
use that electricity电力
to move移动 through通过 the environment环境
204
481840
2496
08:16
and keep doing this.
205
484360
1216
如此周而复始。
08:17
OK, so let's see what happens发生
when we run跑 the Row-bot行机器人 --
206
485600
3536
那么，我们看看
划水机器人工作的样子——
它划水时的样子。
08:21
when it does some rowing划船.
207
489160
1376
08:22
Here we've我们已经 got a couple一对 of videos视频,
208
490560
1656
这里有几段影片。
你们看到的第一个动作——
希望大家都能看到，
08:24
the first thing you'll你会 see --
hopefully希望 you can see here
209
492240
2656
是张开嘴巴。
08:26
is the mouth口 open打开.
210
494920
1296
08:28
The front面前 mouth口 and the bottom底部 mouth口 open打开,
211
496240
3016
前嘴后嘴都张开，
它会一直把嘴张得足够大，
08:31
and it will stay留 opened打开 enough足够,
212
499280
1536
08:32
then the robot机器人 will start开始 to row行 forward前锋.
213
500840
2016
然后机器人开始向前划行。
08:34
It moves移动 through通过 the water水
214
502880
1256
它在水中移动，
08:36
so that food餐饮 goes去 in
as the waste浪费 products制品 go out.
215
504160
3096
使食物进去，废弃物出来。
当它移动够了，
08:39
Once一旦 it's moved移动 enough足够,
216
507280
1256
就停下，合上嘴巴——
08:40
it stops停止 and then it closes关闭 the mouth口 --
217
508560
2936
慢慢合上——
08:43
slowly慢慢地 closes关闭 the mouths嘴巴 --
218
511520
2416
08:45
and then it will sit坐 there,
219
513960
1656
然后就坐在那里，
08:47
and it will digest消化 the food餐饮.
220
515640
1640
开始消化食物。
08:50
Of course课程 these microbial微生物 fuel汽油 cells细胞,
221
518000
2696
当然这些微生物燃料电池里
有微生物存在。
08:52
they contain包含 microbes微生物.
222
520720
1256
你真正想要的是从这些微生物
08:54
What you really want is lots of energy能源
223
522000
1856
08:55
coming未来 out of those microbes微生物
as quickly很快 as possible可能.
224
523880
2616
得到很多能量，并且越快越好。
但我们不能强迫微生物，
08:58
But we can't force力 the microbes微生物
225
526520
1576
09:00
and they generate生成 a small小 amount量
of electricity电力 per每 second第二.
226
528120
3016
它们每秒只能产生一点点电，
发电量是毫瓦或微瓦级。
09:03
They generate生成 milliwatts毫瓦, or microwatts瓦.
227
531160
3256
对这个发电量做个比较。
09:06
Let's put that into context上下文.
228
534440
1856
比如你的手机，
09:08
Your mobile移动 phone电话 for example例,
229
536320
1536
09:09
one of these modern现代 ones那些,
230
537880
1376
像这种现代一点的。
09:11
if you use it, it takes about one watt瓦.
231
539280
2216
使用手机时，耗电量大约一瓦。
09:13
So that's a thousand千 or a million百万 times时
as much energy能源 that that uses使用
232
541520
3816
所以手机的耗电量
是微生物燃料电池的
一千倍或一百万倍。
09:17
compared相比 to the microbial微生物 fuel汽油 cell细胞.
233
545360
1960
那我们怎么办呢？
09:20
How can we cope应付 with that?
234
548000
1576
09:21
Well, when the Row-bot行机器人
has doneDONE its digestion消化,
235
549600
2856
划水机器人消化完食物之后，
当它吃进食物后，
09:24
when it's taken采取 the food餐饮 in,
236
552480
1456
09:25
it will sit坐 there and it will wait
until直到 it has consumed消费 all that food餐饮.
237
553960
3536
就会坐在那里，
一直等到食物消化完。
那需要几个小时，甚至好几天。
09:29
That could take some hours小时,
it could take some days天.
238
557520
3216
09:32
A typical典型 cycle周期 for the Row-bot行机器人
looks容貌 like this:
239
560760
3696
划水机器人典型的工作周期
是这样的：
张开嘴，
09:36
you open打开 your mouth口,
240
564480
1256
移动，
09:37
you move移动,
241
565760
1256
合上嘴，
09:39
you close关 your mouth口
242
567040
1256
09:40
and you sit坐 there for a while waiting等候.
243
568320
1856
坐在那里等。
一旦把食物消化完，
09:42
Once一旦 you digest消化 your food餐饮,
244
570200
1376
09:43
then you can go about
doing the same相同 thing again.
245
571600
2816
就把相同的事情再做一遍。
可是你看，
这是不是很像真的生物啊？
09:46
But you know what, that looks容貌
like a real真实 organism生物, doesn't it?
246
574440
2976
跟我们做的事情很像。
09:49
It looks容貌 like the kind类 of thing we do.
247
577440
1856
周六晚上，我们出门，张嘴，
09:51
Saturday星期六 night,
we go out, open打开 our mouths嘴巴,
248
579320
2056
把胃塞满，
09:53
fill填 our stomachs胃,
249
581400
1536
09:54
sit坐 in front面前 of the telly电视中 and digest消化.
250
582960
2936
坐在电视机前，消化。
觉得消化完了，又重复同样的事。
09:57
When we've我们已经 had enough足够,
we do the same相同 thing again.
251
585920
2376
10:00
OK, if we're lucky幸运 with this cycle周期,
252
588320
2856
好，如果这次循环很幸运，
10:03
at the end结束 of the cycle周期
we'll好 have enough足够 energy能源 left over
253
591200
3536
循环结束时还有足够的剩余能量
10:06
for us to be able能够 to do something else其他.
254
594760
2136
去做点别的事，
10:08
We could send发送 a message信息, for example例.
255
596920
2016
比如可以发个短信。
我们可以发个短信说，
10:10
We could send发送 a message信息 saying话,
256
598960
1496
“我最近吃了这么多污染物”，
10:12
"This is how much pollution污染
I've eaten吃过 recently最近,"
257
600480
2336
10:14
or, "This is the kind类 of stuff东东
that I've encountered遇到,"
258
602840
2576
或者“我最近遇到了这东西”，
10:17
or, "This is where I am."
259
605440
1680
或者“这是我的当前位置”。
10:19
That ability能力 to send发送 a message信息
saying话, "This is where I am,"
260
607800
3256
能够发出“这是我的当前位置”的短信
10:23
is really, really important重要.
261
611080
1936
是非常非常重要的。
10:25
If you think about the oil油 slicks浮油
that we saw before,
262
613040
2496
设想一下之前看到的
水面的油污画面，
10:27
or those massive大规模的 algal藻类 blooms绽放,
263
615560
1456
或者大片藻类。
10:29
what you really want to do
is put your Row-bot行机器人 out there,
264
617040
2696
你真的想把划水机器人送过去，
10:31
and it eats吃 up all of those pollutions污染,
265
619760
1976
把所有污染物吃光，
10:33
and then you have to go collect搜集 them.
266
621760
2176
然后你得把它们收回来。
10:35
Why?
267
623960
1216
为什么？
因为目前这些划水机器人
10:37
Because these Row-bots行机器人 at the moment时刻,
268
625200
1816
和我这里的这只划水机器人，
10:39
this Row-bot行机器人 I've got here,
269
627040
1336
里面有马达、电线，
10:40
it contains包含 motors马达, it contains包含 wires电线,
270
628400
1856
10:42
it contains包含 components组件
which哪一个 themselves他们自己 are not biodegradable可生物降解.
271
630280
3456
有自己不能生物降解的组件。
目前的划水机器人里面
包括有毒电池等等，
10:45
Current当前 Row-bots行机器人 contain包含
things like toxic有毒的 batteries电池.
272
633760
2736
10:48
You can't leave离开 those in the environment环境,
273
636520
1976
你不能把它们留在环境里，
10:50
so you need to track跟踪 them,
274
638520
1496
所以必须追踪它们的位置。
10:52
and then when they've他们已经 finished完
their其 job工作 of work,
275
640040
2336
在它们完成工作后，
10:54
you need to collect搜集 them.
276
642400
1256
必须回收。
这会限制可用机器人的数量。
10:55
That limits范围 the number数
of Row-bots行机器人 you can use.
277
643680
2336
10:58
If, on the other hand手,
278
646040
1256
另一方面，
如果你的机器人有点像生物体，
10:59
you have robot机器人 a little bit位
like a biological生物 organism生物,
279
647320
3136
那它在生命结束时，
11:02
when it comes来 to the end结束 of its life,
280
650480
2096
11:04
it dies死 and it degrades降级 to nothing.
281
652600
2456
会死亡且降解消失。
11:07
So wouldn't不会 it be nice不错 if these robots机器人,
282
655080
2336
所以，
如果这些机器人不是
像现在这样用塑料制成，
11:09
instead代替 of being存在 like this,
made制作 out of plastic塑料,
283
657440
2239
而是用其它材料，
11:11
were made制作 out of other materials物料,
284
659703
1593
那种丢在外面就可以
降解消失的材料
11:13
which哪一个 when you throw扔 them out there,
285
661320
1736
该有多好？
11:15
they biodegrade生物降解 to nothing?
286
663080
1336
那就会改变我们使用机器人的方式。
11:16
That changes变化 the way
in which哪一个 we use robots机器人.
287
664440
2096
11:18
Instead代替 of putting把 10 or 100
out into the environment环境,
288
666560
3376
与其放10个、100个
机器人到环境中，
不得不追踪它们，
11:21
having有 to track跟踪 them,
289
669960
1256
11:23
and then when they die死,
290
671240
1336
还要在死掉后
11:24
collect搜集 them,
291
672600
1216
收回来，
11:25
you could put a thousand千,
292
673840
1696
不如放1000个、
11:27
a million百万, a billion十亿 robots机器人
into the environment环境.
293
675560
2736
一百万个、十亿个机器人，
就让它们随意散落在环境中。
11:30
Just spread传播 them around.
294
678320
1816
11:32
You know that at the end结束 of their其 lives生活,
they're going to degrade降级 to nothing.
295
680160
3616
你知道它们寿终时会降解消失，
而不需要担心它们的回收。
11:35
You don't need to worry担心 about them.
296
683800
1696
那样会改变你对机器人的想法，
11:37
So that changes变化 the way
in which哪一个 you think about robots机器人
297
685520
2616
以及使用它们的方式。
11:40
and the way you deploy部署 them.
298
688160
1376
随之而来的问题：
你能做吗？
11:41
Then the question题 is: Can you do this?
299
689560
1856
11:43
Well, yes, we have shown显示
that you can do this.
300
691440
2176
是的，我们已经证明，
你也可以做。
你可以制造可生物降解的机器人。
11:45
You can make robots机器人
which哪一个 are biodegradable可生物降解.
301
693640
2096
真正有意思的是，
你可以使用日常原料，
11:47
What's really interesting有趣
is you can use household家庭 materials物料
302
695760
2856
来制造这种可生物降解的机器人。
11:50
to make these biodegradable可生物降解 robots机器人.
303
698640
1696
11:52
I'll show显示 you some;
you might威力 be surprised诧异.
304
700360
2576
我给大家看几个，
你们可能会很惊讶。
11:54
You can make a robot机器人 out of jelly果冻.
305
702960
2896
你能用果冻做出机器人。
11:57
Instead代替 of having有 a motor发动机,
which哪一个 we have at the moment时刻,
306
705880
2776
那么取代现在这个马达的是，
12:00
you can make things
called叫 artificial人造 muscles肌肉.
307
708680
2456
你可以造出叫做人造肌肉的东西。
12:03
Artificial人造 muscles肌肉 are smart聪明 materials物料,
308
711160
2296
人造肌肉是一种智能材料，
12:05
you apply应用 electricity电力 to them,
309
713480
1456
给它通电，
它就会收缩、弯曲或扭转，
12:06
and they contract合同,
or they bend弯曲 or they twist捻.
310
714960
2176
12:09
They look like real真实 muscles肌肉.
311
717160
2216
它看起来就像真的肌肉。
12:11
So instead代替 of having有 a motor发动机,
you have these artificial人造 muscles肌肉.
312
719400
3000
所以，与其使用马达，
不如使用人造肌肉。
12:14
And you can make
artificial人造 muscles肌肉 out of jelly果冻.
313
722424
2832
你可以用果冻做人造肌肉。
12:17
If you take some jelly果冻 and some salts盐,
314
725280
1936
给果冻加点盐，
12:19
and do a bit位 of jiggery-pokery在暗中捣鬼,
315
727240
1576
然后鼓捣鼓捣，
12:20
you can make an artificial人造 muscle肌肉.
316
728840
1776
就做出人造肌肉了。
12:22
We've我们已经 also也 shown显示 you can make
the microbial微生物 fuel汽油 cell's细胞 stomach胃
317
730640
3576
我们还证明了，可以用纸，
做微生物燃料电池的胃。
12:26
out of paper纸.
318
734240
1416
12:27
So you could make the whole整个
robot机器人 out of biodegradable可生物降解 materials物料.
319
735680
3480
因此整个机器人都可以
用生物降解材料制造。
把它们丢出去，
它们会自己降解消失。
12:31
You throw扔 them out there,
and they degrade降级 to nothing.
320
739480
2880
12:35
Well, this is really, really exciting扣人心弦.
321
743600
1856
这真的非常令人兴奋。
12:37
It's going to totally完全 change更改 the way
in which哪一个 we think about robots机器人,
322
745480
3191
这会彻底改变我们对机器人的看法。
而且还让你变得有创意，
12:40
but also也 it allows允许 you
to be really creative创作的
323
748695
2241
12:42
in the way in which哪一个 you think
about what you can do with these robots机器人.
324
750960
3336
想出更多机器人的用途。
我举个例子。
12:46
I'll give you an example例.
325
754320
1256
如果你能用果冻做机器人——
12:47
If you can use jelly果冻 to make a robot机器人 --
326
755600
2576
12:50
now, we eat吃 jelly果冻, right?
327
758200
1896
大家都吃果冻吧？
12:52
So, why not make something like this?
328
760120
2496
那，为什么不这样做？
12:54
A robot机器人 gummy粘性的 bear熊.
329
762640
1400
橡皮熊机器人。
12:57
Here, I've got some I prepared准备 earlier前.
330
765120
2776
这里，我准备了几个。
好了，我有一袋——
12:59
There we go. I've got a packet包 --
331
767920
1600
我拿了一个柠檬味儿的。
13:02
and I've got a lemon-flavored柠檬味 one.
332
770560
1880
我要吃掉这个橡皮熊软糖——
13:05
I'll take this gummy粘性的 bear熊 --
he's not robotic机器人, OK?
333
773600
2736
这个不是机器人，
我们得先假装一下。
13:08
We have to pretend假装.
334
776360
1216
13:09
And what you do with one of these
is you put it in your mouth口 --
335
777600
3016
你要拿它做什么用呢？
把它放进嘴里——
柠檬味儿不错。
13:12
the lemon's柠檬 quite相当 nice不错.
336
780640
1240
不要太用力嚼，
机器人可能不喜欢。
13:14
Try not to chew嚼 it too much,
it's a robot机器人, it may可能 not like it.
337
782720
2905
13:18
And then you swallow吞 it.
338
786840
2216
然后吞下去。
然后它进入你的胃。
13:21
And then it goes去 into your stomach胃.
339
789080
1696
13:22
And when it's inside内 your stomach胃,
it moves移动, it thinks想, it twists曲折, it bends弯曲,
340
790800
3816
到胃里之后，
它移动、思考、扭转、弯曲，
各种折腾。
13:26
it does something.
341
794640
1216
然后再跑到你的肠道，
13:27
It could go further进一步 down
into your intestines肠,
342
795880
2176
看看你有没有溃疡或癌症，
13:30
find out whether是否 you've got
some ulcer溃疡 or cancer癌症,
343
798080
2336
或许顺便打个针之类的。
13:32
maybe do an injection注射,
something like that.
344
800440
2096
你知道它完成任务后，
13:34
You know that once一旦
it's doneDONE its job工作 of work,
345
802560
2856
会被你的胃消化掉。
13:37
it could be consumed消费 by your stomach胃,
346
805440
2216
或者，如果你不愿意，
13:39
or if you don't want that,
347
807680
1696
13:41
it could go straight直行 through通过 you,
348
809400
1616
它可以只在你的身体里走个过场，
13:43
into the toilet厕所,
349
811040
1216
掉进马桶，
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and be degraded降级 safely安然 in the environment环境.
350
812280
2216
在环境中安全分解。
所以再次说明，
这会改变我们对机器人的想法。
13:46
So this changes变化 the way, again,
in which哪一个 we think about robots机器人.
351
814520
3240
13:50
So, we started开始 off looking
at robots机器人 that would eat吃 pollution污染,
352
818720
4296
我们从可以吃掉污染物的机器人开始，
直到可以被我们吃掉的机器人。
13:55
and then we're looking
at robots机器人 which哪一个 we can eat吃.
353
823040
2656
13:57
I hope希望 this gives给 you some idea理念
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825720
1656
希望能给大家一些灵感，
13:59
of the kinds种 of things
we can do with future未来 robots机器人.
355
827400
2440
看看我们能如何使用
未来的机器人。
谢谢大家！
14:03
Thank you very much for your attention注意.
356
831560
1896
14:05
(Applause掌声)
357
833480
3483
（掌声）
Translated by Yan Gao
Reviewed by Jiawei Ni

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ABOUT THE SPEAKER
Jonathan Rossiter - Roboticist
Jonathan Rossiter develops soft robotic technologies and turns them into real robots and smart machines for engineers, musicians, doctors and artists.

Why you should listen

Jonathan Rossiter is Professor of Robotics at University of Bristol, and heads the Soft Robotics Group at Bristol Robotics Laboratory. His group researches soft robotics: robots and machines that go beyond conventional rigid and motorized technologies into the world of smart materials, reactive polymers biomimetics and compliant structures. Because they're soft, these robots are inherently safe for interaction with the human body and with the natural environment. They can be used to deliver new healthcare treatments, wearable and assistance devices, and human-interface technologies. They wide impact from furniture to fashion and from space systems to environmental cleanup.  They can even be made biodegradable and edible.

Currently a major focus of Rossiter's work is on the development of soft robotic replacement organs for cancer and trauma sufferers and on smart "trousers" to help older people stay mobile for longer.


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Jonathan Rossiter | Speaker | TED.com
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