Robert Full: Secrets of movement, from geckos and roaches

المترجم: sumayah aziz المدقّق: Faisal Jeber

I want you to imagine that you're a student in my lab.

أريدكم أن تتخيلوا أنكم طلاباً في مختبري.

What I want you to do is to create a biologically inspired design.

والذي أريد منكم فعله هو صنع تصميم مستوحى من الحياة الطبيعية

And so here's the challenge:

وإليكم التحدي:

I want you to help me create a fully 3D, dynamic, parameterized contact model.

أريد منكم مساعدتي في صنع نموذج دينامكي، ثلاثي الأبعاد، ومحدود الإتصال

The translation of that is, could you help me build a foot?

وترجمة ذلك هو، هل تستطيعون مساعدتي لبناء قدم ؟

And it is a true challenge, and I do want you to help me.

إنه تحدي حقيقي، وأنا أريد مساعدتكم

Of course, in the challenge there is a prize.

بالطبع في التحدي، هناك جائزة

It's not quite the TED Prize, but it is an exclusive t-shirt from our lab.

ليست كجائزة تيد، لكنها قمصان حصرية من مختبرنا

So please send me your ideas about how to design a foot.

لذا رجاء ً أرسلوا لي أفكاركم حول كيف نصمم قدم ؟

Now if we want to design a foot, what do we have to do?

الآن، إذا ً رغبنا بتصميم قدم، مالذي علينا فعله ؟

We have to first know what a foot is.

علينا أولاً معرفة ما هي القدم

If we go to the dictionary, it says, "It's the lower extremity of a leg

إذا لجأنا للقاموس، فالتعريف سيكون " هي الطرف السفلي من الساق

that is in direct contact with the ground in standing or walking"

الذي يتصل مباشرة بالأرض، سواء في الوقوف أو المشي"

That's the traditional definition.

ذاك هو التعريف التقليدي

But if you wanted to really do research, what do you have to do?

لكن، إذا رغبت حقاً بعمل بحث، مالذي عليك فعله ؟

You have to go to the literature and look up what's known about feet.

عليك أن تذهب للدراسات السابقة وتبحث عن المعنى المتعارف عليه للقدم

So you go to the literature. (Laughter)

لذا تذهب للأدبيات . (ضحك)

Maybe you're familiar with this literature.

ربما تكون هذه الأدبيات مألوفة لديك

The problem is, there are many, many feet.

المشكلة هي، هناك العديد والعديد من الأقدام

How do you do this?

فكيف تعمل هذا ؟

You need to survey all feet and extract the principles of how they work.

عليك أن تفحص كل الأقدام، ثم تستنج الأسس التي تعمل بها

And I want you to help me do that in this next clip.

وأرغب منكم مساعدتي بهذا الفحص في مقطع الفيديو هذا

As you see this clip, look for principles,

بينما تشاهدون هذا الكليب، ابحثوا عن الأسس

and also think about experiments that you might design

وفكروا ايضاً بالتجارب التي قد تصممونها

in order to understand how a foot works.

لكي تفهموا كيف تعمل القدم.

See any common themes? Principles?

هل ترون أي صفات مشتركة ؟ أو أسس ؟

What would you do?

مالذي قد تفعله ؟

What experiments would you run?

ما التجربة التي قد تقوم بها ؟

Wow. (Applause)

واو (تصفيق)

Our research on the biomechanics of animal locomotion

بحثنا حول الميكانيكا الحيوية لتحركات الحيوانات

has allowed us to make a blueprint for a foot.

قد سمح لنا بعمل مخطط لقدم

It's a design inspired by nature, but it's not a copy of any specific foot you just looked at,

إنه تصميم مستلهم من الطبيعة، لكنه ليس نسخة عن أي قدم شاهدتموها الآن

but it's a synthesis of the secrets of many, many feet.

بل هو تركيب من أسرار أقدام عديدة

Now it turns out that animals can go anywhere.

وقد اتضح لنا الآن أن الحيوانات تستطيع الذهاب لأي مكان

They can locomote on substrates that vary as you saw --

ويمكن أن نجدها على ركائز مختلفة كما رأيتم --

in the probability of contact, the movement of that surface

في إحتمال الإتصال، وفي حركة ذلك السطح

and the type of footholds that are present.

ونوع موطئ القدم التي تعرضها .

If you want to study how a foot works,

إذا أردتم دراسة كيفية عمل القدم

we're going to have to simulate those surfaces, or simulate that debris.

فسنقوم بمحاكاة تلك السطوح، أو محاكاة بقايا الانسجة

When we did that, here's a new experiment that we did:

عندما نفعل ذلك، هنا تجربة جديدة قمنا بها

we put an animal and had it run -- this grass spider --

أتينا بحيوان وجعلناه يجري -- عنكبوت العشب هذا --

on a surface with 99 percent of the contact area removed.

على سطح 99 في المئة من مساحته مزالة

But it didn't even slow down the animal.

لكنها ذلك لم يبطئ العنكبوت حتى

It's still running at the human equivalent of 300 miles per hour.

بل استمر يجري 300 ميل في الساعة بالمعدل الإنساني

Now how could it do that? Well, look more carefully.

والآن كيف يمكنها عمل ذلك ؟ حسناً، انظروا بتركيز أكثر

When we slow it down 50 times we see how the leg is hitting that simulated debris.

عندما بطأنا الفيديو 50 مرة، رأينا كيف أن السيقان تضرب وتحاكي

The leg is acting as a foot.

الساق تعمل كالقدم

And in fact, the animal contacts other parts of its leg

وفي الحقيقة، الحيوان يتصل بأجزاء أخرى من ساقه

more frequently than the traditionally defined foot.

أكثر غالباً من التعريف التقليدي للقدم

The foot is distributed along the whole leg.

القدم يتم توزيعها على طول الساق

You can do another experiment where you can take a cockroach with a foot,

تستطيع عمل تجربة أخرى بأخذ صرصور له قدم

and you can remove its foot.

وتقوم بإزالة قدمه

I'm passing some cockroaches around. Take a look at their feet.

أمرر عليكم الآن بعض الصراصير، القوا نظرة على أقدامها

Without a foot, here's what it does. It doesn't even slow down.

بلا قدم، انظروا ماذا تفعل، حتى إنها لم تبطئ تحركها

It can run the same speed without even that segment.

تستطيع الجري بذات السرعة بدون حتى ذلك الجزء

No problem for the cockroach -- they can grow them back, if you care.

ليست مشكلة للصراصير، أقدامها تنمو مرة أخرى، في حال كنتم مهتمين

How do they do it?

كيف يفعلون هذا ؟

Look carefully: this is slowed down 100 times,

انظروا بتركيز، هذا الفيديو تم تخفيض سرعة 100 مرة

and watch what it's doing with the rest of its leg.

شاهدوا ماذا تعمل بالجزء المتبقي من الساق

It's acting, again, as a distributed foot --

الساق تعمل مرة أخرى وكأنها قدم بالنيابة

very effective.

فعالة جداً

Now, the question we had is, how general is a distributed foot?

والآن، السؤال الذي نطرحه هو، مامدى عمومية هذه القدم الموزعة ؟

And the next behavior I'll show you of this animal just stunned us the first time that we saw it.

والسلوك الآخر الذي سأريه لكم لهذا الحيوان أذهلنا في المرة الأولى التي شاهدنا فيها ذلك

Journalists, this is off the record; it's embargoed.

أيها الصحفيون، هذا خارج التسجيل، إنه محظور--

Take a look at what that is!

ألقوا نظرة على ماهيته !

That's a bipedal octopus that's disguised as a rolling coconut.

هذا أخطبوط ذو قدمين يبدو وكأنه جوزة هند

It was discovered by Christina Huffard

اكتشفه كريستيان هافرد

and filmed by Sea Studios, right here from Monterey.

وتم تصويره هنا في مونيري في إستديوهات البحر

We've also described another species of bipedal octopus.

وقد قمنا أيضاً بوصف أنواع أخرى من الأخطبوط ذو القدمين

This one disguises itself as floating algae.

هذا هنا يشبه شكله الطحالب العائمة

It walks on two legs and it holds the other arms up in the air so that it can't be seen.

يمشي على قدمين، ويحمل الأذرع الأخرى للأعلى في الهواء بحيث لا تبدوا مرئية

(Applause)

(تصفيق)

And look what it does with its foot to get over challenging terrain.

وانظروا مالذي يفعله بقدمه ليتجاوز الأرض التي تمثل تحدي

It uses that beautiful distributed foot to make it as if those obstacles are not even there --

إنه يستخدم قدمه الجميلة الموزعة ليمشي وكأن تلك العقبات ليست موجودة اصلاً.

truly extraordinary.

إستثنائي حقاً.

In 1951, Escher made this drawing. He thought he created an animal fantasy.

في عام 1951 رسم إيسكر هذه الصورة وقد ظن أنه يقوم بخلق حيوان خيالي.

But we know that art imitates life,

لكننا نعرف أن الفن محاكاة للحياة,

and it turns out nature, three million years ago, evolved the next animal.

وقد تبين أنه حيوان من الطبيعة، قبل ثلاثة ملايين سنة، تطور الحيوان التالي

It's a shrimp-like animal called the stomatopod,

إنه حيوان شبيه بالجمبري يسمى الستوماتبود

and here's how it moves on the beaches of Panama:

وانظروا هنا كيف يتنقل على شواطئ الباهاما

it actually rolls, and it can even roll uphill.

في الحقيقة هي تتقلب، بل وتستطيع التقلب للأعلى بصعوبة

It's the ultimate distributed foot: its whole body in this case is acting like its foot.

إنها القدم الموزعة النهائية؛ كل جسده في هذه الحالة يعمل كقدم

So, if we want to then, to our blueprint, add the first important feature,

لذا، إذا أردنا أن نضيف لمخططنا أول وأهم ميزة

we want to add distributed foot contact.

فنريد أن تكون ميزة القدم الموزعة

Not just with the traditional foot, but also the leg,

ليس فقط بالقدم التقليدية، بل ايضاً الساق

and even of the body.

بل وحتى الجسد

Can this help us inspire the design of novel robots?

هل بإستطاعة هذا إلهامنا بتصميم لرواية عن الإنسان الآلي؟

We biologically inspired this robot, named RHex,

نحن بيولوجياً استوحينا هذا الإنسان الآلي، واسمه راكس،

built by these extraordinary engineers over the last few years.

قام ببنائه هؤلاء المهندسين الإستثنائيين خلال السنوات القليلة الماضية

RHex's foot started off to be quite simple,

قدم راكس بدأت حركتها بغاية البساطة

then it got tuned over time, and ultimately resulted in this half circle.

ثم مع مرور الوقت

Why is that? The video will show you.

لماذا ؟ في هذا الفيديو سترون ذلك

Watch where the robot, now, contacts its leg in order to deal with this very difficult terrain.

انظر أين الروبوت، والآن، تلامس قدمها لتتمكن من التعامل مع هذه الأرضية الصعبة

What you'll see, in fact, is that it's using that half circle leg as a distributed foot.

ماسترونه في الحقيقة هو إستخدامها للساق نصف الدائرة كقدم موزعة

Watch it go over this.

شاهدوه يتخطى هذه

You can see it here well on this debris.

تستطيعون رؤيته جيداً هنا فوق هذه الأنقاض

Extraordinary. No sensing, all the control is built right into the tuned legs.

استثنائي. بلا رؤية، السيطرة كلها وضعت داخل السيقان المنسجمة

Really simple, but beautiful.

بسيط جداً، لكن جميل.

Now, you might have noticed something else about the animals

والآن، ربما تكونوا لاحظتم شيئاً آخر عن الحيوانات

when they were running over the rough terrain.

عندما كانوا يجرون فوق الأرض الوعرة

And my assistant's going to help me here.

ومساعدي سيقوم بمعاونتي هنا

When you touched the cockroach leg -- can you get the microphone for him?

عندما تلمس ساق الصرصور -- هل تستطيع أن تعطيه الميكرفون ؟

When you touched the cockroach leg, what did it feel like?

عندما تلمس ساق الصرصور، بماذا شعرت ؟

Did you notice something?

هل لاحظت شيئاً ؟

Boy: Spiny.

الطفل: شوكي.

Robert Full: It's spiny, right? It's really spiny, isn't it? It sort of hurts.

روبرت فل: إنها شوكية، صحيح؟ شوكية بالفعل، أليس كذلك ؟ مؤلمة نوعاً ما

Maybe we could give it to our curator and see if he'd be brave enough to touch the cockroach.

ربما نستطيع إعطائه لمشرفنا ونرى إن كان شجاعاً بما يكفي ليلمس الصرصور

(Laughter)

(ضحك)

Chris Anderson: Did you touch it?

تشيرز أندرسون: هل لمسته ؟

RF: So if you look carefully at this, what you see is that they have spines

روبرت: إذا إذا نظرتم بدقة إلى هذه، ماترونه هو أن لديهم أشواك

and until a few weeks ago, no one knew what they did.

وحتى قبل الأسابيع القليلة الماضية، لم يعرف أحد ما وظيفتها.

They assumed that they were for protection and for sensory structures.

افترضوا أنها كانت للحماية وللهياكل الحسية

We found that they're for something else -- here's a segment of that spine.

وقد وجدنا أنها لشيء آخر -- هنا جزء من ذلك العمود

They're tuned such that they easily collapse in one direction

إنها متجانسة ومرنة فمثلاً تجد أنها سهلة التهاوي بإتجاه واحد

to pull the leg out from debris,

لسحب الساق من الأنقاض

but they're stiff in the other direction so they capture disparities in the surface.

لكنها قوية في الإتجاه الآخر بحيث تلتقط الفوارق على السطح.

Now crabs don't miss footholds, because they normally move on sand --

الآن السرطان لا تفوت موطئ الأقدام، لأنها تتحرك عادة على الرمال --

until they come to our lab.

حتى ياتون إلى مختبرنا.

And where they have a problem with this kind of mesh,

وهناك لديهم مشكلة في التعمل مع هذا النوع من الشباك

because they don't have spines.

لأنه ليس لديهم أشواك.

The crabs are missing spines, so they have a problem in this kind of rough terrain.

السرطانات لا شوك لديها، لذا نجد لديها مشكلة مع التضاريس الوعرة

But of course, we can deal with that

لكن بالطبع، نستطيع التعامل مع هذا،

because we can produce artificial spines.

لأننا نستطيع صنع شوك إصطناعي.

We can make spines that catch on simulated debris

نستطيع صنع أشواك التي تلتقط أنقاض محاكاه

and collapse on removal to easily pull them out.

وجعلها قابلة للإزلة لنسحبها بسهولة

We did that by putting these artificial spines on crabs,

وقد فعلنا ذلك بوضعنا لهذه الأشواك الإصطناعية في السرطانات

as you see here, and then we tested them.

كما ترون هنا، ثم بعد ذلك اختبرناهم.

Do we really understand that principle of tuning? The answer is, yes!

هل نفهم حقاً أسس العرض تلك ؟ الجواب هو نعم !

This is slowed down 20-fold, and the crab just zooms across that simulated debris.

تم إبطاء هذا 20 مرة، والسرطان مر الآن عبر تلك الأنقاض المحاكاة

(Laughter) (Applause)

(ضحك) (تصفيق)

A little better than nature.

أفضل بقليل من الطبيعة.

So to our blueprint, we need to add tuned spines.

وبخصوص مخططنا، نحن بحاجة لإضافة عمود فقري مضبوط

Now will this help us think about the design of more effective climbing robots?

والآن هل سيساعدنا هذا في التفكير بتصميم أكثر فعالية للربورتات المتسلقة ؟

Well, here's RHex: RHex has trouble on rails -- on smooth rails, as you see here.

حسناً، هاهو راكس-- إنه يعاني من متاعب على القضبان -- القضبان الملساء، كما ترون هنا.

So why not add a spine? My colleagues did this at U. Penn.

فلماذا لا نضيف العمود الفقري إذاً ؟ أضاف زملائي هذا على يو بنسلفانيا.

Dan Koditschek put some steel nails -- very simple version -- on the robot,

وضع دان كوديتسشك بعض مسامير الحديد على الربورت -- فكرة بسيطة جداً --

and here's RHex, now, going over those steel -- those rails. No problem!

وهاهو الربورت الآن، يعبر فوق هذا الصلب -- تلك القضبان . بلا مشاكل!

How does it do it?

كيف استطاع فعلها ؟

Let's slow it down and you can see the spines in action.

دعونا نبطئ العرض وسترون العمود الفقري وهو يعمل.

Watch the leg come around, and you'll see it grab on right there.

راقبوا الساق تقترب، وكلكم ترونها تقفز هناك

It couldn't do that before; it would just slip and get stuck and tip over.

لم يستطع فعل هذا من قبل، كان سينزلق فقط ويعلق ثم ينقلب

And watch again, right there -- successful.

شاهدوا مرة أخرى، تماماً هناك -- عمل ناجح

Now just because we have a distributed foot and spines

والآن فقط لأن لدينا قدم موزعة وعمود فقري

doesn't mean you can climb vertical surfaces.

لا يعني أن بإستطاعتكم تسلق الأسطح العمودية.

This is really, really difficult.

هذا صعب جداً جداً.

But look at this animal do it!

لكن انظروا لهذا الحيوان وهو يفعلها !

One of the ones I'm passing around is climbing up this vertical surface that's a smooth metal plate.

من بين ما أمرره بينكم الآن، هناك واحدة تصعد السطح الرأسي والذي هو عبارة عن لوحة معدنية ملساء

It's extraordinary how fast it can do it --

إنه مذهل كيف تستطيع فعل ذلك بهذه السرعة --

but if you slow it down, you see something that's quite extraordinary.

لكن إذا أبطئتم الصورة، سوف ترون شيئاً إستثنائياً بالفعل.

It's a secret. The animal effectively climbs by slipping and look --

إنه سر. يتسلق الحيوان بفعالية بالإنزلاق والنظر --

and doing, actually, terribly, with respect to grabbing on the surface.

والفعل، في الواقع، وبشكل رهيب، مع الإحترام للقافزين على السطح.

It looks, in fact, like it's swimming up the surface.

يبدوا، في الحقيقة، كمن يسبح على السطح.

We can actually model that behavior better as a fluid, if you look at it.

في الواقع، بإستطاعتنا تشبيه هذا السلوك أفضل كأنه السائل، إذا نظرتم إليه.

The distributed foot, actually, is working more like a paddle.

إن القدم الموزعة، في الواقع، تعمل كالمجداف.

The same is true when we looked at this lizard running on fluidized sand.

والشيء نفسه ينطبق على هذه السحلية التي تجري على الرمال المائعة

Watch its feet.

شاهدوا أقدامها

It's actually functioning as a paddle

في الواقع تمشي كالمجداف

even though it's interacting with a surface that we normally think of as a solid.

على الرغم من تفاعلها مع سطح عادة ما اعتبرناه مادة صلبة.

This is not different from what my former undergraduate discovered

هذا لا يختلف مع ما اكتشفته طالبتي سابقاً والتي لم تتخرج

when she figured out how lizards can run on water itself.

عندما اكتشفت كيف أن السحالي يمكن أن تجري على الماء.

Can you use this to make a better robot?

هل بإمكانكم إستخدام هذا للتفكير في ريبوت أفضل ؟

Martin Buehler did -- who's now at Boston Dynamics --

مارتن بويهلر فعل ذلك -- وهو الآن في بوسطن --

he took this idea and made RHex to be Aqua RHex.

لقد أخذ هذه الفكرة وحول راكس إلى راكس المائي

So here's RHex with paddles,

لذا هاهو راكس مع مجاديف،

now converted into an incredibly maneuverable swimming robot.

تحول الآن إلى روبوت سبّاح ومناور بشكل لا يصدق.

For rough surfaces, though, animals add claws.

وللأسطح الخشنة، تضيف الحيوانات المخالب.

And you probably feel them if you grabbed it.

وربما تشعر بها إذا أمسكت به .

Did you touch it?

هل قمت بلمسه ؟

CA: I did.

نعم فعلت.

RF: And they do really well at grabbing onto surfaces with these claws.

إنهم يفعلون ذلك جيداً, بتمسكهم بالأسطح بهذه المخالب

Mark Cutkosky at Stanford University, one of my collaborators, is an extraordinary engineer

مارك كتكوسكي في جامعة ستانفورد، أحد المعاونين لديّ، وهو مهندس مذهل

who developed this technique called Shape Deposition Manufacturing,

وقد تطور هذه التقنية التي تدعى شكل ترسيب التصنيع،

where he can imbed claws right into an artificial foot.

حيث بإمكانه غرز المخالب داخل قدم إصطناعية

And here's the simple version of a foot for a new robot that I'll show you in a bit.

وهنا نسخة بسيطة لقدم الروبوت الجديد الذي سأريكم إياه بعد قليل.

So to our blueprint, let's attach claws.

إذاً دعونا نضيف المخالب لمخططنا .

Now if we look at animals, though, to be really maneuverable in all surfaces,

والآن، إذا نظرنا إلى الحيوانات، وليكون مناوراً حقاً على جميع الأسطح،

the animals use hybrid mechanisms

تستخدم الحيوانات آليات مهجنة

that include claws, and spines, and hairs, and pads, and glue, and capillary adhesion

والتي تشمل المخالب، العمود الفقري، الشعر، وسادة، الغراء، الشعر الملتصق

and a whole bunch of other things.

ومجموعة كاملة من الأشياء الاخرى.

These are all from different insects.

كل هذه من حيوانات مختلفة.

There's an ant crawling up a vertical surface.

هناك نملة تزحف على السطح العمودي.

Let's look at that ant.

تعالوا نلقي نظرة على تلك النملة.

This is the foot of an ant. You see the hairs and the claws and this thing here.

هذا قدم نملة. أترون الشعر والمخالب وهذا الشيء هنا.

This is when its foot's in the air.

هذا عندما تكون قدم النملة في الهواء

Watch what happens when the foot goes onto your sandwich.

شاهدوا ما يحصل عندما تدخل القدم إلى شطيرتك.

You see what happens?

أريتم ماذا يحدث ؟

That pad comes out. And that's where the glue is.

تلك الوسادة خرجت. وهنا مكان الغراء

Here from underneath is an ant foot,

نرى هنا من تحت قدم نملة،

and when the claws don't dig in, that pad automatically comes out without the ant doing anything.

وعندما لا تنغرس المخالب، تخرج تلك الوسادة تلقائياً بدون أن تفعل النملة أي شيء

It just extrudes.

إنها تنقذف فقط.

And this was a hard shot to get -- I think this is the shot of the ant foot on the superstrings.

كان صعباً علينا إلتقاط هذه الصورة -- أعتقد أنها صورة لقدم نملة على

So it's pretty tough to do.

من الصعب جداً القيام به

This is what it looks like close up --

هذه هنا كما يبدو صورة مقربة

here's the ant foot, and there's the glue.

هنا قدم النملة، وهنا الغراء.

And we discovered this glue may be an interesting two-phase mixture.

واكتشفنا أن هذا الغراء قد يكون خليط لمرحلتين مثيرة للإهتمام.

It certainly helps it to hold on.

وهو بالتأكيد يساعدها على التمسك؟

So to our blueprint, we stick on some sticky pads.

لذا لنلصق لمخططنا بعض الوسائد اللزجة.

Now you might think for smooth surfaces we get inspiration here.

والآن ربما تفكرون أننا حصلنا على الإلهام للأسطح الملساء.

Now we have something better here.

والآن لدينا شيء أفضل هنا.

The gecko's a really great example of nanotechnology in nature.

الوزغ (ابو بريص) مثال جيد جداً للتكنولوجيا النانونية في الطبيعة

These are its feet.

هذه أقدامها.

They're -- almost look alien. And the secret, which they stick on with,

إنها -- تبدو غريبة تقريباً. والسر الذي يبقون عليه،

involves their hairy toes.

ينطوي على أصابع اقدامهم المشعرة.

They can run up a surface at a meter per second,

يستطيعون الجري على السطح في ظرف ثانية واحدة للمتر،

take 30 steps in that one second -- you can hardly see them.

تتحرك 30 خطوة في تلك الثانية الواحدة -- لا تراهم إلا بصعوبة.

If we slow it down, they attach their feet at eight milliseconds,

إذا ابطأنا العرض، إنهم تعلق قدمها في ثمانية أجزاء من الثانية،

and detach them in 16 milliseconds.

وتفصلها في 16 جزء من الثانية

And when you watch how they detach it, it is bizarre.

وعندما تشاهدون كيف يفصلونها ، طريقة شاذة

They peel away from the surface like you'd peel away a piece of tape.

يقشرون أقدامهم عن السطح كأنك تقشر قطعة شريط لاصق

Very strange. How do they stick?

غريب جداً. كيف تلتصق ؟

If you look at their feet, they have leaf-like structures called linalae

إذا نظرتم إلى أقدامهم، لديهم هياكل كأوراق الشجر تسمى لينالا

with millions of hairs.

مع ملايين الشعيرات.

And each hair has the worst case of split ends possible.

وكل شعرة لديها اسوأ حالة من النهايات المنقسمة الممكنة.

It has a hundred to a thousand split ends,

لديها من مئة إلى ألف نهاية منقسمة،

and that's the secret, because it allows intimate contact.

وهذا هو السر، لأنها تسمح بإتصال عميق.

The gecko has a billion of these 200-nanometer-sized split ends.

الوزغ (ابو بريص) لديه بليون من النهايات المقسمة بحجم 200 نانومتر

And they don't stick by glue, or they don't work like Velcro, or they don't work with suction.

وهي لا تلصق بالغراء، ولا تعمل كالفليكرو، ولا بالشفط .

We discovered they work by intermolecular forces alone.

اكتشفنا أنها تعمل بقوة الجزيئات وحدها.

So to our blueprint, we split some hairs.

إذن لمخططنا، نضيف بعض الشعر.

This has inspired the design of the first self-cleaning dry adhesive --

وقد كان هذا مصدر إلهام لتصميم أول لاصق تنظيف ذاتي جاف

the patent issued, we're happy to say.

وقد اصدرنا براءة الإختراع، ونحن سعداء بذلك.

And here's the simplest version in nature,

وهنا النسخة المبسطة في الطبيعة،

and here's my collaborator Ron Fearing's attempt

وهذه هنا محاولة معاوني رون فيرنق

at an artificial version of this dry adhesive made from polyurethane.

بنسخة مصنعة من هذا اللاصق الجاف المصنوع من البولي يوريثين.

And here's the first attempt to have it work on some load.

وهذه هنا المحاولة الأولى لجعلها تعمل

There's enormous interest in this in a variety of different fields.

هناك إهتمام كبير بهذا في العديد من المجالات المختلفة؟

You could think of a thousand possible uses, I'm sure.

تستطيعون التفكير بآلاف الإحتمالات لإستخدامها، أنا متأكد من هذا.

Lots of people have, and we're excited about realizing this as a product.

العديد من الناس فعلوا، ونحن متحمسون جداً لتحقيق هذا كمنتج.

We have imagined products; for example, this one:

وقد تخيلنا منتجات، إليكم هذا كمثال:

we imagined a bio-inspired Band-Aid, where we took the glue off the Band-Aid.

تخيلنا ضماد لاصق للجروح مستوحى من الطبيعة، من المكان الذي أزلنا منه الغراء عن ذاك اللصق.

We took some hairs from a molting gecko;

أخذنا بعض الشعيرات من وزعة (ابو بريص)

put three rolls of them on here, and then made this Band-Aid.

ووضعنا ثلاثة صفوف منها هنا، ثم صنعنا لصق الجروح هذا.

This is an undergraduate volunteer --

هذا متطوع لم يتخرج بعد --

we have 30,000 undergraduates so we can choose among them --

لدينا 30,000 طالب غير متخرج لذا بإمكاننا إختيار أحدهم.

that's actually just a red pen mark.

في الواقع هذه فقط علامة بالقلم الأحمر

But it makes an incredible Band-Aid.

لكنها صنعت لصق جروح لايصدق.

It's aerated, it can be peeled off easily, it doesn't cause any irritation, it works underwater.

إنها هوائية، يمكن إنتزاعها بسهولة ،لا تسبب أي تهيج، وتعمل تحت الماء.

I think this is an extraordinary example of how curiosity-based research --

أعتقد أنه هذا مثال مذهل كيف أن البحوث المبنية على الفضول --

we just wondered how they climbed up something --

نحن فقط تسائلنا كيف يتسلقون، شيء ما --

can lead to things that you could never imagine.

قد يقودك إلى أشياء لا يمكنك ابداً تخيلها.

It's just an example of why we need to support curiosity-based research.

إنه فقط مثال على لماذا نحتاج أن ندعم البحوث المبنية على الفضول.

Here you are, pulling off the Band-Aid.

ها نحن ذا، ننزع لاصق الجروح.

So we've redefined, now, what a foot is.

إذاً لقد أعدنا الآن تعريف القدم.

The question is, can we use these secrets, then,

السؤال هو، هل نستطيع إستخدام هذه الأسرار،

to inspire the design of a better foot, better than one that we see in nature?

لإلهامنا تصميماً لقدم أفضل، أفضل من التي رأيناها في الطبيعة ؟

Here's the new project:

إليكم هذا المشروع الجديد:

we're trying to create the first climbing search-and-rescue robot -- no suction or magnets --

نحاول صنع أول روبوت للبحث والإنقاذ والتسلق -- بلا شفط أو مغناطيس --

that can only move on limited kinds of surfaces.

تلك تستطيع التحرك فقط على أنواع محدودة من الأسطح.

I call the new robot RiSE, for "Robot in Scansorial Environment" -- that's a climbing environment --

أسميت الروبوت الجديد رايز، إختصار لـ "روبوت في البيئة المتسلقة" -- هذه بيئة التسلق

and we have an extraordinary team of biologists and engineers creating this robot.

ولدينا فريق مذهل من البيولوجيين والمهندسين يصنعون هذا الروبوت

And here is RiSE.

وها هو رايز

It's six-legged and has a tail. Here it is on a fence and a tree.

له ستة سيقان وذيل. هاهو هنا على السياج والشجرة

And here are RiSE's first steps on an incline.

وهذه هي خطوة رايز الأولى على منحدر

You have the audio? You can hear it go up.

الصوت عندك ؟ تستطيع سماعه.

And here it is coming up at you, in its first steps up a wall.

وها هو هنا قادم إليكم، بخطوته الأولى على حائط.

Now it's only using its simplest feet here, so this is very new.

وهو الآن يستخدم أبسط أقدامه هنا، لذا هذا يعتبر جديد جداً.

But we think we got the dynamics right of the robot.

لكننا نعتقد أننا حصلنا على الدينامك من الروبوت.

Mark Cutkosky, though, is taking it a step further.

رغم ذلك اتخذ مارك كتكوسكي خطوة إلى الأمام

He's the one able to build this shape-deposition manufactured feet and toes.

هو أحد القادرين على بناء هذه الأقدام والأصابع المصنعة وذات الشكل المترسب.

The next step is to make compliant toes,

الخطوة التالية هي صنع أصابع متوافقة،

and try to add spines and claws and set it for dry adhesives.

ومحاولة إضافة المخالب والأشواك ووضعها من أجل مواد لاصقة جافة.

So the idea is to first get the toes and a foot right,

إذن الفكرة هي أن نحصل أولاً على الأصابع والقدم،

attempt to make that climb, and ultimately put it on the robot.

محاولة لجعله يتسلق، وتركيبه في نهاية المطاف على الروبوت.

And that's exactly what he's done.

وهذا ما فعله بالضبط .

He's built, in fact, a climbing foot-bot inspired by nature.

في الواقع، هو بنى قدماً متسلقة مستلهمة فكرتها من الطبيعة.

And here's Cutkosky's and his amazing students' design.

وهاهو كتكوسكي مع تصميم طلابه المدهش.

So these are tuned toes -- there are six of them,

إذن هذه أصابع متجانسة -- هناك ستة منها،

and they use the principles that I just talked about collectively for the blueprint.

واستخدموا الآليات التي تحدثت عنها للتو حول التجميع لمخططنا

So this is not using any suction, any glue,

ولم يستخدم بها أي أي غراء، أو أي شفط،

and it will ultimately, when it's attached to the robot --

وحتماً سوف تكون، عندما نربطها إلى الروبوت --

it's as biologically inspired as the animal --

كبيولوجيا ملهمة من الحيوانات --

hopefully be able to climb any kind of a surface.

نأمل أن تقدر على تسلق أي نوع من الأسطح.

Here you see it, next, going up the side of a building at Stanford.

هنا كما ترون، التالي، صاعداً جانب مبنى في ستانفورد

It's sped up -- again, it's a foot climbing.

إنها تسرع -- ومرة اخرى، إنها قدم متسلقة

It's not the whole robot yet, we're working on it --

وليست روبوت متكامل بعد، لازالنا نعمل عليه --

now you can see how it's attaching.

والآن تستطيعون رؤية كيف تستطيع الإلتصاق.

These tuned structures allow the spines, friction pads and ultimately the adhesive hairs

هذه الهياكل المتجانسة تسمح للأشواك، ومنصات الإحتكاك، وأخيراً الشعر اللاصق

to grab onto very challenging, difficult surfaces.

بالتمسك على أسطح صعبة جداً وتشكل تحدي.

And so they were able to get this thing -- this is now sped up 20 times --

إذن لقد كانوا قادرين على صنع هذا الشي -- هذه الآن مسرعة 20 مرة --

can you imagine it trying to go up and rescue somebody at that upper floor? OK?

هل بإمكانكم التخيل أنها تحاول الصعود لإنقاذ شخصاً ما في الطابق الأعلى ؟ حسناً ؟

You can visualize this now; it's not impossible.

بإمكانكم تصور هذا الآن، إنه ليس مستحيل.

It's a very challenging task. But more to come later.

إنها مهمة فيها كثير من التحديات. لكن المزيد منها سيأتي لاحقاً.

To finish: we've gotten design secrets from nature by looking at how feet are built.

لنختم: قمنا بأخذ أسرار التصميم من الطبيعة عندما بحثنا حول كيفية بناء الأقدام.

We've learned we should distribute control to smart parts.

وتعلمنا أننا يجب أن نوزع السيطرة إلى أجزاء ذكية.

Don't put it all in the brain,

لا تجعل كل السيطرة في الدماغ.

but put some of the control in tuned feet, legs and even body.

لكن اجعل بعضها في الأقدام المتجانسة، السيقان، وحتى الجسم.

That nature uses hybrid solutions, not a single solution, to these problems,

تلك الطبيعة تستخدم حلولاً عديدة، وليس حلاً واحداً فقط، لهذه المشاكل,

and they're integrated and beautifully robust.

وهي متكاملة، وقوية بشكل جميل.

And third, we believe strongly that we do not want to mimic nature but instead be inspired by biology,

وثالثاً، نحن نعتقد بشدة أننا لا نرغب بتقليد الطبيعة ولكن بدلاً من ذلك أن نستلهم من علم الأحياء،

and use these novel principles with the best engineering solutions that are out there

واستخدام تلك المبادئ مع أفضل الحلول الهندسية الموجودة هناك

to make -- potentially -- something better than nature.

لنصنع -- محتمل -- شيئاً أفضل من الطبيعة.

So there's a clear message:

إذاً هناك رسالة واضحة:

whether you care about a fundamental, basic research

سواء كنت مهتماً بالأساسيات، بحوث أساسية

of really interesting, bizarre, wonderful animals,

عن حيوانات رائعة وغريبة ومثيرة للإهتمام،

or you want to build a search-and-rescue robot

أو كنت ترغب في بناء روبوت البحث والإنقاذ

that can help you in an earthquake, or to save someone in a fire,

الذي يستطيع مساعدتك في زلزال ما، أو ينقذ شخصاً ما من حريق،

or you care about medicine, we must preserve nature's designs.

أو كنت مهتماً بالطب، فإنه يجب علينا المحافظة على التصاميم الطبيعية.

Otherwise these secrets will be lost forever.

وإلا فإن هذه الأسرار سوف تضيع للأبد.

Thank you.

شكراً لكم.