Robert Full: The secrets of nature's grossest creatures, channeled into robots

المترجم: Bader Alhaddad المدقّق: ali alshalali

Even nature's most disgusting creatures

حتى أقبح المخلوقات في الطبيعة

have important secrets,

لديها أسرار مهمة ،

but who would want a swarm of cockroaches

لكن من يريد سرباً من الصراصير

coming towards them?

أن يقترب منه ؟

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

أعظم الفروقات بين الطبيعة وتكنولوجيا البشر

relates to robustness.

تُنسب إلى المتانة .

Robust systems are stable in complex

نظام المتانة ثابت في البيئات المعقدة

and new environments.

والجديدة .

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

بشكل بارز ، تقدر الصراصير على الثبات

running over rough terrain.

أثناء الجري على مناطق وعرة .

When we put a jet pack on them,

عندما وضعنا عليهم حقيبة نفاثة ،

or give them a perturbation like an earthquake,

أو أحدثنا لهم اهتزاز مثل الزلزال ،

we discovered that their wonderfully tuned legs

اكتشفنا أنهم بأعجوبة يثنون أقدامهم

allow them to self-stabilize

لتسمح لهم بتثبيت أنفسهم

without using any of their brainpower.

بدون استخدام أي مجهود عصبي .

They can go over complex terrain like grass,

يستطيعون المشي فوق سطح معقد مثل العشب ،

no problem, and not get destabilized.

بلا مشكلة ، وبدون أن يختل توازنهم .

We discovered a new behavior where,

اكتشفنا سلوك جديد حيث ،

because of their shape,

أنه وبسبب شكلهم ،

they actually roll automatically to their side

أنهم يلتفون تلقائياً إلى جانبهم

to go through this artificial test bit of grass.

ليجتازون اختبار العشب الصناعي .

Robust systems can perform multiple tasks

أنظمة متينة تستطيع تأدية عدة مهام

with the same structure.

بنفس التركيب .

Here's a new behavior we've discovered.

هنا سلوك جديد قمنا باكتشافه .

The animals rapidly invert and disappear

هذه الكائنات تنقلب بسرعة وتختفي

in less than 150 milliseconds — you never see them —

في أقل من 150 جزء من الثانية ، ولا تراها أبداً ،

using the same structures that they use to run, their legs.

باستخدام نفس الأعضاء التي تساعدها في الجري ، أقدامها .

They can run upside down

تستطيع الجري مقلوبة رأساً على عقب

very rapidly on rods, branches and wires,

وبسرعة هائلة على القضبان ، الأغصان والأسلاك ،

and if you perturb one of those branches,

واذا قمت بتحريك واحد من تلك الأغصان ،

they can do this.

يستطيعون عمل هذا .

They can perform gymnastic maneuvers

يقومون بحركات بهلاوانية

like no robot we have yet.

لا يشبهها أي روبوت حتى الآن .

And they have nearly unlimited

كما أن لديها عدد لا محدود تقريباً

maneuverability with that same structure

من تلك الحركات باستخدام نفس التركيب

and unprecedented access to a variety

ومنفذ لا مثيل له لمجموعة

of different areas.

مختلفة من المناطق .

They have wings for flying when they get warm,

تمتلك أجنحة للطيران عندما تشعر بالحر ،

but they use those same wings to flip over

كما أنها أيضاً تستخدم تلك الأجنحة للإنقلاب

if they get destabilized.

في حال تعرضها لعدم التوازن .

Very effective.

فعالة جداً .

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

أنظمة متينة أيضاً ممتصة للصدمات وآمنة في السقوط .

This is the foot of a cockroach.

هذه هي رجل الصرصور .

It has spines, gluey pads and claws,

لها أشواك ، وسائد لاصقة ومخالب ،

but if you take off those feet,

حتى لو خلعت هذه الأرجل ،

they can still go over rough terrain,

لا يزال بإمكانها المشي على الأسطح الخشنة ،

like the bottom video that you see,

كما ترون في الفيديو السفلي ،

without hardly slowing down. Extraordinary.

بدون أن تبطئ من سرعتها ، غير عادية .

They can run up mesh without their feet.

تستطيع أيضاً أن تتسلق شبكة بلا أرجل .

Here's an animal using a normal, alternating tripod:

هنا ترون كائن يستخدم قوائمه الثلاثة الطبيعية البديلة :

three legs, three legs, three legs,

ثلاثة أرجل ، ثلاثة أرجل ، ثلاثة أرجل ،

but in nature, the insects often have lost their legs.

لكن في الطبيعة ، هذه الحشرات غالباً ما تفقد أرجلها .

Here's one moving with two middle legs gone.

هنا ترون آخر يتحرك بعد فقدان أرجله الوسطى .

It can even lose three legs, in a tripod,

يمكن أن يفقد حتى ثلاثة أرجل ، في ثلاثي القوائم ،

and adopt a new gait, a hopping gait.

ويطور مشية جديدة ، مشية عرجاء .

And I point out that all of these videos

وأنبه إلى أن هذه الفيدوهات

are slowed down 20 times,

تمت تبطئتها 20 مرة ،

so they're actually really fast, when you see this.

بالتالي هم بالفعل سريعون جداً ، عندما ترى هذا .

Robust systems are also damage resistant.

أنظمة متينة مقاومة أيضاً للصدمات .

Here's an animal climbing up a wall.

هنا كائن يتسلق الحائط .

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

يبدو تسلق سريع ، مريح وعمودي ،

but when you slow it down,

لكن عندما تقوم بتبطئته ،

you see something very different.

ترى شئ مختلف تماماً .

Here's what they do.

إليكم ما يفعلونه .

They intentionally have a head-on collision with the wall

يقومون عمداً ورؤوسهم للأعلى بالاصطدام بالحائط

so they don't slow down and can transition up it

بدون أن يقللون من سرعتهم يستطيعون الانتقال عليه

in 75 milliseconds.

في 75 جزء من الثانية .

And they can do this in part because they have

يستطيعون فعل ذلك بسهولة لأن لديهم

extraordinary exoskeletons.

هياكل خارجية غير اعتيادية .

And they're really just made up of compliant joints

مصممة كلياً من مفاصل متوافقة

that are tubes and plates

عبارة عن صفائح و أنابيب

connected to one another.

متصلة ببعضها البعض .

Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.

هنا ترون تشريح لبطن صرصور .

You see these plates, and you see the compliant membrane.

ترون الصفائح ، والغشاء المتوافق معها .

My engineering colleague at Berkeley

زميلي المهندس في بيركيلي

designed with his students

صمم مع تلاميذه

a novel manufacturing technique

تقنية صناعية بارعة

where you essentially origami the exoskeleton,

حيث قام مبدئياً بصنع الهيكل الخاريجي مثل الأوريغامي

you laser cut it, laminate it,

قطعه بأشعة الليزر ، لمّعه ،

and you fold it up into a robot.

وبعدها قام بثنيه على شكل روبوت .

And you can do that now in less than 15 minutes.

وتستطيع القيام بذلك الآن في أقل من 15 دقيقة .

These robots, called DASH,

هذه الروبوتات ، تدعى داش (DASH)

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

اختصار لـ ( ديناميكية ذاتية متمددة سداسية الأرجل ) ،

are highly compliant robots,

روبوتات عالية المرونة ،

and they're remarkably robust as a result

ومتينة بشكل ملحوظ نتيجة

of these features.

لهذه الخصائص .

They're certainly incredibly damage resistant.

كما أنها بالتأكيد مضادة للصدمات .

(Laughter)

( ضحك )

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

كما أن لديها أيضاً بعض من سلوك الصاصير .

So they can use their smart, compliant body

فتستطيع باستخدام أجسادها الذكية والمرنة

to transition up a wall

أن تتنقل على الحائط

in a very simple way.

بطريقة بسيطة جداً .

They even have some of the beginnings

لديها أيضاً بعض من بدائيات

of the rapid inversion behavior

سلوك الإنقلاب السريع

where they disappear.

حيث تختفي عن الأنظار .

Now we want to know why they can go anywhere.

والآن نريد أن نعرف لماذا يتواجدون في كل الأمكنة .

We discovered that they can go through

لقد اكتشفنا أنهم يستطيعون الدخول

three-millimeter gaps,

في فتحة من 3 مليمترات ،

the height of two pennies, two stacked pennies,

بارتفاع عملتين معدنية ، عملتين متلاصقتين ،

and when they do this,

وعندما يفعلون ذلك ،

they can actually run through those confined spaces

يستطيعون بالفعل الجري خلال هذه الأماكن الضيقة

at high speeds,

وبسرعة عالية ،

although you never see it.

وبالرغم من ذلك لا تراهم أبداً .

To understand it better,

ولفهم ذلك بشكل أفضل ،

we did a CT scan of the exoskeleton

قمنا بعمل أشعة مقطعية للهيكل الخارجي

and showed that they can compress their body

وأظهرت أنهم يستطيعون ضغط أجسادهم

by over 40 percent.

بنسبة تفوق الـ 40 % .

We put them in a materials testing machine

وقد وضعناهم في جهاز لاختبار المواد

to look at the stress strain analysis

لنرى ماهو تحليل جهد الضغط

and showed that they can withstand forces

وقد أظهرت أنها تستطيع تحمل ضغط

800 times their body weight,

800 ضعف وزنها ،

and after this they can fly and run

وبعد ذلك تستطيع الطيران والجري

absolutely normally.

بطريقة عادية جداً .

So you never know where

أن لا تعلمون أبداً إلى أين

curiosity-based research will lead,

يقود البحث المبني على الفضول ،

and someday you may want a swarm

وقد تودون يوماً أن ترون سرباً

of cockroach-inspired robots

من الروبوتات المستلهمة من الصراصير

to come at you.

أن تأتي إليكم .

(Laughter)

( ضحك )

Thank you.

شكراً لكم .

(Applause)

( تصفيق )