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

Translator: Peter Petrov Reviewer: Yavor Ivanov

Even nature's most disgusting creatures

Дори най-отвратителните природни създания

have important secrets,

имат важни тайни.

but who would want a swarm of cockroaches

Но кой би искал гъмжило хлебарки

coming towards them?

да идва към него?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Все още една от най-големите разлики между природните и човешките технологии

relates to robustness.

е свързана с устойчивостта.

Robust systems are stable in complex

Устойчивите системи са стабилни в комплексна

and new environments.

и в нова среда.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

Забележително е, че хлебарките могат да стабилизират самостоятелно

running over rough terrain.

бягането си през неравен терен.

When we put a jet pack on them,

Когато им сложим ракетен пояс

or give them a perturbation like an earthquake,

или ги стръскаме, като земетресение

we discovered that their wonderfully tuned legs

установяваме, че удивително настроените им крака

allow them to self-stabilize

им позволяват да се стабилизират

without using any of their brainpower.

без употреба на интелект.

They can go over complex terrain like grass,

Те могат да минават през комплексен терен, като трева -

no problem, and not get destabilized.

няма проблем. И не губят стабилност.

We discovered a new behavior where,

Открихме и ново поведение.

because of their shape,

Заради своята форма

they actually roll automatically to their side

те автоматично се обръщат на една страна,

to go through this artificial test bit of grass.

за да преминат през тази изкуствена трева.

Robust systems can perform multiple tasks

Устойчивите системи могат да изпълняват множество задачи

with the same structure.

с една и съща структура.

Here's a new behavior we've discovered.

Ето едно ново поведение, което открихме.

The animals rapidly invert and disappear

Гадинките бързо се обръщат и изчезват

in less than 150 milliseconds — you never see them —

за по-малко от 150 милисекунди - никога не ги виждате -

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

използвайки същата структура, която ползват и за бягане - краката си.

They can run upside down

Те могат да бягат с главата надолу

very rapidly on rods, branches and wires,

много бързо по пръчки, клонки и жици

and if you perturb one of those branches,

и ако разклатите някоя,

they can do this.

могат да направят това.

They can perform gymnastic maneuvers

Притежават гимнастическа маневреност,

like no robot we have yet.

каквато никой робот все още няма.

And they have nearly unlimited

Те имат почти неограничена

maneuverability with that same structure

маневреност с една и съща структура

and unprecedented access to a variety

и безпрецедентен достъп до много

of different areas.

и различни места.

They have wings for flying when they get warm,

Те имат крила за летене, когато им стане топло,

but they use those same wings to flip over

но ги използват и за преобръщане

if they get destabilized.

ако бъдат дестабилизирани.

Very effective.

Много ефективно.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

Устойчивите системи са също така толерантни към грешки и са безотказни.

This is the foot of a cockroach.

Това е крак на хлебарка.

It has spines, gluey pads and claws,

Той има бодли, лепкави тампони и нокти,

but if you take off those feet,

но ако ги махнете,

they can still go over rough terrain,

те пак могат да минат през неравен терен,

like the bottom video that you see,

както се вижда на долното видео,

without hardly slowing down. Extraordinary.

почти без забавяне. Изключително.

They can run up mesh without their feet.

Те могат да изкачат мрежата с липсващи крака.

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

Ето една, използваща редуване на три крака:

three legs, three legs, three legs,

три крака, три крака, три крака...

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

Но в природата насекомите често губят крака.

Here's one moving with two middle legs gone.

Ето една, движеща се без двата средни.

It can even lose three legs, in a tripod,

Тя може да загуби и трите крака в триножника

and adopt a new gait, a hopping gait.

и да усвои нова походка, подскачаща.

And I point out that all of these videos

И отбелязвам, че всички тези клипове

are slowed down 20 times,

са забавени двадесеткратно,

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

така че това, което виждате, всъщност е много бързо.

Robust systems are also damage resistant.

Устойчивите системи издържат и на повреди.

Here's an animal climbing up a wall.

Ето една твар катереща се по стена.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Изглежда е едно бързо, плавно, отвесно катерене,

but when you slow it down,

но когато го забавим,

you see something very different.

виждате нещо много различно.

Here's what they do.

Ето какво правят.

They intentionally have a head-on collision with the wall

Те умишлено се удрят челно в стената

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

за да не загубят скорост и извършат преминаването

in 75 milliseconds.

за 75 милисекунди.

And they can do this in part because they have

Могат го отчасти благодарение на

extraordinary exoskeletons.

изключителния екзоскелет, който имат.

And they're really just made up of compliant joints

Те наистина са съставени от еластични съединения,

that are tubes and plates

тръбички и плочки

connected to one another.

съединени една с друга.

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

Ето една дисекция на корема на хлебарка.

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

Виждате плочките и еластичните мембрани.

My engineering colleague at Berkeley

Мой инженерен колега в Бъркли

designed with his students

проектира със студентите си

a novel manufacturing technique

нова производствена техника,

where you essentially origami the exoskeleton,

където екзоскелета е като оригами,

you laser cut it, laminate it,

изрязвате с лазер, ламинирате

and you fold it up into a robot.

и го сгъвате да стане робот.

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

Може да го направите за по-малко от 15 мин.

These robots, called DASH,

Тези роботи, наречени ДАПШ,

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

от Динамичен Автономен Проснат Шестоног,

are highly compliant robots,

са много гъвкави

and they're remarkably robust as a result

и забележително устойчиви, като резултат

of these features.

от тези черти.

They're certainly incredibly damage resistant.

Те наистина са невероятно повредоустойчиви.

(Laughter)

(Смях)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

Те дори имат поведение на хлебарки.

So they can use their smart, compliant body

Могат да използват своето умно, гъвкаво тяло

to transition up a wall

за преминаване към катерене по стена

in a very simple way.

по много прост начин.

They even have some of the beginnings

Имат в поведението си дори някои наченки

of the rapid inversion behavior

на бързото преобръщане

where they disappear.

и изчезване.

Now we want to know why they can go anywhere.

Искаме да знаем как [хлебарките] минават отвсякъде.

We discovered that they can go through

Открихме, че могат да преминат през

three-millimeter gaps,

три милиметрови пролуки,

the height of two pennies, two stacked pennies,

височината на две пенита едно върху друго

and when they do this,

и че когато го правят,

they can actually run through those confined spaces

могат да пробягат тези затворени пространства

at high speeds,

с пълна скорост,

although you never see it.

макар че никога не го виждате.

To understand it better,

За да го разберем по-добре

we did a CT scan of the exoskeleton

направихме компютърна томография на екзоскелета

and showed that they can compress their body

и показахме, че могат да смачкват тялото си

by over 40 percent.

с над 40%.

We put them in a materials testing machine

Сложихме ги в стенд за изпитване на материали,

to look at the stress strain analysis

да погледнем анализа на деформацията при натиск

and showed that they can withstand forces

и показахме, че могат да издържат сили

800 times their body weight,

800 пъти по-големи от теглото им

and after this they can fly and run

и след това да летят и бягат

absolutely normally.

абсолютно нормално.

So you never know where

Така, че никога не се знае докъде

curiosity-based research will lead,

ще доведе изследване, основано на любопитство

and someday you may want a swarm

и някой ден може да поискате рояк

of cockroach-inspired robots

роботи, вдъхновени от хлебарките,

to come at you.

да дойде при вас.

(Laughter)

(Смях)

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)