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

81,144 views ・ 2014-06-06

TED


Please double-click on the English subtitles below to play the video.

Translator: Alberto Belmonte Parra Reviewer: Judit Piñol (Amara Staff)
00:12
Even nature's most disgusting creatures
0
12930
2904
Fins i tot les criatures més repugnants de la naturalesa
00:15
have important secrets,
1
15834
2567
tenen secrets importants,
00:18
but who would want a swarm of cockroaches
2
18401
1489
però qui voldria un eixam de paneroles
00:19
coming towards them?
3
19890
1594
venint cap a tu?
00:21
Yet one of the greatest differences between natural and human technologies
4
21484
3012
No obstant això, una de les grans diferències entre la naturalesa i les tecnologies humanes,
00:24
relates to robustness.
5
24496
2215
té a veure amb la robustesa.
00:26
Robust systems are stable in complex
6
26711
2573
Els sistemes robustos són estables en
00:29
and new environments.
7
29284
1721
ambients nous i complexes.
00:31
Remarkably, cockroaches can self-stabilize
8
31005
1795
Extraordinàriament, les paneroles poden estabilitzar-se
00:32
running over rough terrain.
9
32800
1679
quan corren sobre terrenys rugosos.
00:34
When we put a jet pack on them,
10
34479
1262
Quan els vam col·locar una motxilla coet a sobre,
00:35
or give them a perturbation like an earthquake,
11
35741
2011
o els vam provocar una pertorbació com la d'un terratrèmol,
00:37
we discovered that their wonderfully tuned legs
12
37752
2891
vam descobrir que les seves encantadores potes sincronitzades,
00:40
allow them to self-stabilize
13
40643
1625
els permeten estabilitzar-se
00:42
without using any of their brainpower.
14
42268
3662
sense utilitzar energia del seu cervell.
00:45
They can go over complex terrain like grass,
15
45930
3130
Poden caminar sobre terrenys complexes com l'herba
00:49
no problem, and not get destabilized.
16
49060
1952
sense cap problema, no es desestabilitzen.
00:51
We discovered a new behavior where,
17
51012
1514
Vam descobrir un nou comportament on,
00:52
because of their shape,
18
52526
1164
degut a la seva forma,
00:53
they actually roll automatically to their side
19
53690
2078
poden girar automàticament cap a un costat,
00:55
to go through this artificial test bit of grass.
20
55768
3952
per tal de caminar a través d'aquest tros d'herba artificial.
00:59
Robust systems can perform multiple tasks
21
59720
2437
Els sistemes robustos son capaços de donar lloc a més d'una tasca
01:02
with the same structure.
22
62157
2138
amb la mateixa estructura.
01:04
Here's a new behavior we've discovered.
23
64295
1867
Aquí veiem un nou comportament que em descobert.
01:06
The animals rapidly invert and disappear
24
66162
1846
Els insectes s'inverteixen i desapareixen ràpidament
01:08
in less than 150 milliseconds — you never see them —
25
68008
2501
en menys de 150 mili segons ─mai els veus─
01:10
using the same structures that they use to run, their legs.
26
70509
2363
utilitzant la mateixa estructura que utilitzen per córrer; les potes.
01:12
They can run upside down
27
72872
1604
Poden córrer molt ràpidament, de dalt a baix,
01:14
very rapidly on rods, branches and wires,
28
74476
3132
per bastons, branques i cables,
01:17
and if you perturb one of those branches,
29
77608
1479
i si mous alguna d'aquestes brànques,
01:19
they can do this.
30
79087
1793
poden fer això.
01:20
They can perform gymnastic maneuvers
31
80880
1530
Poden realitzar maniobres gimnàstiques,
01:22
like no robot we have yet.
32
82410
2578
com cap robot que encara haguem inventat.
01:24
And they have nearly unlimited
33
84988
1731
A més, tenen una maniobrabilitat
01:26
maneuverability with that same structure
34
86719
2597
gairebé il·limitada en la mateixa estructura,
01:29
and unprecedented access to a variety
35
89316
3820
i un accés mai vist, a una gran varietat
01:33
of different areas.
36
93136
4270
d'àrees diferents.
01:37
They have wings for flying when they get warm,
37
97406
2623
Tenen ales per volar quan s'escalfen,
01:40
but they use those same wings to flip over
38
100029
2614
però utilitzen aquestes mateixes ales per donar-se la volta
01:42
if they get destabilized.
39
102643
3957
si les desestabilitzen.
01:46
Very effective.
40
106600
1297
Molt efectiu.
01:47
Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.
41
107897
3205
Els sistemes robustos també són tolerants a errors i caigudes.
01:51
This is the foot of a cockroach.
42
111102
1140
Això es la pota d'una panerola,
01:52
It has spines, gluey pads and claws,
43
112242
3289
Té espines, coixinets enganxossos i arpes,
01:55
but if you take off those feet,
44
115531
1591
pero si els hi treus aquestes potes,
01:57
they can still go over rough terrain,
45
117122
1708
encara poden caminar sobre terreny rugós,
01:58
like the bottom video that you see,
46
118830
1897
tal com podeu veure al vídeo de sota,
02:00
without hardly slowing down. Extraordinary.
47
120727
3371
i sense perdre velocitat. Extraordinari.
02:04
They can run up mesh without their feet.
48
124098
3173
Poden pujar una malla sense les potes.
02:07
Here's an animal using a normal, alternating tripod:
49
127271
2283
Aquí hi veiem un insecte utilitzant un trípode normal i alternant:
02:09
three legs, three legs, three legs,
50
129554
1543
tres potes, tres potes, tres potes...
02:11
but in nature, the insects often have lost their legs.
51
131097
3692
Pero a la naturalesa, els insectes sovint han perdut les potes.
02:14
Here's one moving with two middle legs gone.
52
134789
4010
Aquí en tenim un movent-se sense les dues potes del mig.
02:18
It can even lose three legs, in a tripod,
53
138799
2916
Poden fins i tot perdre tres potes, en un trípode,
02:21
and adopt a new gait, a hopping gait.
54
141715
3927
i adoptar una nova forma de caminar, donant salts.
02:25
And I point out that all of these videos
55
145642
1958
I vull assenyalar que tots aquests videos
02:27
are slowed down 20 times,
56
147600
1704
han estat ralentitzats 20 vegades,
02:29
so they're actually really fast, when you see this.
57
149304
2015
per tant, realment s'estan movent molt ràpidament.
02:31
Robust systems are also damage resistant.
58
151319
3511
Els sistemes robustos també són resistents als danys.
02:34
Here's an animal climbing up a wall.
59
154830
1813
Aquí veiem un insecte escalant una paret.
02:36
It looks like a rapid, smooth, vertical climb,
60
156643
2496
Sembla un ascens ràpid i fluid,
02:39
but when you slow it down,
61
159139
1239
però quan ho ralentitzem
02:40
you see something very different.
62
160378
2494
veiem una cosa molt diferent.
02:42
Here's what they do.
63
162872
1648
Això es el que fan.
02:44
They intentionally have a head-on collision with the wall
64
164520
3007
Col·lisionen amb el cap contra la paret de forma intencionada,
02:47
so they don't slow down and can transition up it
65
167527
2114
de tal manera que no perden velocitat i poden realitzar el canvi de direcció
02:49
in 75 milliseconds.
66
169641
2398
en 75 mil·lèsimes de segon.
02:52
And they can do this in part because they have
67
172039
1861
Això ho poden fer, en part, perquè tenen un
02:53
extraordinary exoskeletons.
68
173900
2057
exoesquelet extraordinari.
02:55
And they're really just made up of compliant joints
69
175957
3809
Que, de fet, està construït únicament amb unions adaptables,
02:59
that are tubes and plates
70
179766
1733
formades per tubs i làmines,
03:01
connected to one another.
71
181499
1543
conectades les unes a les altres.
03:03
Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.
72
183042
2947
Aquí veiem una dissecció de l'abdomen d'una panerola.
03:05
You see these plates, and you see the compliant membrane.
73
185989
3961
Podeu veure aquestes làmines, així com la membrana adaptable.
03:09
My engineering colleague at Berkeley
74
189950
2816
El meu company d'enginyeria a Berkeley
03:12
designed with his students
75
192766
1124
va dissenyar amb els seus alumnes
03:13
a novel manufacturing technique
76
193890
1481
una nova tècnica de producció,
03:15
where you essentially origami the exoskeleton,
77
195371
3611
on bàsicament es feia un origami de l'exoesquelet;
03:18
you laser cut it, laminate it,
78
198982
1360
el talles amb un làser, el lamines
03:20
and you fold it up into a robot.
79
200342
2395
i el plegues fent-ne un robot.
03:22
And you can do that now in less than 15 minutes.
80
202737
5817
I, actualment, es pot fer en menys de 15 minuts.
03:28
These robots, called DASH,
81
208554
1939
Aquests robots, anomenats DASH,
03:30
for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,
82
210493
2610
(Hexàpode allargat, autònom i dinàmic)
03:33
are highly compliant robots,
83
213103
3082
són robots extremadament intel·ligents,
03:36
and they're remarkably robust as a result
84
216185
3702
i són sorprenentment robustos com a resultat
03:39
of these features.
85
219887
1803
d'aquestes característiques.
03:41
They're certainly incredibly damage resistant.
86
221690
6058
Realment tenen una resistència als danys increïble.
03:47
(Laughter)
87
227748
3353
(Rialles)
03:51
They even have some of the behaviors of the cockroaches.
88
231101
2469
Inclús posseeixen alguns dels comportaments de les paneroles.
03:53
So they can use their smart, compliant body
89
233570
2273
Per tant, poden utilitzar el seu cos inteligent i adaptable,
03:55
to transition up a wall
90
235843
2517
per tal de pujar una paret
03:58
in a very simple way.
91
238360
2892
de manera molt senzilla.
04:01
They even have some of the beginnings
92
241252
1628
Fins i tot tenen alguns dels principis
04:02
of the rapid inversion behavior
93
242880
1319
del comportament d'inversió ràpida
04:04
where they disappear.
94
244199
2844
per tal de desaparèixer.
04:07
Now we want to know why they can go anywhere.
95
247043
1477
Ara, volem esbrinar perquè poden caminar per quasevol lloc.
04:08
We discovered that they can go through
96
248520
1569
Hem descobert que poden passar a través
04:10
three-millimeter gaps,
97
250089
1788
de forats de 3 milímetres,
04:11
the height of two pennies, two stacked pennies,
98
251877
2361
l'alçada de dos centaus, un sobre l'altre.
04:14
and when they do this,
99
254238
1048
I quan ho fan,
04:15
they can actually run through those confined spaces
100
255286
2575
poden, fins i tot, caminar a través d'aquests espais confinats
04:17
at high speeds,
101
257861
1757
a gran velocitat,
04:19
although you never see it.
102
259618
3182
encara que mai els veiem.
04:22
To understand it better,
103
262800
1062
Per tal d'entedre-ho millor,
04:23
we did a CT scan of the exoskeleton
104
263862
2078
hem fet un escaneig CT del seu exoesquelet.
04:25
and showed that they can compress their body
105
265940
1474
Hem vist que són capaços de comprimir el seu cos
04:27
by over 40 percent.
106
267414
2646
fins a un 40 %.
04:30
We put them in a materials testing machine
107
270060
1557
Posats en un aparell d'assaig de materials,
04:31
to look at the stress strain analysis
108
271617
2356
per tal de fer un anàlisi de força-deformació,
04:33
and showed that they can withstand forces
109
273973
2118
em vist que poden resistir forces
04:36
800 times their body weight,
110
276091
1904
de fins a 800 vegades el pes del seu cos,
04:37
and after this they can fly and run
111
277995
1890
i desprès d'aquest esforç poden volar i còrrer
04:39
absolutely normally.
112
279885
1990
amb total normalitat.
04:41
So you never know where
113
281875
1723
Es per això que mai saps
04:43
curiosity-based research will lead,
114
283598
3074
cap a on pot conduïr la recerca basada en la curiositat.
04:46
and someday you may want a swarm
115
286672
1539
Algun dia, potser necesites un eixam
04:48
of cockroach-inspired robots
116
288211
2194
de robots inspirats en paneroles
04:50
to come at you.
117
290405
2414
que vinguin cap a tu.
04:52
(Laughter)
118
292819
7121
(Rialles)
04:59
Thank you.
119
299940
1557
Moltes gràcies.
05:01
(Applause)
120
301497
1286
(Aplaudiments)
About this website

This site will introduce you to YouTube videos that are useful for learning English. You will see English lessons taught by top-notch teachers from around the world. Double-click on the English subtitles displayed on each video page to play the video from there. The subtitles scroll in sync with the video playback. If you have any comments or requests, please contact us using this contact form.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7