New bionics let us run, climb and dance | Hugh Herr | TED

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TED


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Übersetzung: Andreas Herzog Lektorat: Sonja Maria Neef
00:13
Looking deeply inside nature,
0
13252
2706
Indem sie mit der Lupe der Wissenschaft
00:15
through the magnifying glass of science,
1
15982
3089
tief in die Natur blicken,
00:19
designers extract principles, processes and materials
2
19095
3581
extrahieren die Designer Prinzipien, Prozesse und Materialien,
00:22
that are forming the very basis of design methodology.
3
22700
3115
die die Grundlage der Designmethodik bilden.
00:27
From synthetic constructs that resemble biological materials,
4
27252
5076
Von synthetischen Konstrukten, die biologischen Materialien ähneln,
00:32
to computational methods that emulate neural processes,
5
32352
3367
zu computergestützten Methoden, die neuronale Prozesse nachahmen,
00:35
nature is driving design.
6
35743
2465
treibt die Natur Design an.
00:39
Design is also driving nature.
7
39398
1802
Design treibt auch die Natur voran.
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine and synthetic biology,
8
42128
3735
In der Genetik, der regenerativen Medizin und der synthetischen Biologie
00:45
designers are growing novel technologies,
9
45887
2705
entwickeln Designer neue Technologien,
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
10
48616
3077
die von der Natur nicht vorhergesehen oder erwartet wurden.
00:53
Bionics explores the interplay between biology and design.
11
53140
5943
Bionik erforscht das Zusammenspiel von Biologie und Design.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
12
59107
2895
Wie Sie sehen, sind meine Beine bionisch.
01:02
Today, I will tell human stories of bionic integration;
13
62990
5524
Heute werde ich menschliche Geschichten über die bionische Integration erzählen,
01:08
how electromechanics attached to the body, and implanted inside the body
14
68538
5699
wie Elektromechanik, die am Körper befestigt und in ihn implantiert wird,
01:14
are beginning to bridge the gap between disability and ability,
15
74261
4714
die Lücke zwischen Behinderung und Befähigung,
01:18
between human limitation and human potential.
16
78999
4809
zwischen menschlicher Einschränkung und menschlichem Potential überbrückt.
01:24
Bionics has defined my physicality.
17
84681
2682
Bionik hat meine Körperlichkeit definiert.
01:28
In 1982, both of my legs were amputated
18
88228
2452
Im Jahr 1982 wurden mir beide Beine amputiert
01:30
due to tissue damage from frostbite,
19
90704
2104
aufgrund von Erfrierungen
01:32
incurred during a mountain-climbing accident.
20
92832
2252
nach einem Bergsteigerunfall.
01:35
At that time, I didn't view my body as broken.
21
95950
3587
Zu dieser Zeit sah ich meinen Körper nicht als kaputt an.
01:40
I reasoned that a human being can never be "broken."
22
100417
4341
Ich dachte mir, dass ein Mensch niemals "kaputt" sein kann.
01:45
Technology is broken.
23
105655
1929
Technologie ist kaputt.
01:48
Technology is inadequate.
24
108409
2333
Technologie ist unzureichend.
01:51
This simple but powerful idea was a call to arms,
25
111638
4458
Diese einfache, aber mächtige Idee war ein Ruf zu den Waffen,
01:56
to advance technology for the elimination of my own disability,
26
116120
4507
um die Technologie für die Eliminierung meiner eigenen Behinderung
02:00
and ultimately, the disability of others.
27
120651
2492
und letztlich die Behinderung anderer voranzutreiben.
02:04
I began by developing specialized limbs
28
124460
2958
Ich begann mit der Entwicklung spezialisierter Gliedmaßen,
02:07
that allowed me to return to the vertical world
29
127442
2461
die mir die Rückkehr in die vertikale Welt
02:09
of rock and ice climbing.
30
129927
1467
des Fels- und Eiskletterns erlaubten.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body is malleable;
31
131418
4618
Ich erkannte schnell, dass der künstliche Teil meines Körpers formbar ist;
02:16
able to take on any form, any function --
32
136060
4350
in der Lage, jede Form und jede Funktion anzunehmen --
02:20
a blank slate for which to create,
33
140434
2939
ein leeres Blatt, für das man vielleicht Strukturen schaffen könnte,
02:23
perhaps, structures that could extend beyond biological capability.
34
143397
5168
die über biologische Fähigkeiten hinausgehen.
02:29
I made my height adjustable.
35
149391
1350
Ich machte meine Körpergröße justierbar.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
36
150765
2680
Ich konnte nur 1,50 m sein oder so groß, wie ich wollte.
02:33
(Laughter)
37
153469
2429
(Lachen)
02:35
So when I was feeling bad about myself,
38
155922
3350
Wenn ich mich schlecht und unsicher fühlte,
02:39
insecure, I would jack my height up.
39
159296
1837
würde ich meine Größe erhöhen.
02:41
(Laughter)
40
161157
1881
(Lachen)
02:43
But when I was feeling confident and suave,
41
163062
2197
Aber wenn ich mich selbstsicher und gut fühlte,
02:45
I would knock my height down a notch, just to give the competition a chance.
42
165283
3769
reduzierte ich meine Größe, um der Konkurrenz eine Chance zu geben.
02:49
(Laughter)
43
169076
2095
(Lachen)
02:51
(Applause)
44
171195
2103
(Beifall)
02:53
Narrow-edged feet allowed me to climb steep rock fissures,
45
173322
3269
Schmalkantige Füße erlaubten mir, steile Felsspalten zu besteigen,
02:56
where the human foot cannot penetrate,
46
176615
2602
in die der menschliche Fuß nicht eindringen konnte,
02:59
and spiked feet enabled me to climb vertical ice walls,
47
179241
4182
und stachlige Füße ermöglichten es mir, an senkrechten Eiswänden zu klettern,
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
48
183447
2873
ohne jemals Muskelermüdung zu spüren.
03:07
Through technological innovation,
49
187399
2190
Durch technologische Innovation
03:09
I returned to my sport, stronger and better.
50
189613
2841
kehrte ich stärker und besser zu meinem Sport zurück.
03:12
Technology had eliminated my disability,
51
192478
2583
Technik hatte meine Behinderung beseitigt
03:15
and allowed me a new climbing prowess.
52
195085
2342
und mir neue Fähigkeiten beim Klettern verschafft.
03:17
As a young man, I imagined a future world where technology so advanced
53
197451
3563
Damals stellte ich mir eine Zukunft vor, in der eine fortschrittliche Technologie
03:21
could rid the world of disability,
54
201038
1782
die Welt von Behinderung befreien könnte.
03:22
a world in which neural implants would allow
55
202844
2096
Eine Welt, in der Sehbehinderte
03:24
the visually impaired to see.
56
204964
1649
durch neurale Implantate sehen können,
03:27
A world in which the paralyzed could walk, via body exoskeletons.
57
207026
4333
wo der Gelähmte dank Exoskeletten gehen kann.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
58
212645
2778
Leider ist Behinderung wegen mangelnder Technologie
03:35
disability is rampant in the world.
59
215447
1734
weit verbreitet.
03:37
This gentleman is missing three limbs.
60
217205
2008
Diesem Mann fehlen drei Gliedmaßen.
03:39
As a testimony to current technology, he is out of the wheelchair,
61
219903
3823
Dank der aktuellen Technologie ist er aus dem Rollstuhl raus,
03:43
but we need to do a better job in bionics, to allow, one day, full rehabilitation
62
223750
5921
doch wir müssen in der Bionik besser werden,
um Person mit solchen Verletzungen
03:49
for a person with this level of injury.
63
229695
3205
vollständige Rehabilitation zu ermöglchen.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established the Center for Extreme Bionics.
64
233876
3579
Am MIT Media Lab gründeten wir das Zentrum für Extreme Bionik.
03:57
The mission of the center is to put forth fundamental science
65
237479
4548
Die Mission des Zentrums ist es, Grundlagenforschung zu betreiben
und technische Fähigkeiten zu entwickeln,
04:02
and technological capability
66
242051
1836
04:03
that will allow the biomechatronic and regenerative repair of humans,
67
243911
3747
die die biomechanische und regenerative Reparatur von Menschen
04:07
across a broad range of brain and body disabilities.
68
247682
4921
über eine breite Palette von Gehirn- und Körperbehinderungen erlauben.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function, how they work,
69
253707
3737
Heute erzähle ich Ihnen, wie meine Beine funktionieren,
04:17
as a case in point for this center.
70
257468
3278
als Beispiel für dieses Zentrum.
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
71
260770
2127
Ich habe mir gestern Abend die Beine rasiert,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
72
262921
1947
weil ich wusste, dass ich sie vorführen würde.
04:24
(Laughter)
73
264892
1449
(Lachen)
04:26
Bionics entails the engineering of extreme interfaces.
74
266365
3230
Bionik beinhaltet die Konstruktion extremer Schnittstellen.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
75
269619
2872
In meinen bionischen Gliedern gibt es drei extreme Schnittstellen:
04:32
mechanical, how my limbs are attached to my biological body;
76
272515
4080
mechanisch, wie meine Beine am Körper befestigt sind;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
77
276619
3299
dynamisch, wie sie sich wie Fleisch und Knochen bewegen;
04:39
and electrical, how they communicate with my nervous system.
78
279942
2890
und elektrisch, wie sie mit meinem Nervensystem kommunizieren.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
79
282856
2246
Ich beginne mit der mechanischen Schnittstelle.
04:45
In the area of design, we still do not understand
80
285904
3143
Designer verstehen immer noch nicht,
04:49
how to attach devices to the body mechanically.
81
289071
2876
wie man Geräte mechanisch am Körper anbringt.
04:53
It's extraordinary to me that in this day and age,
82
293185
3143
Es ist bemerkenswert für mich,
dass eine der ältesten Technologien der menschlichen Geschichte, der Schuh,
04:56
one of the most mature, oldest technologies
83
296352
2325
04:58
in the human timeline, the shoe, still gives us blisters.
84
298701
4396
uns auch heute noch Blasen verursacht.
05:03
How can this be?
85
303121
1457
Wie kann das sein?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
86
304602
2952
Wir haben keine Ahnung, wie man Dinge an unserem Körper anbringt.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
87
308364
2905
Dies ist die wunderschön lyrische Designarbeit
05:11
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
88
311293
2421
von Professor Neri Oxman vom MIT Media Lab,
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
89
313738
3424
die räumlich variierende exoskeletale Impedanzen zeigt,
05:17
shown here by color variation in this 3D-printed model.
90
317186
4014
hier veranschaulicht durch Farbvariation in diesem 3D-gedruckten Modell.
05:21
Imagine a future where clothing is stiff and soft where you need it,
91
321811
4524
Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der Kleidung steif und weich ist,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
92
326359
3530
wo und wann Sie es für optimale Unterstützung und Flexibilität brauchen,
05:29
without ever causing discomfort.
93
329913
1675
ohne jemals unbequem zu sein.
05:32
My bionic limbs are attached to my biological body
94
332112
3422
Meine bionischen Gliedmaßen sind an meinem biologischen Körper
05:35
via synthetic skins with stiffness variations,
95
335558
4062
über synthetische Häute mit variierender Steifheit befestigt,
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
96
339644
3620
die die Biomechanik meines darunter liegenden Gewebes widerspiegeln.
05:44
To achieve that mirroring, we first developed a mathematical model
97
344359
3174
Um diese Spiegelung zu erreichen, entwickelten wir zuerst
05:47
of my biological limb.
98
347557
1548
ein mathematisches Modell meines Beines.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI,
99
349129
3282
Dabei verwendeten wir Bildgebungsverfahren wie MRT,
05:52
to look inside my body,
100
352435
1564
um in meinen Körper zu schauen,
05:54
to figure out the geometries and locations of various tissues.
101
354023
3705
um die Geometrien und Positionen verschiedener Gewebe herauszufinden.
05:57
We also took robotic tools --
102
357752
1387
Wir nahmen auch Roboterwerkzeuge --
05:59
here's a 14-actuator circle that goes around the biological limb.
103
359163
4911
hier ein Kreis von 14 Aktuatoren, der um das biologische Bein geht.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
104
364891
2548
Die Aktuatoren kommen herein, finden die Oberfläche des Beines,
06:07
measure its unloaded shape,
105
367463
2245
messen sein unbelastete Form,
06:09
and then they push on the tissues
106
369732
1651
und dann drücken sie auf die Gewebe,
06:11
to measure tissue compliances at each anatomical point.
107
371407
3571
um die Nachgiebigkeit des Gewebes an jedem anatomischen Punkt zu messen.
06:15
We combine these imaging and robotic data
108
375542
2247
Wir kombinieren diese Bild- und Roboterdaten,
06:17
to build a mathematical description of my biological limb, shown on the left.
109
377813
3642
um eine mathematische Beschreibung meines biologischen Beins zu erstellen.
06:21
You see a bunch of points, or nodes?
110
381479
1754
Sie sehen die Punkte, oder Knoten?
06:23
At each node, there's a color that represents tissue compliance.
111
383257
3150
Jeder Knoten hat eine Farbe, die die Gewebenachgiebigkeit darstellt.
06:26
We then do a mathematical transformation to the design of the synthetic skin,
112
386431
3942
Wir rechnen die Daten dann um, in das Design der synthetischen Haut,
06:30
shown on the right.
113
390397
1199
das Sie rechts sehen.
06:32
And we've discovered optimality is:
114
392088
2404
Wir haben als Optimum gefunden:
06:34
where the body is stiff, the synthetic skin should be soft,
115
394516
2857
wo der Körper steif ist, sollte die synthetische Haut weich sein,
06:37
where the body is soft, the synthetic skin is stiff,
116
397397
3460
wo der Körper weich ist, ist die synthetische Haut steif,
06:40
and this mirroring occurs across all tissue compliances.
117
400881
3283
und diese Spiegelung erfolgt für jede Gewebenachgiebigkeit.
06:44
With this framework, we've produced bionic limbs
118
404720
2761
Mit diesem Rahmenwerk haben wir bionische Gliedmaßen hergestellt,
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
119
407505
2921
die die bequemsten Gliedmaßen sind, die ich je getragen habe.
06:51
Clearly, in the future, our clothing, our shoes, our braces, our prostheses,
120
411077
6089
In der Zukunft werden unsere Kleidung, unsere Schuhe, Zahnspangen und Prothesen
06:57
will no longer be designed and manufactured using artisan strategies,
121
417190
3656
nicht mehr mit handwerklichen Strategien entworfen und hergestellt,
07:00
but rather, data-driven quantitative frameworks.
122
420870
3204
sondern mit datengesteuerten quantitativen Verfahren.
07:04
In that future, our shoes will no longer give us blisters.
123
424098
4204
In dieser Zukunft werden unsere Schuhe keine Blasen mehr verursachen.
07:09
We're also embedding sensing and smart materials
124
429040
2897
Wir integrieren auch "fühlende" und intelligente Materialien
07:11
into the synthetic skins.
125
431961
1571
in die synthetischen Häute.
07:13
This is a material developed by SRI International, California.
126
433556
4468
Dieses Material hier hat SRI International, California entwickelt.
07:18
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
127
438048
2988
Unter elektrostatischem Effekt ändert es seine Steifigkeit.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant,
128
441349
3325
Ohne Spannung ist das Material biegsam,
07:24
it's floppy like paper.
129
444698
1374
es ist weich wie Papier.
Dann wird die Taste gedrückt, eine Spannung angelegt,
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
130
446096
2468
07:28
and it becomes stiff as a board.
131
448588
1992
und es wird steif wie ein Brett.
07:30
(Tapping sounds)
132
450604
2118
(Klopfgeräusche)
07:33
We embed this material into the synthetic skin
133
453666
2648
Wir betten dieses Material in die synthetische Haut ein,
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
134
456338
3109
die mein bionisches Bein an meinem Körper befestigt.
07:39
When I walk here, it's no voltage.
135
459888
2430
Wenn ich hier gehe, ist es ohne Spannung.
07:42
My interface is soft and compliant.
136
462342
2057
Meine Schnittstelle ist weich und nachgiebig.
07:44
The button's pushed, voltage is applied, and it stiffens,
137
464423
2991
Die Taste wird gedrückt, Spannung angelegt, und es versteift
07:47
offering me a greater maneuverability over the bionic limb.
138
467438
3016
und bietet mir eine größere Kontrolle über das bionischen Bein.
07:50
We're also building exoskeletons.
139
470915
1836
Wir bauen auch Exoskelette.
07:53
This exoskeleton becomes stiff and soft
140
473327
2256
Dieses Exoskelett wird steif und weich
07:55
in just the right areas of the running cycle,
141
475607
2938
in den richtigen Bereichen des Laufzyklus,
07:58
to protect the biological joints from high impacts and degradation.
142
478569
4254
um die Gelenke vor starken Schlägen und Abnutzung zu schützen.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
143
482847
2786
In der Zukunft tragen wir alle Exoskelette
08:05
in common activities, such as running.
144
485657
2285
bei gewöhnlichen Aktivitäten wie Laufen.
08:08
Next, dynamic interface.
145
488966
1484
Weiter, dynamische Schnittstelle.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
146
490474
2508
Warum bewegen sich meine bionischen Beine wie Fleisch und Knochen?
08:13
At my MIT lab, we study how humans with normal physiologies
147
493799
3985
In meinem MIT-Labor untersuchen wir, wie Menschen mit normaler Physiologie
08:17
stand, walk and run.
148
497808
1506
stehen, laufen und rennen.
08:19
What are the muscles doing,
149
499338
1391
Was tun die Muskeln
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
150
500753
2373
und wie werden sie vom Rückenmark kontrolliert?
08:23
This basic science motivates what we build.
151
503697
2445
Aus dieser Grundlagenforschung resultiert, was wir bauen.
08:26
We're building bionic ankles, knees and hips.
152
506166
2338
Wir bauen bionische Knöchel, Knie und Hüften.
08:28
We're building body parts from the ground up.
153
508528
2516
Wir bauen Körperteile von Grund auf.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
154
511854
3163
Die bionischen Gliedmaßen, die ich trage, heißen BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
155
515041
3954
Die haben fast 1.000 Patienten erhalten,
08:39
400 of which have been wounded U.S. soldiers.
156
519019
2962
davon 400 verwundete US-Soldaten.
08:42
How does it work?
157
522005
1158
Wie funktioniert es?
08:43
At heel strike, under computer control,
158
523187
2015
Unter Computerkontrolle steuert das System
08:45
the system controls stiffness,
159
525226
1976
beim Fersenauftritt die Steifheit,
08:47
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
160
527226
3037
um den Schock für das auf den Boden auftreffende Bein zu dämpfen.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs high torques and powers
161
530287
4096
In der Mitte der Bewegung gibt das bionische Bein hohe Kräfte ab,
08:54
to lift the person into the walking stride,
162
534407
2355
um die Person in den Schritt zu heben,
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
163
536786
3485
vergleichbar mit der Arbeit der Muskeln in der Wade.
09:01
This bionic propulsion is very important clinically to patients.
164
541096
3730
Dieser bionische Antrieb ist klinisch sehr wichtig für Patienten.
09:04
So on the left, you see the bionic device worn by a lady,
165
544850
3054
Links sehen Sie das bionische Gerät, getragen von einer Dame,
09:07
on the right, a passive device worn by the same lady,
166
547928
2935
rechts die gleiche Dame mit einem passiven Gerät,
09:10
that fails to emulate normal muscle function,
167
550887
2826
das normale Muskeln nicht nachahmen kann.
09:13
enabling her to do something everyone should be able to do:
168
553737
3678
Das ermöglicht ihr, etwas zu tun, was jeder tun können sollte:
09:17
go up and down their steps at home.
169
557439
1775
die Treppen zu Hause zu benutzen.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
170
559634
3015
Die Bionik erlaubt auch außergewöhnliche athletische Leistungen.
09:23
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
171
563149
2643
Hier läuft ein Herr einen steinigen Weg hinauf.
09:27
This is Steve Martin -- not the comedian --
172
567784
2825
Das ist Steve Martin -- nicht der Komiker --
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
173
570633
2979
der bei einer Bombenexplosion in Afghanistan seine Beine verlor.
09:34
We're also building exoskeletal structures using these same principles,
174
574327
4867
Wir bauen auch Exoskelette nach denselben Prinzipien auf,
09:39
that wrap around the biological limb.
175
579218
2243
die sich um das biologische Bein ranken.
09:42
This gentleman does not have any leg condition, any disability.
176
582311
5211
Dieser Herr hat keine Beinleiden, keine Behinderung.
09:47
He has a normal physiology,
177
587922
1880
Er hat eine normale Physiologie,
09:49
so these exoskeletons are applying muscle-like torques and powers,
178
589826
4569
also üben diese Exoskelette muskelähnliche Drehmomente und Kräfte aus,
09:54
so that his own muscles need not apply those torques and powers.
179
594419
3700
sodass seine eigenen Muskeln diese Kräfte nicht leisten müssen.
09:59
This is the first exoskeleton in history that actually augments human walking.
180
599079
5398
Dies ist das erste Exoskelett der Welt, das menschliches Gehen verbessert.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
181
604501
2805
Es reduziert den Kraftaufwand erheblich.
10:07
It's so profound in its augmentation,
182
607668
2714
Die Verstärkung ist so grundlegend,
10:10
that when a normal, healthy person wears the device for 40 minutes
183
610406
3149
dass wenn eine normale, gesunde Person das Gerät für 40 Minuten trägt
10:13
and then takes it off,
184
613579
1699
und dann ablegt,
10:15
their own biological legs feel ridiculously heavy and awkward.
185
615302
4055
sich ihre eigenen biologischen Beine lächerlich schwer und unbeholfen anfühlen.
Wir Stehen am Anfang des Zeitalters, in dem Maschinen an unseren Körpern
10:20
We're beginning the age in which machines attached to our bodies
186
620039
3411
10:23
will make us stronger and faster and more efficient.
187
623474
3010
uns stärker, schneller und effizienter machen werden.
10:27
Moving on to electrical interface:
188
627699
1747
Weiter zur elektrischen Schnittstelle:
10:29
How do my bionic limbs communicate with my nervous system?
189
629470
3157
Wie kommunizieren meine bionischen Beine mit meinem Nervensystem?
10:32
Across my residual limb are electrodes
190
632651
1842
Über meinen Stumpf verteilt sind Elektroden,
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
191
634517
2745
die den elektrischen Puls meiner Muskeln messen.
10:37
That's communicated to the bionic limb,
192
637286
1919
Das wird dem bionischen Bein mitgeteilt.
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
193
639229
3053
Wenn ich also daran denke, mein Phantombein zu bewegen,
10:42
the robot tracks those movement desires.
194
642306
2714
verfolgt der Roboter diese Bewegungswünsche.
10:46
This diagram shows fundamentally how the bionic limb is controlled.
195
646020
4242
Dieses Diagramm zeigt das Prinzip, wie das bionische Bein kontrolliert wird.
10:50
So we model the missing biological limb,
196
650670
2405
Wir modellieren also das fehlende biologische Bein,
10:53
and we've discovered what reflexes occurred,
197
653099
2814
und wir entdeckten, welche Reflexe auftraten,
10:55
how the reflexes of the spinal cord are controlling the muscles.
198
655937
3341
wie die Reflexe des Rückenmarks die Muskeln steuern.
10:59
And that capability is embedded in the chips of the bionic limb.
199
659302
4897
Diese Fähigkeit ist eingebettet in den Chips des bionischen Beins.
11:05
What we've done, then, is we modulate the sensitivity of the reflex,
200
665009
3960
Was wir also getan haben, ist, dass wir die Empfindlichkeit des Reflexes,
11:08
the modeled spinal reflex, with the neural signal,
201
668993
3095
des modellierten Wirbelsäulenreflexes, mit dem neuralen Signal modulieren.
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
202
672112
3429
Wenn ich also die Muskeln in meinem Stumpf entspanne,
11:15
I get very little torque and power,
203
675565
2847
bekomme ich sehr wenig Drehmoment und Kraft,
11:18
but the more I fire my muscles, the more torque I get,
204
678436
2721
aber je mehr ich meine Muskeln anstrenge, desto mehr Drehmoment bekomme ich,
11:21
and I can even run.
205
681181
1412
und ich kann sogar rennen.
11:24
And that was the first demonstration of a running gait under neural command.
206
684014
4944
Das war die erste Demonstration eines laufenden Gangs
unter neuronalem Kommando. Fühlt sich großartig an.
11:28
Feels great.
207
688982
1152
11:30
(Applause)
208
690158
5166
(Beifall)
11:36
We want to go a step further.
209
696149
1385
Wir wollen einen Schritt weiter gehen.
11:37
We want to actually close the loop
210
697558
3047
Wir wollen die Schleife
11:40
between the human and the bionic external limb.
211
700629
3236
zwischen dem menschlichen und dem bionischen Bein schließen.
11:44
We're doing experiments
212
704407
1151
Wir machen Experimente,
11:45
where we're growing nerves, transected nerves,
213
705582
2469
wo wir durchtrennte Nerven durch Kanäle
11:48
through channels, or micro-channel arrays.
214
708075
2030
oder Mikrokanal-Arrays wachsen lassen.
11:50
On the other side of the channel,
215
710129
1694
Auf der anderen Seite des Kanals
11:51
the nerve then attaches to cells,
216
711847
2329
verbindet sich der Nerv mit Zellen,
11:54
skin cells and muscle cells.
217
714200
1908
Hautzellen und Muskelzellen.
11:56
In the motor channels, we can sense how the person wishes to move.
218
716926
4120
In den Motorik-Kanälen spüren wir, wie sich die Person bewegen möchte.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
219
721070
3637
Das kann drahtlos an das bionische Bein gesendet werden.
Dann können [sensorische Informationen] über die bionischen Gliedmaßen
12:04
then [sensory information] on the bionic limb
220
724731
2381
12:07
can be converted to stimulations in adjacent channels,
221
727137
3500
zu Stimulationen in benachbarten Kanälen umgewandelt werden,
12:10
sensory channels.
222
730662
1232
den sensorischen Kanälen.
12:11
So when this is fully developed and for human use,
223
731918
4028
Wenn das vollständig entwickelt und für den Einsatz am Menschen reif ist,
12:15
persons like myself will not only have
224
735970
2636
haben Personen wie ich synthetische Gliedmaßen,
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
225
738630
3533
die sich nicht nur wie Fleisch und Knochen bewegen,
12:22
but actually feel like flesh and bone.
226
742187
2762
sondern sich tatsächlich wie Fleisch und Knochen anfühlen.
12:26
This video shows Lisa Mallette,
227
746187
1990
Dieses Video zeigt Lisa Mallette,
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
228
748201
2651
kurz nachdem sie mit zwei bionischen Beinen ausgestattet wurde.
12:31
Indeed, bionics is making a profound difference in people's lives.
229
751471
3493
Die Bionik macht einen großen Unterschied im Leben der Menschen.
12:34
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
230
754988
1753
(Video) Lisa Mallette: Oh mein Gott.
12:39
LM: Oh my God, I can't believe it!
231
759519
3135
LM: Oh Gott, ich kann es nicht glauben!
12:42
(Video) (Laughter)
232
762678
1443
(Video) (Gelächter)
12:44
LM: It's just like I've got a real leg!
233
764145
2949
LM: Es ist, als hätte ich ein richtiges Bein!
Frau: Jetzt fang nicht an zu rennen.
12:49
Woman: Now, don't start running.
234
769237
1594
12:50
Man: Now turn around, and do the same thing walking up,
235
770855
2794
Mann: Jetzt dreh dich um und mach dasselbe beim Hochlaufen,
12:53
but get on your heel to toe, like you would normally just walk on level ground.
236
773673
3729
aber geh auf die Ferse bis zu den Zehen, als würdest du auf ebenem Boden gehen.
12:57
Try to walk right up the hill.
237
777426
1826
Versuche, den Hügel hinauf zu gehen.
13:01
LM: Oh my God.
238
781411
2103
LM: Oh mein Gott.
13:04
Man: Is it pushing you up?
239
784037
1246
Mann: Drückt es dich hoch?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
240
785307
4955
LM: Ja! Ich bin nicht einmal -- ich kann es nicht einmal beschreiben.
13:10
Man: It's pushing you right up.
241
790286
1513
Mann: Es drückt dich hoch.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the Center --
242
792608
2548
Hugh Herr: Nächste Woche besuche ich das Zentrum --
13:15
Thank you. Thank you.
243
795180
1152
Vielen Dank. Vielen Dank.
13:16
(Applause)
244
796356
3506
(Beifall)
13:19
Thank you.
245
799886
1283
Vielen Dank.
13:21
Next week I'm visiting the Center for Medicare and Medicaid Services,
246
801193
3825
Nächste Woche besuche ich das Zentrum für Medicare- und Medicaid-Dienste,
13:25
and I'm going to try to convince CMS
247
805042
2603
und ich werde versuchen, CMS zu überzeugen,
13:27
to grant appropriate code language and pricing,
248
807669
2555
angemessene Codes und Preise zu gewähren,
13:30
so this technology can be made available to the patients that need it.
249
810248
3731
damit diese Technologie den Patienten zur Verfügung gestellt werden kann,
13:34
(Applause)
250
814003
1023
die sie brauchen.
13:35
Thank you.
251
815050
1160
Vielen Dank.
13:36
(Applause)
252
816234
3615
(Beifall)
13:39
It's not well appreciated, but over half of the world's population
253
819873
3944
Es ist kaum bekannt, aber mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung leidet
13:43
suffers from some form of cognitive, emotional, sensory or motor condition,
254
823841
4767
an Formen von kognitiven, emotionalen, sensorischen oder motorischen Defekten,
13:48
and because of poor technology, too often, conditions result in disability
255
828632
4410
und aufgrund schlechter Technologie führen Defekte zu oft zu Behinderung
13:53
and a poorer quality of life.
256
833066
1635
und einer schlechteren Lebensqualität.
13:55
Basic levels of physiological function should be a part of our human rights.
257
835113
4940
Ein Minimum an physiologischen Funktionen sollte Teil unserer Menschenrechte sein.
14:00
Every person should have the right to live life without disability
258
840077
3956
Jede Person sollte das Recht haben, ein Leben ohne Behinderung zu führen,
14:04
if they so choose --
259
844057
1897
wenn sie sich dafür entscheidet --
14:05
the right to live life without severe depression;
260
845978
2722
das Recht, ohne schwere Depression zu leben,
14:08
the right to see a loved one, in the case of seeing-impaired;
261
848724
3381
das Recht, eine geliebte Person zu sehen, im Falle von Sehbehinderten,
14:12
or the right to walk or to dance,
262
852129
1889
oder das Recht zu gehen oder zu tanzen,
14:14
in the case of limb paralysis or limb amputation.
263
854042
2757
im Falle von Lähmung oder Amputation.
14:17
As a society, we can achieve these human rights,
264
857633
3666
Als Gesellschaft können wir diese Menschenrechte erreichen,
14:21
if we accept the proposition that humans are not disabled.
265
861323
5494
wenn wir die Idee akzeptieren, dass Menschen nicht behindert sind.
14:27
A person can never be broken.
266
867794
1920
Eine Person kann nie kaputt sein.
14:30
Our built environment, our technologies,
267
870500
2675
Unsere gebaute Umwelt, unsere Technologien,
14:33
are broken and disabled.
268
873199
1875
sind kaputt und behindert.
14:35
We the people need not accept our limitations,
269
875444
3032
Wir als Menschen müssen unsere Grenzen nicht hinnehmen,
14:38
but can transcend disability through technological innovation.
270
878500
3697
sondern können Behinderung durch Technologie überwinden.
14:42
Indeed, through fundamental advances in bionics in this century,
271
882599
3960
Durch massive Fortschritte in der Bionik werden wir in diesem Jahrhundert
14:46
we will set the technological foundation for an enhanced human experience,
272
886583
4158
die technologischen Grundlagen für ein besseres menschliches Leben schaffen,
14:50
and we will end disability.
273
890765
1937
und wir werden die Behinderung beenden.
14:53
I'd like to finish up with one more story, a beautiful story.
274
893456
3555
Ich möchte mit einer weiteren Geschichte enden, einer schönen Geschichte.
14:57
The story of Adrianne Haslet-Davis.
275
897613
2017
Die Geschichte von Adrianne Haslet-Davis.
15:00
Adrianne lost her left leg in the Boston terrorist attack.
276
900360
3838
Adrianne verlor ihr linkes Bein beim Bostoner Terroranschlag.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken, at Spaulding Rehabilitation Hospital.
277
904766
3955
Ich traf Adrianne, wie dieses Foto zeigt, im Spaulding Rehabilitation Hospital.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
278
908745
2476
Adrianne ist eine Tänzerin, eine Turniertänzerin.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
279
911245
2613
Adrianne atmet und lebt Tanz.
15:14
It is her expression. It is her art form.
280
914366
2270
Es ist ihr Ausdruck und ihre Kunstform.
15:16
Naturally, when she lost her limb in the Boston terrorist attack,
281
916660
3999
Als sie im Bostoner Terroranschlag ihr Bein verloren hatte,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
282
920683
2167
wollte sie natürlich auf die Tanzfläche zurückkehren.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
283
923828
2159
Nachdem ich sie traf und in meinem Auto nach Hause fuhr,
15:26
I thought, I'm an MIT professor. I have resources.
284
926011
3853
dachte ich mir: Ich bin MIT-Professor. Ich habe Ressourcen.
15:29
Let's build her a bionic limb,
285
929888
1538
Bauen wir ihr ein bionisches Bein,
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
286
931450
2930
das ihr ermöglicht, in die Welt des Tanzes zurückzukehren.
15:35
I brought in MIT scientists with expertise in prosthetics,
287
935396
3476
Ich holte MIT-Wissenschaftler mit Erfahrung in Prothetik,
15:38
robotics, machine learning and biomechanics,
288
938896
2309
Robotik, maschinellem Lernen und Biomechanik
15:41
and over a 200-day research period, we studied dance.
289
941229
3835
und in einer 200-tägigen Forschungszeit studierten wir Tanz.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
290
945389
3897
Wir holten Tänzer mit gesunden Beinen,
15:49
and we studied how they move,
291
949310
2635
und studierten, wie sie sich bewegen,
15:51
what forces they apply on the dance floor,
292
951969
3173
welche Kräfte sie auf der Tanzfläche anwenden.
15:55
and we took those data,
293
955166
1527
Wir nahmen diese Daten
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
294
956717
3775
und erarbeiteten die Prinzipien des Tanzes,
16:00
reflexive dance capability,
295
960516
1787
reflexive Tanzfähigkeit,
16:02
and we embedded that intelligence into the bionic limb.
296
962327
3165
und wir haben diese Intelligenz in die bionische Prothese eingebettet.
16:05
Bionics is not only about making people stronger and faster.
297
965992
3745
Bionik geht nicht nur darum, Menschen stärker und schneller zu machen.
16:09
Our expression, our humanity can be embedded into electromechanics.
298
969761
5412
Unser Ausdruck, unsere Menschlichkeit kann in Elektromechanik eingebaut werden.
16:15
It was 3.5 seconds between the bomb blasts in the Boston terrorist attack.
299
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5776
Es waren 3,5 Sekunden zwischen den Explosionen im Bostoner Terroranschlag.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards took Adrianne off the dance floor.
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In 3,5 Sekunden nahmen die Verbrecher und Feiglinge Adrianne von der Tanzfläche.
16:27
In 200 days, we put her back.
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In 200 Tagen haben wir sie zurückgestellt.
16:30
We will not be intimidated, brought down, diminished, conquered or stopped
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Wir lassen uns durch Gewalttaten nicht einschüchtern, in die Knie zwingen,
erniedrigen, erobern oder stoppen.
16:35
by acts of violence.
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1545
16:37
(Applause)
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6936
(Beifall)
16:45
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce Adrianne Haslet-Davis,
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4302
Meine Damen und Herren, erlauben Sie mir, Ihnen Adrianne Haslet-Davis vorzustellen,
16:49
her first performance since the attack.
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im ersten Auftritt seit dem Anschlag.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
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2137
Sie tanzt mit Christian Lightner.
16:54
(Applause)
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6692
(Beifall)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
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6115
(Musik: "Ring My Bell" gespielt von Enrique Iglesias)
17:51
(Applause)
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6770
(Beifall)
18:22
Ladies and gentlemen, members of the research team:
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2768
Meine Damen und Herren, Mitglieder des Forscherteams:
18:24
Elliott Rouse
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1104962
1995
Elliott Rouse
18:26
and Nathan Villagaray-Carski.
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2396
und Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
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2387
Elliott und Nathan.
18:32
(Applause)
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6585
(Beifall)
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