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

Robert Full: Das Geheimnis der widerlichsten Kreaturen, in Roboter geleitet

Übersetzung: Philipp Koehn Lektorat: David S

Even nature's most disgusting creatures

Selbst die widerlichsten Geschöpfe

have important secrets,

haben wichtige Geheimnisse.

but who would want a swarm of cockroaches

Aber wer will schon, dass ein Schwarm Kakerlaken

coming towards them?

einem entgegenkommt?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Einer der größten Unterschiede zwischen natürlichen und menschlichen Technologien

relates to robustness.

hat mit Robustheit zu tun.

Robust systems are stable in complex

Robuste Systeme sind stabil in komplexen

and new environments.

und neuen Situationen.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

Kakerlaken können sich stabilisieren,

running over rough terrain.

wenn sie über holpriges Gelände laufen.

When we put a jet pack on them,

Wenn wir ihnen ein Jetpack aufsetzen

or give them a perturbation like an earthquake,

oder ihnen einer Störung wie bei einem Erdbeben aussetzen,

we discovered that their wonderfully tuned legs

entdeckten wir, dass ihre perfekt

allow them to self-stabilize

abgestimmten Beine, es ihnen erlauben,

without using any of their brainpower.

sich selbst zu stabilisieren, ohne ihr Gehirn zu benutzen.

They can go over complex terrain like grass,

Sie können ohne Probleme über schwieriges Gelände

no problem, and not get destabilized.

wie Gras gehen und werden nicht aus dem Gleichgewicht geworfen.

We discovered a new behavior where,

Wir entdecken ein neues Verhalten,

because of their shape,

da sie sich wegen ihrer Form

they actually roll automatically to their side

automatisch auf die Seite rollen,

to go through this artificial test bit of grass.

um durch diese künstliche Grasstrecke zu gehen.

Robust systems can perform multiple tasks

Robuste Systeme können mehrere Aufgaben

with the same structure.

mit derselben Struktur ausführen.

Here's a new behavior we've discovered.

Hier ist ein neues Verhalten, dass wir entdeckt haben.

The animals rapidly invert and disappear

Die Tiere drehen sich um und verschwinden

in less than 150 milliseconds — you never see them —

in weniger als 150 Millisekunden -- man sieht es nicht --

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

genauso wie sie laufen: mit ihren Beinen.

They can run upside down

Sie können auf dem Kopf laufen,

very rapidly on rods, branches and wires,

sehr schnell auf Eisenstäben, Zweigen, und Drähten,

and if you perturb one of those branches,

und wenn man an einem dieser Äste wackelt,

they can do this.

dann können sie das hier.

They can perform gymnastic maneuvers

Sie führen gymnastische Bewegungen aus,

like no robot we have yet.

wie es derzeit kein Roboter kann.

And they have nearly unlimited

Und sie haben fast unbeschränkte

maneuverability with that same structure

Beweglichkeit mit derselben Struktur

and unprecedented access to a variety

und beispiellosen Zugang zu einer Vielzahl

of different areas.

verschiedenartiger Umgebungen.

They have wings for flying when they get warm,

Sie haben Flügel zum Fliegen, wenn es ihnen warm wird,

but they use those same wings to flip over

aber sie benutzen dieselben Flügel, um sich umzudrehen

if they get destabilized.

wenn sie das Gleichgewicht verlieren.

Very effective.

Sehr wirksam.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

Robuste Systeme sind fehlertolerant und zuverlässig.

This is the foot of a cockroach.

Hier ist der Fuß einer Kakerlake.

It has spines, gluey pads and claws,

Er hat Stachel, klebrige Polster, und Klauen,

but if you take off those feet,

aber wenn man diese Füße entfernt,

they can still go over rough terrain,

können sie weiterhin über holpriges Gelände laufen

like the bottom video that you see,

wie man im unteren Video sieht.

without hardly slowing down. Extraordinary.

Und das ohne langsamer zu werden. Außerordentlich!

They can run up mesh without their feet.

Sie können ein Netz ohne ihre Füße herauflaufen.

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

Hier ist ein Tier das einen normalen, abwechselnden Dreifuß benutzt:

three legs, three legs, three legs,

immer wieder drei Füße,

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

aber in der Natur haben die Insekten oft ihre Beine verloren.

Here's one moving with two middle legs gone.

Hier ist eines, das ohne seine Mittelbeine läuft.

It can even lose three legs, in a tripod,

Es kann sogar drei Beine verlieren, in einem Dreifuß,

and adopt a new gait, a hopping gait.

und eine neue Gangart annehmen, eine hüpfende Gangart.

And I point out that all of these videos

All diese Videos

are slowed down 20 times,

sind 20-fach verlangsamt.

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

Sie sind tatsächlich sehr schnell.

Robust systems are also damage resistant.

Robuste Systeme sind also stabil.

Here's an animal climbing up a wall.

Hier ist ein Tier, das eine Wand hochklettert.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Es schaut aus wie ein schneller, geschmeidiger Aufstieg.

but when you slow it down,

you see something very different.

Aber wenn man es verlangsamt,

Here's what they do.

sieht man etwas ganz anderes.

Hier sieht man, was sie machen.

They intentionally have a head-on collision with the wall

Sie stoßen absichtlich frontal gegen die Wand,

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

sodass sie nicht langsamer werden,

in 75 milliseconds.

und gehen in 75 Millisekunden zum Aufstieg über.

And they can do this in part because they have

extraordinary exoskeletons.

Sie können das teils, weil sie

außerordentliche Exoskelette haben.

And they're really just made up of compliant joints

Und sie bestehen wirklich nur aus fügsamen Gelenken,

that are tubes and plates

die Röhren und Platten sind,

connected to one another.

miteinander verbunden.

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

Hier ist eine Sezierung des Unterleibs einer Kakerlake.

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

Man sieht diese Platten und die fügsame Membran.

My engineering colleague at Berkeley

Mein Ingenieurkollege in Berkeley

designed with his students

a novel manufacturing technique

entwarf mit seinen Studenten

where you essentially origami the exoskeleton,

eine neuartige Fertigungstechnik,

mit der das Exoskelett wie Origami bastelt.

you laser cut it, laminate it,

Man schneidet es mit Laser aus,

and you fold it up into a robot.

beklebt es und faltet es zu einem Roboter.

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

Und das geht jetzt in weniger als 15 Minuten.

These robots, called DASH,

Diese Roboter, DASH genannt,

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

dynamisch autonome schwärmende Sechsbeiner,

are highly compliant robots,

sind hochflexible Roboter.

and they're remarkably robust as a result

Und sie sind aufgrund dieser Eigenschaften

of these features.

bemerkenswert robust.

They're certainly incredibly damage resistant.

Sie sind auf jeden Fall unglaublich stabil.

(Laughter)

(Gelächter)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

Sie haben sogar einige Verhaltensweisen von Kakerlaken.

So they can use their smart, compliant body

to transition up a wall

Sie können ihren geschickten fügsamen Körper benutzen,

in a very simple way.

um eine Wand ganz einfach

hochzuklettern.

They even have some of the beginnings

of the rapid inversion behavior

Und sie haben sogar Ansätze

where they disappear.

des schnellen Umkehrverhaltens,

wenn sie verschwinden.

Now we want to know why they can go anywhere.

We discovered that they can go through

Warum können sie überall hingehen?

Wir haben entdeckt, dass sie durch

three-millimeter gaps,

the height of two pennies, two stacked pennies,

drei Millimeter große Lücken gehen können,

so hoch wie zwei aufeinandergelegte Münzen,

and when they do this,

they can actually run through those confined spaces

und wenn sie das tun,

rennen sie tatsächlich durch diese engen Räume

at high speeds,

although you never see it.

mit Hochgeschwindigkeit,

obwohl man es nie sieht.

To understand it better,

we did a CT scan of the exoskeleton

Um das besser zu verstehen,

and showed that they can compress their body

schauten wir das Exoskelett mit Computertomografie an

by over 40 percent.

und zeigten, dass sie ihren Körper

über 40 % zusammenstauchen können.

We put them in a materials testing machine

to look at the stress strain analysis

Wir steckten sie in einen Materialtester,

and showed that they can withstand forces

um eine Spannungs-Dehnungs- analyse zu beobachten.

Es zeigte sich, dass sie Kräften widerstehen können,

800 times their body weight,

and after this they can fly and run

die 800 Mal stärker sind als ihr Körpergewicht,

und danach können sie

absolutely normally.

völlig normal fliegen und laufen.

So you never know where

curiosity-based research will lead,

Man weiß nie,

wohin aus Neugierde betriebene Forschung führt,

and someday you may want a swarm

und vielleicht will man eines Tages,

of cockroach-inspired robots

dass ein Schwarm von Kakerlakenrobotern

to come at you.

auf einen zukommt.

(Laughter)

(Gelächter)

Thank you.

Danke.

(Applause)

(Applaus)