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

Μετάφραση: Helena Galani Επιμέλεια: Stefanos Reppas

Even nature's most disgusting creatures

Ακόμα και τα πιο αηδιαστικά πλάσματα της φύσης

have important secrets,

έχουν σημαντικά μυστικά,

but who would want a swarm of cockroaches

αλλά ποιος θα ήθελε ένα σμήνος από κατσαρίδες

coming towards them?

να έρθει κατά πάνω του;

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Ωστόσο μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ της φύσης

relates to robustness.

και της ανθρώπινης τεχνολογίας σχετίζεται με την ευρωστία.

Robust systems are stable in complex

Τα εύρωστα συστήματα είναι σταθερά σε πολύπλοκα και νέα περιβάλλοντα.

and new environments.

Οι κατσαρίδες μπορούν να αυτο-σταθεροποιηθούν

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

running over rough terrain.

όταν τρέχουν σε ανώμαλα εδάφη.

When we put a jet pack on them,

Όταν τους βάζουμε μια ζώνη πυραύλου

or give them a perturbation like an earthquake,

ή όταν τους προκαλούμε μια διατάραξη σαν σεισμό,

we discovered that their wonderfully tuned legs

ανακαλύπτουμε ότι τα πανέμορφα συντονισμένα πόδια τους

allow them to self-stabilize

τους επιτρέπουν να αυτο-σταθεροποιούνται

without using any of their brainpower.

χωρίς να χρησιμοποιούν καθόλου τη δύναμη του μυαλού τους.

They can go over complex terrain like grass,

Μπορούν να περάσουν σύνθετο έδαφος όπως το γρασίδι,

no problem, and not get destabilized.

κανένα πρόβλημα, και να μην αποσταθεροποιούνται.

We discovered a new behavior where,

Ανακαλύψαμε μια νέα συμπεριφορά όπου,

because of their shape,

εξαιτίας του σχήματός τους,

they actually roll automatically to their side

μπορούν να κυλήσουν αυτόματα στην άλλη πλευρά

to go through this artificial test bit of grass.

και να περάσουν αυτή τη μικρή τεχνητή δοκιμασία του γρασιδιού.

Robust systems can perform multiple tasks

Τα ισχυρά συστήματα μπορούν να εκτελούν πολλαπλές εργασίες

with the same structure.

με την ίδια δομή.

Here's a new behavior we've discovered.

Εδώ είναι μια καινούρια συμπεριφορά που ανακαλύψαμε.

The animals rapidly invert and disappear

Τα ζώα ραγδαία αναποδογυρίζουν κι εξαφανίζονται

in less than 150 milliseconds — you never see them —

σε λιγότερο από 150 χιλιοστά του δευτερόλεπτου - δεν τα βλέπεις-

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

χρησιμοποιώντας τις ίδιες δομές με τις οποίες τρέχουν τα πόδια τους.

They can run upside down

Μπορούν να τρέχουν ανάποδα

very rapidly on rods, branches and wires,

πολύ γρήγορα σε καλάμια, κλαδιά και καλώδια,

and if you perturb one of those branches,

και αν διαταράξεις ένα από αυτά τα κλαδιά,

they can do this.

θα κάνουν αυτό.

They can perform gymnastic maneuvers

Μπορούν να κάνουν γυμναστικούς ακροβατικούς ελιγμούς

like no robot we have yet.

όπως κανένα ρομπότ δεν μπορεί από αυτά που διαθέτουμε.

And they have nearly unlimited

Και έχουν σχεδόν απεριόριστη

maneuverability with that same structure

ευελιξία με την ίδια αυτή δομή

and unprecedented access to a variety

και άνευ προηγουμένου πρόσβαση

σε ποικιλία διαφορετικών περιοχών.

of different areas.

They have wings for flying when they get warm,

Έχουν φτερά να πετάνε όταν ζεσταίνονται,

but they use those same wings to flip over

αλλά χρησιμοποιούν τα ίδια ακριβώς φτερά για να αναποδογυρίζουν

if they get destabilized.

εάν αποσταθεροποιηθούν.

Very effective.

Πολύ αποτελεσματικό.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

Τα ισχυρά συστήματα είναι επίσης ανθεκτικά και ασφαλή έναντι αστοχίας.

This is the foot of a cockroach.

Αυτό είναι το πόδι μίας κατσαρίδας.

It has spines, gluey pads and claws,

Έχει αγκάθια, κολλώδης μαξιλάρια και νύχια,

but if you take off those feet,

αλλά αν βγάλεις αυτά τα πόδια,

they can still go over rough terrain,

μπορούν ακόμα να περάσουν πάνω από σκληρά εδάφη,

like the bottom video that you see,

όπως βλέπετε στο κάτω βίντεο,

without hardly slowing down. Extraordinary.

χωρίς καν να επιβραδύνουν. Εκπληκτικό.

They can run up mesh without their feet.

Μπορούν τα τρέχουν σε πλέγματα χωρίς τα πόδια τους.

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

Εδώ είναι ένα ζώο που χρησιμοποιεί ένα φυσιολογικό, εναλλασσόμενο τρίποδο:

three legs, three legs, three legs,

τρία πόδια, τρία πόδια, τρία πόδια,

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

αλλά στην φύση, τα έντομα συνήθως χάνουν τα πόδια τους.

Here's one moving with two middle legs gone.

Εδώ είναι ένα το οποίο κινείται χωρίς τα δύο μεσαία πόδια.

It can even lose three legs, in a tripod,

Μπορούν ακόμα να χάσουν τρία πόδια, ένα τρίποδο,

and adopt a new gait, a hopping gait.

και να υιοθετήσουν ένα νέο βηματισμό, ένα πηδηχτό βηματισμό.

And I point out that all of these videos

Να τονίσω ότι όλα αυτά τα βίντεο

are slowed down 20 times,

έχουν επιβραδυνθεί 20 φορές,

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

οπότε είναι πραγματικά πολύ γρήγορα όταν το βλέπεις.

Robust systems are also damage resistant.

Τα ισχυρά συστήματα είναι επίσης ανθεκτικά σε βλάβες.

Here's an animal climbing up a wall.

Εδώ είναι ένα ζώο που ανεβαίνει έναν τοίχο.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Μοιάζει σαν μια γρήγορη, ομαλή, κάθετη ανάβαση,

but when you slow it down,

αλλά όταν το επιβραδύνεις,

you see something very different.

βλέπεις κάτι τελείως διαφορετικό.

Here's what they do.

They intentionally have a head-on collision with the wall

Ορίστε τι κάνουν.

Σκόπιμα έχουν μια μετωπική σύγκρουση με τον τοίχο

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

έτσι ώστε να μην επιβραδύνουν και να ανέβουν πάνω του

in 75 milliseconds.

σε 75 χιλιοστά του δευτερόλεπτου.

And they can do this in part because they have

Μπορούν να το κάνουν εν μέρει επειδή έχουν

extraordinary exoskeletons.

And they're really just made up of compliant joints

μοναδικούς εξωσκελετούς.

Πραγματικά αποτελούνται από συμβατές αρθρώσεις

that are tubes and plates

που είναι σωλήνες και πλάκες

connected to one another.

συνδεδεμένες μεταξύ τους.

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

Εδώ είναι μια ανατομή της κοιλιάς μιας κατσαρίδας.

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

Βλέπετε αυτά τα πιάτα και βλέπετε και τη συμβατή μεμβράνη.

My engineering colleague at Berkeley

Ο μηχανολόγος συνεργάτης μου στο Μπέρκλεϊ

designed with his students

a novel manufacturing technique

σχεδίασε με τους μαθητές του

where you essentially origami the exoskeleton,

μια νέα τεχνική κατασκευής

όπου ουσιαστικά έχει αναδιπλωθεί ο εξωσκελετός,

you laser cut it, laminate it,

τον κόβεις με λέιζερ, τον πλαστικοποιείς,

and you fold it up into a robot.

και τον διπλώνεις σε ρομπότ.

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

Και μπορείτε να το κάνετε αυτό σε λιγότερο από 15 λεπτά.

These robots, called DASH,

Αυτά τα ρομπότ, ονοάζονται DASH (ΔΑΞΕ),

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

το οποίο βγαίνει από το Δυναμικά Αυτόνομα Ξαπλωτά Εξάποδα,

are highly compliant robots,

τα οποία είναι ρομπότ υψηλής συμβατότητας,

and they're remarkably robust as a result

και είναι άκρως εύρωστα σαν αποτέλεσμα

of these features.

They're certainly incredibly damage resistant.

αυτών των χαρακτηριστικών.

Είναι απίστευτα ανθεκτικά σε βλάβες.

(Laughter)

(Γέλια)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

Ακόμα, έχουν μερικές από τις συμπεριφορές μιας κατσαρίδας.

So they can use their smart, compliant body

Όποτε μπορούν να χρησιμοποιούν το έξυπνο, συμβατό σώμα τους

to transition up a wall

ώστε να ανέβουν σε ένα τοίχο

in a very simple way.

με έναν απλό τρόπο.

They even have some of the beginnings

of the rapid inversion behavior

Ακόμα έχουν μερικές από τις αρχές

της ταχείας αντιστροφής συμπεριφοράς

where they disappear.

όταν εξαφανίζονται.

Now we want to know why they can go anywhere.

Θέλουμε να μάθουμε γιατί μπορούν να πάνε οπουδήποτε.

We discovered that they can go through

Ανακαλύψαμε ότι μπορούν να πηγαίνουν

three-millimeter gaps,

the height of two pennies, two stacked pennies,

μέσα σε κενά τριών χιλιοστών,

το ύψος δύο νομισμάτων, δύο στοιβαγμένων νομισμάτων,

and when they do this,

they can actually run through those confined spaces

και όταν το κάνουν αυτό,

μπορούν να τρέξουν μέσα σε αυτούς τους περιορισμένους χώρους,

at high speeds,

although you never see it.

σε υψηλές ταχύτητες,

παρόλα αυτά δεν το βλέπεις ποτέ.

To understand it better,

we did a CT scan of the exoskeleton

Για να το κατανοήσετε καλύτερα,

κάναμε μια ηλεκτρονική τομογραφία του εξωσκελετού

and showed that they can compress their body

και μας έδειξε ότι μπορούν να πιέσουν το σώμα τους

by over 40 percent.

περίπου κατά 40%.

We put them in a materials testing machine

to look at the stress strain analysis

Τα βάλαμε σε μια μηχανή δοκιμής υλικών

and showed that they can withstand forces

για να δούμε την ανάλυση της έντασης του στρες

και μας έδειξε ότι μπορούν να αντέξουν δυνάμεις

800 times their body weight,

and after this they can fly and run

800 φορές την μάζα τους,

absolutely normally.

και μετά από αυτό μπορούν να πετάξουν και να τρέξουν

απολύτως φυσικά.

So you never know where

Έτσι ποτέ δεν ξέρεις που θα μας οδηγήσει

curiosity-based research will lead,

η έρευνα της περιέργειας,

and someday you may want a swarm

και κάποια μέρα μπορεί να θέλετε ένα σμήνος

of cockroach-inspired robots

από ρομπότ εμπνευσμένα από κατσαρίδες

to come at you.

να έρθουν καταπάνω σας.

(Laughter)

(Γέλια)

Thank you.

Σας Ευχαριστώ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)