Robert Full: Secrets of movement, from geckos and roaches

Traduttore: Michele Gianella Revisore: Marina Macchia

I want you to imagine that you're a student in my lab.

Voglio che immaginiate di essere studenti del mio laboratorio.

What I want you to do is to create a biologically inspired design.

Cio che voglio è che creiate un modello ispirato alla biologia.

And so here's the challenge:

Ecco i termini della sfida:

I want you to help me create a fully 3D, dynamic, parameterized contact model.

voglio che mi aiutiate a creare un modello di contatto parametrizzato, 3D, dinamico.

The translation of that is, could you help me build a foot?

In altre parole "Potete aiutarmi a costruire un piede?"

And it is a true challenge, and I do want you to help me.

È una vera sfida e voglio che mi aiutiate.

Of course, in the challenge there is a prize.

Naturalmente, ogni sfida prevede un premio.

It's not quite the TED Prize, but it is an exclusive t-shirt from our lab.

Non proprio il TED prize, ma comunque qualcosa di esclusivo: una T-shirt del nostro laboratorio.

So please send me your ideas about how to design a foot.

Fatemi conoscere le vostre idee, quindi.

Now if we want to design a foot, what do we have to do?

Se si vuole progettare un piede, cosa si deve fare?

We have to first know what a foot is.

Prima di tutto, dobbiamo sapere cos'è un piede. Sul dizionario c'è scritto:

If we go to the dictionary, it says, "It's the lower extremity of a leg

"È l'estremità inferiore di una gamba, che entra in contatto

that is in direct contact with the ground in standing or walking"

col terreno quando si sta fermi o si cammina"

That's the traditional definition.

È la definizione classica.

But if you wanted to really do research, what do you have to do?

Ma se voleste fare della vera ricerca, cosa dovreste fare?

You have to go to the literature and look up what's known about feet.

Dovreste consultare la letteratura e studiare quello che si sa sui piedi.

So you go to the literature. (Laughter)

Guardiamo la letteratura, allora. (Risate)

Maybe you're familiar with this literature.

Magari siete già pratici di questa letteratura.

The problem is, there are many, many feet.

Il problema è che ci sono tanti, tanti piedi.

How do you do this?

Come realizzate il vostro?

You need to survey all feet and extract the principles of how they work.

Dovete osservare i tanti possibili piedi e astrarne i principi di funzionamento,

And I want you to help me do that in this next clip.

e voglio che mi aiutiate a farlo, nella prossima clip.

As you see this clip, look for principles,

Man mano che la vedete, cercate di dedurne i principi,

and also think about experiments that you might design

e pensate anche a quali esperimenti potreste mettere a punto

in order to understand how a foot works.

per capire come funziona un piede.

See any common themes? Principles?

Non vedete alcun tema comune? Principi?

What would you do?

Cosa fareste?

What experiments would you run?

Che esperimenti fareste?

Wow. (Applause)

Wow. (Applausi)

Our research on the biomechanics of animal locomotion

La nostra ricerca sulla biomeccanica della locomozione animale

has allowed us to make a blueprint for a foot.

ci ha permesso di progettare un modello di piede.

It's a design inspired by nature, but it's not a copy of any specific foot you just looked at,

È un progetto ispirato alla Natura, ma non è la copia di qualche piede particolare,

but it's a synthesis of the secrets of many, many feet.

bensì una sintesi dei segreti di molti, molti piedi.

Now it turns out that animals can go anywhere.

Ora, sembra che gli animali possano andare ovunque.

They can locomote on substrates that vary as you saw --

Possono muoversi su supporti che variano, come potete vedere,

in the probability of contact, the movement of that surface

nella probabilità di contatto, nel movimento della superficie,

and the type of footholds that are present.

e nella presa del piede sul terreno.

If you want to study how a foot works,

Se volete studiare come funziona un piede

we're going to have to simulate those surfaces, or simulate that debris.

dovrete simulare queste superfici, o questi reticoli.

When we did that, here's a new experiment that we did:

Quando l'abbiamo fatto, in un altro esperimento,

we put an animal and had it run -- this grass spider --

abbiamo fatto correre un animale, questo ragno,

on a surface with 99 percent of the contact area removed.

sopra una superficie dove il 99% dell'area di contatto era stata rimossa.

But it didn't even slow down the animal.

La cosa, tuttavia, nemmeno rallentò l'animale.

It's still running at the human equivalent of 300 miles per hour.

Sta ancora correndo all'equivalente umano di 300 miglia all'ora.

Now how could it do that? Well, look more carefully.

Come può fare tutto questo? Beh, osservando con più cura,

When we slow it down 50 times we see how the leg is hitting that simulated debris.

e rallentando 50 volte, notiamo come la zampa entri in contatto col reticolo.

The leg is acting as a foot.

La zampa funge da piede.

And in fact, the animal contacts other parts of its leg

E in effetti, l'animale fa entrare in contatto le altre parti della zampa

more frequently than the traditionally defined foot.

più spesso del piede tradizionalmente definito.

The foot is distributed along the whole leg.

Il piede è distribuito lungo tutta la zampa.

You can do another experiment where you can take a cockroach with a foot,

Si può fare un altro esperimento: prendete una blatta

and you can remove its foot.

e rimuovete il suo piede.

I'm passing some cockroaches around. Take a look at their feet.

Ne scorro un po' in rassegna. Date uno sguardo ai loro piedi.

Without a foot, here's what it does. It doesn't even slow down.

Questo è quello che fa senza un piede: nemmeno rallenta!

It can run the same speed without even that segment.

Può correre alla stessa velocità anche senza quel segmento.

No problem for the cockroach -- they can grow them back, if you care.

Non è un problema per la blatta -- possono farlo ricrescere, se volete saperlo.

How do they do it?

Come ci riescono?

Look carefully: this is slowed down 100 times,

Guardate con attenzione (questo è rallentato 100 volte)

and watch what it's doing with the rest of its leg.

cosa sta facendo col resto della zampa.

It's acting, again, as a distributed foot --

la zampa sta fungendo di nuovo da "piede distribuito".

very effective.

Molto efficace.

Now, the question we had is, how general is a distributed foot?

La nostra domanda ora è: quanto è diffuso in Natura il piede distribuito?

And the next behavior I'll show you of this animal just stunned us the first time that we saw it.

Ed il prossimo comportamento che vi mostrerò ci ha proprio sbalordito la prima volta che lo abbiamo visto.

Journalists, this is off the record; it's embargoed.

Giornalisti, questo è oltre il record, c'è l'embargo su questa roba.

Take a look at what that is!

Osservate!

That's a bipedal octopus that's disguised as a rolling coconut.

Questo è un polpo bipede che si traveste da noce di cocco.

It was discovered by Christina Huffard

Fu scoperto da Christina Huffard

and filmed by Sea Studios, right here from Monterey.

e filmato dai Sea Studios proprio qui a Monterey.

We've also described another species of bipedal octopus.

Abbiamo descritto anche un'altra specie di polpo bipede.

This one disguises itself as floating algae.

Questo si mimetizza da alga galleggiante.

It walks on two legs and it holds the other arms up in the air so that it can't be seen.

Cammina su due zampe e mantiene le altre braccia in aria per non farsi notare.

(Applause)

(Applausi)

And look what it does with its foot to get over challenging terrain.

E guardate cosa fa col piede per spostarsi su un terreno così difficile.

It uses that beautiful distributed foot to make it as if those obstacles are not even there --

Usa questo bellissimo piede distribuito per farlo, come se questi ostacoli non ci fossero.

truly extraordinary.

Davvero straordinario.

In 1951, Escher made this drawing. He thought he created an animal fantasy.

Nel 1951, Escher fece questo disegno. Pensava di aver creato una fantasticheria animale.

But we know that art imitates life,

Ma sappiamo che l'Arte imita la Natura,

and it turns out nature, three million years ago, evolved the next animal.

e risulta che la Natura, 3 milioni di anni fa, fece evolvere l'animale successivo,

It's a shrimp-like animal called the stomatopod,

una specie di mollusco chiamato stomatopodo.

and here's how it moves on the beaches of Panama:

Guardate come si muove sulle spiagge di Panama:

it actually rolls, and it can even roll uphill.

si rotola, persino in salita.

It's the ultimate distributed foot: its whole body in this case is acting like its foot.

È il piede distribuito definitivo. Il suo intero corpo, in questo caso, sta fungendo da piede.

So, if we want to then, to our blueprint, add the first important feature,

Quindi, se vogliamo aggiungere al nostro disegno la prima importante caratteristica,

we want to add distributed foot contact.

dobbiamo aggiungere il contatto distribuito del piede.

Not just with the traditional foot, but also the leg,

Non solo con il piede tradizionale, ma anche con la zampa

and even of the body.

e persino col resto del corpo.

Can this help us inspire the design of novel robots?

Questo può aiutarci ad ispirare il design di un nuovo robot?

We biologically inspired this robot, named RHex,

Per creare questo robot, chiamato RHex, costruito da

built by these extraordinary engineers over the last few years.

ingegneri straordinari, negli ultimi anni, ci siamo ispirati alla biologia.

RHex's foot started off to be quite simple,

Il piede di RHex, all'inizio, era molto semplice,

then it got tuned over time, and ultimately resulted in this half circle.

poi è stato messo a punto nel corso del tempo e alla fine è diventato questo semicerchio.

Why is that? The video will show you.

Capirete dal filmato perché è fatto così.

Watch where the robot, now, contacts its leg in order to deal with this very difficult terrain.

Guardate dove il robot, ora, mette la zampa per affrontare questo terreno molto difficile.

What you'll see, in fact, is that it's using that half circle leg as a distributed foot.

Vedrete che sta usando quel semicerchio di zampa come "piede distribuito".

Watch it go over this.

Guardate come supera gli ostacoli.

You can see it here well on this debris.

Come supera questi reticoli.

Extraordinary. No sensing, all the control is built right into the tuned legs.

Straordinario. Nessun sensore, tutto il controllo è costruito dentro le zampe regolate.

Really simple, but beautiful.

Molto semplice, ma bello.

Now, you might have noticed something else about the animals

Ora, potreste aver notato qualcos'altro sugli animali,

when they were running over the rough terrain.

quando correvano oltre il terreno sconnesso.

And my assistant's going to help me here.

Adesso il mio assistente mi aiuterà.

When you touched the cockroach leg -- can you get the microphone for him?

Quando hai toccato la zampa della blatta -- possiamo dargli un microfono?

When you touched the cockroach leg, what did it feel like?

Quando hai toccato la zampa della blatta, che sensazione dava?

Did you notice something?

Non hai notato nulla?

Boy: Spiny.

(Ragazzo:) "È aculeata"

Robert Full: It's spiny, right? It's really spiny, isn't it? It sort of hurts.

Robert Full: È proprio aculeata giusto? Fa quasi male.

Maybe we could give it to our curator and see if he'd be brave enough to touch the cockroach.

Potremmo provare a darla al vostro curatore e vedere se è abbastanza coraggioso da toccarla.

(Laughter)

(Risate)

Chris Anderson: Did you touch it?

(Chirs Anderson) "L'hai toccata?"

RF: So if you look carefully at this, what you see is that they have spines

Robert Full: Osservando con cura, dunque, si notano gli aculei.

and until a few weeks ago, no one knew what they did.

Fino a qualche settimana fa, nessuno sapeva cosa facessero.

They assumed that they were for protection and for sensory structures.

Si pensava fossero strutture sensorie e di protezione.

We found that they're for something else -- here's a segment of that spine.

Ma abbiamo scoperto che servono anche ad altro -- ecco un segmento di quell'aculeo.

They're tuned such that they easily collapse in one direction

Sono messe a punto in modo da ripiegarsi facilmente in una data direzione

to pull the leg out from debris,

(sollevando così la zampa dai reticoli),

but they're stiff in the other direction so they capture disparities in the surface.

ma restano rigide nell'altra direzione, così da sentire le irregolarità nella superficie.

Now crabs don't miss footholds, because they normally move on sand --

I granchi non perdono la presa perché normalmente si muovono sulla sabbia,

until they come to our lab.

finché non vengono

And where they have a problem with this kind of mesh,

nel nostro laboratorio e si trovano nei guai con questo tipo di griglia,

because they don't have spines.

perché non hanno gli aculei.

The crabs are missing spines, so they have a problem in this kind of rough terrain.

E quindi se la cavano male in questo terreno sconnesso.

But of course, we can deal with that

Ma è un problema risolvibile,

because we can produce artificial spines.

perché possiamo produrre aculei artificiali.

We can make spines that catch on simulated debris

Possiamo creare aculei che si aggrappano al reticolo

and collapse on removal to easily pull them out.

e si piegano quando il granchio si solleva, liberandosi facilmente.

We did that by putting these artificial spines on crabs,

Abbiamo messo questi aculei artificiali nei granchi,

as you see here, and then we tested them.

come vedete qui, e poi li abbiamo testati.

Do we really understand that principle of tuning? The answer is, yes!

Adesso comprendiamo davvero come regolare gli aculei? Sì!

This is slowed down 20-fold, and the crab just zooms across that simulated debris.

Questo è rallentato 20 volte: il granchio semplicemente sfreccia su questo reticolo simulato.

(Laughter) (Applause)

(Risate ed applausi).

A little better than nature.

Un po' meglio della Natura.

So to our blueprint, we need to add tuned spines.

Al nostro modello, dunque, servono aculei regolati.

Now will this help us think about the design of more effective climbing robots?

Questo ci aiuterà a progettare un robot che si arrampica meglio?

Well, here's RHex: RHex has trouble on rails -- on smooth rails, as you see here.

Beh, ecco RHex. RHex ha problemi con le rotaie lisce.

So why not add a spine? My colleagues did this at U. Penn.

Perchè non aggiungere un aculeo? I miei colleghi della U.Penn l'hanno fatto.

Dan Koditschek put some steel nails -- very simple version -- on the robot,

Dan Koditscek ha messo delle semplicissime unghie d'acciaio sul robot

and here's RHex, now, going over those steel -- those rails. No problem!

ed ecco RHex scavalcare questi binari senza problemi!

How does it do it?

Come fa?

Let's slow it down and you can see the spines in action.

Rallentiamolo, così potete vedere gli aculei in azione.

Watch the leg come around, and you'll see it grab on right there.

Guardate la zampa ruotare e afferrare la superficie proprio lì.

It couldn't do that before; it would just slip and get stuck and tip over.

Prima non ci riusciva, scivolava e restava bloccata.

And watch again, right there -- successful.

Adesso invece ce la fa.

Now just because we have a distributed foot and spines

Ora, solo perché abbiamo creato un piede distribuito e aculei

doesn't mean you can climb vertical surfaces.

non significa che possa arrampicarsi in verticale.

This is really, really difficult.

Quello è molto, molto difficile.

But look at this animal do it!

Ma guardate questo animale mentre lo fa.

One of the ones I'm passing around is climbing up this vertical surface that's a smooth metal plate.

Gli animali che vi sto mostrando si arrampicano su questa lastra verticale di metallo.

It's extraordinary how fast it can do it --

È straordinario quanto in fretta ci riescano.

but if you slow it down, you see something that's quite extraordinary.

Ma se rallentate, vedrete una cosa ancora più incredibile.

It's a secret. The animal effectively climbs by slipping and look --

È un segreto. L'animale si arrampica... scivolando!

and doing, actually, terribly, with respect to grabbing on the surface.

In effetti, scivola moltissimo rispetto a quanto si arrampica sulla superficie,

It looks, in fact, like it's swimming up the surface.

sembra quasi che "nuoti" sulla superficie.

We can actually model that behavior better as a fluid, if you look at it.

Infatti guardandolo, possiamo considerare quel comportamento come in un fluido.

The distributed foot, actually, is working more like a paddle.

Il piede distribuito, in effetti, sta agendo più da remo.

The same is true when we looked at this lizard running on fluidized sand.

Lo stesso vale per questa lucertola, che corre sulla sabbia fluidificata.

Watch its feet.

Guardate i suoi piedi.

It's actually functioning as a paddle

Stanno funzionando da remo,

even though it's interacting with a surface that we normally think of as a solid.

benché si muova su una superficie che normalmente consideriamo solida.

This is not different from what my former undergraduate discovered

Il che non è diverso da quello che la mia ex-studentessa scoprì

when she figured out how lizards can run on water itself.

quando capì come le lucertole possano correre sull'acqua.

Can you use this to make a better robot?

Si può usare tutta questa conoscenza per creare un robot migliore?

Martin Buehler did -- who's now at Boston Dynamics --

Lo ha fatto Martin Buehler, che ora lavora alla Boston Dynamics.

he took this idea and made RHex to be Aqua RHex.

Con questa idea in mente, trasformò RHex in Aqua RHex.

So here's RHex with paddles,

Ecco RHex con i remi.

now converted into an incredibly maneuverable swimming robot.

Lo ha trasformato in un robot nuotante incredibilmente manovrabile.

For rough surfaces, though, animals add claws.

Per le superfici irregolari, tuttavia, agli animali servono artigli.

And you probably feel them if you grabbed it.

E probabilmente li sentite, se li afferrate.

Did you touch it?

Lo hai toccato?

CA: I did.

(CA) – Sì.

RF: And they do really well at grabbing onto surfaces with these claws.

E si aggrappano molto bene, con questi artigli.

Mark Cutkosky at Stanford University, one of my collaborators, is an extraordinary engineer

Mark Cutkosky della Stanford University, uno dei miei collaboratori, è uno straordinario ingegenere,

who developed this technique called Shape Deposition Manufacturing,

e ha sviluppato questa tecnica chiamata Shape Deposition Manufacturing,

where he can imbed claws right into an artificial foot.

con cui può inserire gli artigli dentro un piede artificiale.

And here's the simple version of a foot for a new robot that I'll show you in a bit.

Ecco la versione base del piede di un nuovo robot che vi mostrerò tra un attimo.

So to our blueprint, let's attach claws.

Attacchiamo gli artigli al nostro modello.

Now if we look at animals, though, to be really maneuverable in all surfaces,

Gli animali, per potersi veramente muovere su tutte le superfici,

the animals use hybrid mechanisms

usano meccanismi ibridi,

that include claws, and spines, and hairs, and pads, and glue, and capillary adhesion

che includono artigli, aculei, peli, cuscinetti, colla, adesione capillare

and a whole bunch of other things.

e molte altre cose.

These are all from different insects.

Queste sono tutte foto di insetti differenti.

There's an ant crawling up a vertical surface.

Questa è una formica che si arrampica in verticale.

Let's look at that ant.

Osserviamola.

This is the foot of an ant. You see the hairs and the claws and this thing here.

Questo è il piede di una formica. Vedete i peli, gli artigli e questa cosa qui.

This is when its foot's in the air.

Questo succede quando il suo piede è in aria.

Watch what happens when the foot goes onto your sandwich.

Guardate cosa succede quando il piede entra nel vostro sandwich.

You see what happens?

Vedete cosa succede?

That pad comes out. And that's where the glue is.

Esce questo cuscinetto, che contiene la colla.

Here from underneath is an ant foot,

Questo è un piede di formica ripreso da sotto

and when the claws don't dig in, that pad automatically comes out without the ant doing anything.

Quando gli artigli non scavano, quel cuscinetto automaticamente viene fuori senza che la formica faccia nulla.

It just extrudes.

Semplicemente esce.

And this was a hard shot to get -- I think this is the shot of the ant foot on the superstrings.

È stato difficile scattare questa foto: sembra la foto di un piede di formica sulle superstringhe.

So it's pretty tough to do.

Una cosa difficile.

This is what it looks like close up --

Ecco che aspetto ha, vista da vicino:

here's the ant foot, and there's the glue.

qui c'è un piede di formica e qui c'è la colla.

And we discovered this glue may be an interesting two-phase mixture.

E abbiamo scoperto che questa colla potrebbe essere un'interessante miscela bicomponente.

It certainly helps it to hold on.

Sicuramente lo aiuta a fare presa.

So to our blueprint, we stick on some sticky pads.

Aggiungiamo quindi al nostro modello dei cuscinetti adesivi.

Now you might think for smooth surfaces we get inspiration here.

Potreste ora pensare che per le superfici lisce potremmo prendere ispirazione da qui.

Now we have something better here.

Qui abbiamo però qualcosa di meglio:

The gecko's a really great example of nanotechnology in nature.

Il geco, in Natura, è un ottimo esempio di nanotecnologia.

These are its feet.

Questi sono i suoi piedi.

They're -- almost look alien. And the secret, which they stick on with,

Hanno un aspetto quasi alieno. E il segreto della loro tenace adesione

involves their hairy toes.

si nasconde nelle setole delle dita.

They can run up a surface at a meter per second,

Possono scalare qualunque superficie ad un metro al secondo,

take 30 steps in that one second -- you can hardly see them.

e fare 30 passi in quel secondo. È difficile seguirli con lo sguardo.

If we slow it down, they attach their feet at eight milliseconds,

Se rallentiamo, notiamo come attaccano i loro piedi ad 8 millisecondi,

and detach them in 16 milliseconds.

e li staccano a 16 millisecondi.

And when you watch how they detach it, it is bizarre.

E il modo in cui li staccano è bizzarro.

They peel away from the surface like you'd peel away a piece of tape.

Si "strappano via" dalla superficie allo stesso modo in cui voi togliereste un pezzo di scotch.

Very strange. How do they stick?

Come si incollano?

If you look at their feet, they have leaf-like structures called linalae

Se osservate i piedi, notate delle strutture a foglia chiamate lamine,

with millions of hairs.

con milioni di setole.

And each hair has the worst case of split ends possible.

E ciascuna setola ha nel peggior caso possibile una doppia punta.

It has a hundred to a thousand split ends,

Ha da cento ad un migliaio di doppie punte,

and that's the secret, because it allows intimate contact.

ed è quello il segreto. Perchè permette il contatto profondo.

The gecko has a billion of these 200-nanometer-sized split ends.

Ogni geco ha un miliardo di queste doppie punte, lunghe 200 nanometri.

And they don't stick by glue, or they don't work like Velcro, or they don't work with suction.

E non si attaccano con la colla, non funzionano come il velcro, o come una ventosa.

We discovered they work by intermolecular forces alone.

Abbiamo scoperto che funzionano con le sole forze di Van der Waals.

So to our blueprint, we split some hairs.

Per il nostro modello, dunque, sdoppieremo alcune punte.

This has inspired the design of the first self-cleaning dry adhesive --

Questo ha ispirato il design del primo adesivo secco autopulente

the patent issued, we're happy to say.

in corso di brevettazione, siamo lieti di dirlo.

And here's the simplest version in nature,

Ecco la più semplice versione in Natura,

and here's my collaborator Ron Fearing's attempt

ecco il tentativo del mio collaboratore, Ron Fearing,

at an artificial version of this dry adhesive made from polyurethane.

di realizzarne una versione artificiale in poliuretano.

And here's the first attempt to have it work on some load.

Ed ecco il primo test di carico. In molti campi diversi

There's enormous interest in this in a variety of different fields.

si sta guardando a questo adesivo con enorme interesse, ne sono sicuro.

You could think of a thousand possible uses, I'm sure.

Potete pensare a mille usi possibili.

Lots of people have, and we're excited about realizing this as a product.

Molte persone l'hanno fatto e l'idea di ricavarne un prodotto ci esalta.

We have imagined products; for example, this one:

Abbiamo immaginato molti prodotti, come per esempio questo:

we imagined a bio-inspired Band-Aid, where we took the glue off the Band-Aid.

abbiamo immaginato un cerotto "bio-ispirato" senza colla:

We took some hairs from a molting gecko;

prendiamo alcune setole da un geco in muta,

put three rolls of them on here, and then made this Band-Aid.

applichiamo tre giri di adesivo e facciamo questo cerotto.

This is an undergraduate volunteer --

Questo è uno studente volontario,

we have 30,000 undergraduates so we can choose among them --

- ne abbiamo 30000, quindi possiamo scegliere -

that's actually just a red pen mark.

questo è solo un evidenziatore rosso.

But it makes an incredible Band-Aid.

Ma è un cerotto incredibile.

It's aerated, it can be peeled off easily, it doesn't cause any irritation, it works underwater.

È areato, può essere facilmente rimosso, non causa alcuna irritazione, funziona anche sott'acqua,

I think this is an extraordinary example of how curiosity-based research --

penso sia uno straordinario esempio di come una ricerca basata sulla curiosità

we just wondered how they climbed up something --

(ci eravamo solo chiesti come si arrampicano)

can lead to things that you could never imagine.

possa portare a cose che non avreste mai potuto immaginare.

It's just an example of why we need to support curiosity-based research.

È un esempio del perché serve sostenere la ricerca basata sulla curiosità.

Here you are, pulling off the Band-Aid.

E adesso rimuoviamo il cerotto.

So we've redefined, now, what a foot is.

Dunque. Abbiamo ridefinito cos'è un piede.

The question is, can we use these secrets, then,

Ma allora possiamo riutilizzare questa conoscenza

to inspire the design of a better foot, better than one that we see in nature?

nella progettazione di un piede migliore di uno esistente in Natura?

Here's the new project:

Ecco il nuovo progetto:

we're trying to create the first climbing search-and-rescue robot -- no suction or magnets --

stiamo cercando di creare il primo robot di ricerca e soccorso in grado di arrampicarsi senza ventose né magneti,

that can only move on limited kinds of surfaces.

che possono muoversi solo su alcuni tipi di superfici.

I call the new robot RiSE, for "Robot in Scansorial Environment" -- that's a climbing environment --

Chiamo il nuovo robot RiSE, Robot in Ambiente di Scalata, un ambiente ripido.

and we have an extraordinary team of biologists and engineers creating this robot.

Abbiamo un team straordinario di biologi ed ingegneri che stanno creando questo robot.

And here is RiSE.

Ed ecco RiSE.

It's six-legged and has a tail. Here it is on a fence and a tree.

Ha sei zampe e una coda. Eccolo su uno steccato e su un albero.

And here are RiSE's first steps on an incline.

E questi sono i primi passi di RiSE su un piano inclinato.

You have the audio? You can hear it go up.

Avete l'audio? Potete sentirlo salire.

And here it is coming up at you, in its first steps up a wall.

E qui si sta avvicinando a voi, nei suoi primi passi su un muro.

Now it's only using its simplest feet here, so this is very new.

Qui sta usando solo il suo piede più semplice, è la prima versione

But we think we got the dynamics right of the robot.

ma pensiamo di avergli dato la dinamica giusta.

Mark Cutkosky, though, is taking it a step further.

Mark Cutkosky, tuttavia, lo sta portando un passo oltre.

He's the one able to build this shape-deposition manufactured feet and toes.

Lui è quello in grado di costruire piedi e dita con la Shape Deposition Manufacturing.

The next step is to make compliant toes,

Il prossimo passo è provare a costruire dita compatibili,

and try to add spines and claws and set it for dry adhesives.

provare ad aggiungere aculei e artigli, e infine farlo funzionare con gli adesivi secchi.

So the idea is to first get the toes and a foot right,

L'idea era di ottenere dita giuste, un piede giusto,

attempt to make that climb, and ultimately put it on the robot.

cercare di farlo arrampicare e alla fine metterlo sul robot.

And that's exactly what he's done.

Ed è esattamente ciò che ha fatto.

He's built, in fact, a climbing foot-bot inspired by nature.

Ha costruito un piede robotico, ispirato alla Natura e in grado di arrampicarsi.

And here's Cutkosky's and his amazing students' design.

Ecco Cutcosky ed il progetto dei suoi incredibili studenti.

So these are tuned toes -- there are six of them,

Queste sono sei dita regolate

and they use the principles that I just talked about collectively for the blueprint.

e usano i vari principi che vi ho descritto per il nostro modello.

So this is not using any suction, any glue,

Questo non usa ventose, né colla

and it will ultimately, when it's attached to the robot --

e alla fine, quando sarà attaccato al robot

it's as biologically inspired as the animal --

--è ispirato alla biologia quanto l'animale--

hopefully be able to climb any kind of a surface.

speriamo possa arrampicarsi su ogni tipo di superficie.

Here you see it, next, going up the side of a building at Stanford.

Qui lo vedete arrampicarsi sul lato di un edificio a Stanford.

It's sped up -- again, it's a foot climbing.

Il filmato è accelerato, è un piede che si arrampica, non è ancora

It's not the whole robot yet, we're working on it --

l'intero robot, ma ci stiamo lavorando,

now you can see how it's attaching.

per ora potete vedere come si aggrappa.

These tuned structures allow the spines, friction pads and ultimately the adhesive hairs

Queste strutture regolate permettono agli aculei, ai cuscinetti di attrito e alla fine alle setole adesive

to grab onto very challenging, difficult surfaces.

di aggrapparsi anche su superfici molto difficili.

And so they were able to get this thing -- this is now sped up 20 times --

E sono stati in grado di fare questo -il video è accelerato 20 volte-

can you imagine it trying to go up and rescue somebody at that upper floor? OK?

potete immaginare che vada di sopra e soccorra qualcuno al piano superiore?

You can visualize this now; it's not impossible.

Potete immaginarlo adesso, non è impossibile -

It's a very challenging task. But more to come later.

È un compito molto impegnativo. Ma sta per arrivare anche altro.

To finish: we've gotten design secrets from nature by looking at how feet are built.

Per concludere, abbiamo carpito segreti alla Natura osservando come sono costruiti i piedi.

We've learned we should distribute control to smart parts.

Abbiamo imparato che dovremmo distribuire il controllo a parti intelligenti.

Don't put it all in the brain,

Non fate fare tutto al cervello,

but put some of the control in tuned feet, legs and even body.

date una parte del controllo a piedi regolati, zampe e perfino all'intero corpo.

That nature uses hybrid solutions, not a single solution, to these problems,

Abbiamo imparato che la Natura usa soluzioni ibride, non una soluzione unica per questi problemi,

and they're integrated and beautifully robust.

e queste soluzioni sono integrate e meravigliosamente solide.

And third, we believe strongly that we do not want to mimic nature but instead be inspired by biology,

E in terzo luogo, crediamo fermamemnte di non voler imitare la Natura, ma piuttosto farci ispirare dalla biologia

and use these novel principles with the best engineering solutions that are out there

combinando questo col meglio che la ricerca ingegneristica là fuori può offrire,

to make -- potentially -- something better than nature.

creando, potenzialmente, qualcosa di migliore della Natura.

So there's a clear message:

Quindi lancio un chiaro messaggio:

whether you care about a fundamental, basic research

che voi vogliate fare ricerca di base

of really interesting, bizarre, wonderful animals,

su animali interessanti, bizzarri, meravigliosi,

or you want to build a search-and-rescue robot

oppure vogliate costruire un robot di ricerca e soccorso,

that can help you in an earthquake, or to save someone in a fire,

che possa aiutarvi in un terremoto, o a salvare qualcuno in un incendio,

or you care about medicine, we must preserve nature's designs.

o siate interessati alla Medicina - dobbiamo in ogni caso preservare i progetti della Natura.

Otherwise these secrets will be lost forever.

Altrimenti, questi segreti saranno persi per sempre.

Thank you.

Grazie.