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

Traduttore: Anna Cristiana Minoli Revisore: Milena Moledda

Even nature's most disgusting creatures

Anche le creature più disgustose

have important secrets,

hanno segreti importanti,

but who would want a swarm of cockroaches

ma chi vorrebbe un nugolo di scarafaggi

coming towards them?

che si avvicina?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Eppure una delle grandi differenze tra le tecnologie umane e naturali

relates to robustness.

concerne la robustezza.

Robust systems are stable in complex

Sistemi robusti sono stabili in ambienti

and new environments.

nuovi e complessi.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

Incredibilmente, gli scarafaggi possono auto-stabilizzarsi

running over rough terrain.

correndo su terreni sconnessi.

When we put a jet pack on them,

Abbiamo messo loro un jet pack,

or give them a perturbation like an earthquake,

o creato una perturbazione come un terremoto,

we discovered that their wonderfully tuned legs

abbiamo scoperto che calibravano le zampe

allow them to self-stabilize

permettendo loro di auto-stabilizzarsi

without using any of their brainpower.

senza usare le capacità mentali.

They can go over complex terrain like grass,

Possono percorrere terreni complessi come un prato,

no problem, and not get destabilized.

nessun problema, e non farsi destabilizzare.

We discovered a new behavior where,

Abbiamo scoperto un nuovo comportamento in cui,

because of their shape,

grazie alla loro forma,

they actually roll automatically to their side

rotolano automaticamente sul fianco

to go through this artificial test bit of grass.

per passare attraverso questo pezzo di prato artificiale.

Robust systems can perform multiple tasks

Sistemi robusti possono compiere diversi compiti

with the same structure.

con la stessa struttura.

Here's a new behavior we've discovered.

Ecco un nuovo comportamento da noi scoperto.

The animals rapidly invert and disappear

Gli animali cambiano direzione rapidamente e spariscono

in less than 150 milliseconds — you never see them —

in meno di 150 millisecondi -- non li si vede mai --

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

usando la stessa struttura che usano per correre, le loro gambe.

They can run upside down

Possono correre a testa in giù

very rapidly on rods, branches and wires,

molto rapidamente su gambi, rami e cavi,

and if you perturb one of those branches,

e se disturbate uno di quei rami,

they can do this.

possono fare questo.

They can perform gymnastic maneuvers

Riescono a fare movimenti ginnici

like no robot we have yet.

come nessun altro robot.

And they have nearly unlimited

E hanno una manovrabilità quasi illimitata

maneuverability with that same structure

con la stessa struttura

and unprecedented access to a variety

e un accesso senza precedenti a una varietà

of different areas.

di aree diverse.

They have wings for flying when they get warm,

Hanno ali per volare quando si scaldano,

but they use those same wings to flip over

ma usano quelle stesse ali per ribaltarsi

if they get destabilized.

se vengono destabilizzati.

Very effective.

Molto efficace.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

I sistemi robusti sono a prova di guasto e di errore.

This is the foot of a cockroach.

Questa è la zampa di uno scarafaggio.

It has spines, gluey pads and claws,

Ha spine, cuscinetti appiccicosi e artigli,

but if you take off those feet,

ma se togliete queste due zampe,

they can still go over rough terrain,

possono ancora camminare su terreni sconnessi,

like the bottom video that you see,

come il video che vedete in basso,

without hardly slowing down. Extraordinary.

senza quasi rallentare. Straordinario.

They can run up mesh without their feet.

Possono correre su reti senza le zampe.

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

Ecco un animale che usa un normale treppiede alternato:

three legs, three legs, three legs,

tre gambe, tre gambe, tre gambe,

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

ma in natura, gli insetti perdono spesso le zampe.

Here's one moving with two middle legs gone.

Eccone uno che si muove senza due zampe.

It can even lose three legs, in a tripod,

Può anche perdere tre zampe, in un treppiede,

and adopt a new gait, a hopping gait.

e adottare una nuova andatura, un'andatura saltellante.

And I point out that all of these videos

E sottolineo che tutti questi video

are slowed down 20 times,

sono rallentati 20 volte,

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

quindi sono in realtà molto veloci.

Robust systems are also damage resistant.

Sistemi robusti sono anche resistenti ai danni.

Here's an animal climbing up a wall.

Ecco un animale che si arrampica su un muro.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Sembra una scalata veloce, tranquilla, verticale,

but when you slow it down,

ma se rallentate,

you see something very different.

vedete una cosa molto diversa.

Here's what they do.

Ecco cosa fanno.

They intentionally have a head-on collision with the wall

Urtano intenzionalmente il muro

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

così non rallentano e possono continuare a salire

in 75 milliseconds.

in 75 millisecondi.

And they can do this in part because they have

E possono farlo in parte perché hanno

extraordinary exoskeletons.

esoscheletri straordinari.

And they're really just made up of compliant joints

E sono fatti di articolazioni che combaciano

that are tubes and plates

ossia tubi e placche

connected to one another.

collegati gli uni agli altri.

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

Questa è la dissezione dell'addome di uno scarafaggio.

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

Vedete queste placche, e vedete la membrana che combacia.

My engineering colleague at Berkeley

Il mio collega ingegnere a Berkeley

designed with his students

ha progettato con i suoi studenti

a novel manufacturing technique

una nuova tecnica di produzione

where you essentially origami the exoskeleton,

in cui si crea un esoscheletro con gli origami

you laser cut it, laminate it,

lo si taglia con il laser, lo si lamina,

and you fold it up into a robot.

e lo si piega come un robot.

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

E lo si può fare in meno di 15 minuti.

These robots, called DASH,

Questi robot, chiamati DASH,

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

per Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

are highly compliant robots,

sono robot molto adattabili,

and they're remarkably robust as a result

e sono anche molto robusti

of these features.

grazie a queste funzionalità.

They're certainly incredibly damage resistant.

Sono certamente resistenti ai danni.

(Laughter)

(Risate)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

Hanno anche alcuni comportamenti tipici degli scarafaggi.

So they can use their smart, compliant body

Possono usare il loro corpo intelligente

to transition up a wall

per passare quel muro

in a very simple way.

in modo molto semplice.

They even have some of the beginnings

Si intravedono anche alcuni tratti

of the rapid inversion behavior

del comportamento di inversione rapida

where they disappear.

quando spariscono.

Now we want to know why they can go anywhere.

Ora vogliamo sapere perché possono andare ovunque.

We discovered that they can go through

Abbiamo scoperto che possono oltrepassare

three-millimeter gaps,

vuoti di tre millimetri,

the height of two pennies, two stacked pennies,

altezze di due monetine impilate,

and when they do this,

e quando lo fanno,

they can actually run through those confined spaces

possono attraversare questi spazi confinati

at high speeds,

ad alta velocità,

although you never see it.

anche se non lo vedete mai.

To understand it better,

Per capire meglio,

we did a CT scan of the exoskeleton

abbiamo fatto una TAC dell'esoscheletro

and showed that they can compress their body

e mostrato che possono comprimere il loro corpo

by over 40 percent.

di più del 40 per cento.

We put them in a materials testing machine

Li abbiamo messi in una macchina di test dei materiali

to look at the stress strain analysis

per analizzare la tensione

and showed that they can withstand forces

e dimostrato che possono sopportare forze

800 times their body weight,

800 volte il peso del loro corpo,

and after this they can fly and run

e successivamente possono volare e correre

absolutely normally.

in modo assolutamente normale.

So you never know where

Quindi chissà dove

curiosity-based research will lead,

potrà arrivare la ricerca, guidata dalla curiosità,

and someday you may want a swarm

e un giorno potreste volere uno nugolo

of cockroach-inspired robots

di robot-scarafaggi

to come at you.

che si avvicina.

(Laughter)

(Risate)

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)