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

번역: JONGHEE YI 검토: K Bang

Even nature's most disgusting creatures

자연계에서 가장 징그러운 생물들도

have important secrets,

중요한 비밀을 가지고 있습니다.

but who would want a swarm of cockroaches

하지만, 누가 바퀴벌레 떼가

coming towards them?

몰려 오는 것을 바라겠습니까?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

자연과 인간 기술의 가장 큰 차이점 가운데 하나는

relates to robustness.

견고성과 관련이 있습니다.

Robust systems are stable in complex

로버스트 (견고한) 시스템은 복잡하고

and new environments.

새로운 환경에 안정적 입니다.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

특히, 바퀴벌레는

running over rough terrain.

울퉁불퉁한 지형을 달릴 때 스스로 균형을 잘 잡습니다.

When we put a jet pack on them,

우리가 바퀴벌레를 몰아붙이거나

or give them a perturbation like an earthquake,

지진같은 충격을 가해도

we discovered that their wonderfully tuned legs

바퀴벌레의 아주 잘 발달된 다리가

allow them to self-stabilize

안정적으로 균형을 잡게 해 준다는 것을 알 수 있었습니다.

without using any of their brainpower.

머리는 쓰지 않고 말이죠.

They can go over complex terrain like grass,

바퀴벌레는 풀숲같은 험난한 지형도 건너는 데도

no problem, and not get destabilized.

아무 문제가 없고 균형을 잃지도 않습니다.

We discovered a new behavior where,

우리는 여기서 새로운 행동을 한가지 발견 했는데

because of their shape,

그들의 신체 구조 덕분에

they actually roll automatically to their side

바퀴벌레는 사실상 자동적으로 몸을 한쪽으로 틀어서

to go through this artificial test bit of grass.

이런 실험용 인공 풀숲을 통과합니다.

Robust systems can perform multiple tasks

로버스트 시스템은

with the same structure.

하나의 구조를 가지고 여러 임무를 수행 할 수 있습니다.

Here's a new behavior we've discovered.

이것은 우리가 발견한 새로운 행동입니다.

The animals rapidly invert and disappear

이 곤충은 순식간에 몸을 뒤집고

in less than 150 milliseconds — you never see them —

0.15초도 채 안 되서 사라져 버려서 여러분들은 결코 못 보실 겁니다.

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

달릴 때 사용하는 것과 같은 신체인 다리를 사용해서 말이죠.

They can run upside down

이들은 막대 위, 나뭇가지 그리고 전선 위를

very rapidly on rods, branches and wires,

거꾸로 매달려서 아주 빨리 달릴 수 있는데

and if you perturb one of those branches,

가지 하나를 흔들어 봐도

they can do this.

아무렇지 않습니다.

They can perform gymnastic maneuvers

난이도 높은 현란한 동작도 할 수 있는데

like no robot we have yet.

우리는 아직 그런 로봇이 없습니다.

And they have nearly unlimited

그리고 이들은 같은 신체구조를 사용해서

maneuverability with that same structure

무한정 다양한 동작을 할 수 있으며

and unprecedented access to a variety

가본 적이 없는

of different areas.

다른 많은 지역에도 잘 접근합니다.

They have wings for flying when they get warm,

몸을 더워졌을 때 날기 위한 날개가 있지만

but they use those same wings to flip over

균형을 잃었을 때도

if they get destabilized.

바로 서기 위해 그 날개를 사용 합니다.

Very effective.

매우 효과적이죠.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

로버스트 시스템은 또한 고장을 방지하고 안전 장치가 있는 시스템 입니다.

This is the foot of a cockroach.

이것은 바퀴벌레의 다리 사진인데

It has spines, gluey pads and claws,

가시(줄)와 접착성 있는 발바닥 그리고 발톱이 있습니다.

but if you take off those feet,

하지만 이 다리를 떼어내도

they can still go over rough terrain,

울퉁불퉁한 지형을 잘 갈 수 있는데

like the bottom video that you see,

여러분들이 보시는 아래 비디오 처럼

without hardly slowing down. Extraordinary.

속도는 거의 변하지 않습니다. 대단하지 않습니까?

They can run up mesh without their feet.

바퀴벨레는 발 없이도 철망도 잘 기어갈 수 있습니다.

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

여기 일반적인 삼각대 모양의 다리를 서로 번갈아 사용하는 생물이 있습니다.

three legs, three legs, three legs,

다리 세개 , 다리 세개, 또 다리 세개

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

하지만, 자연에서 곤충은 다리를 자주 잃어 버립니다.

Here's one moving with two middle legs gone.

여기 이 바퀴벌레는 가운뎃 두 다리가 없어도 움직이고 있습니다.

It can even lose three legs, in a tripod,

삼각대 모양 다리 세개를 잃어 버릴 수도 있는데

and adopt a new gait, a hopping gait.

그러면 깡충깡충 뛰는 새로운 걸음걸이로 바꿉니다.

And I point out that all of these videos

그리고 이 비디오들은

are slowed down 20 times,

20배 느린 속도로 재생된 것이어서

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

직접 보시면 사실 굉장히 빠릅니다.

Robust systems are also damage resistant.

로버스트 시스템은 또한 피해를 최소화 시켜줍니다.

Here's an animal climbing up a wall.

여기 벽을 기어 오르는 생물이 있는데

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

빠르고 자연스럽게 수직으로 올라가는 것 처럼 보이지만

but when you slow it down,

느린 화면으로 재생하면

you see something very different.

아주 다른 것을 볼 수 있습니다.

Here's what they do.

그럼, 어떻게 하는지 보겠습니다.

They intentionally have a head-on collision with the wall

이들은 의도적으로 벽에다 머리를 부딪히는데

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

속도를 유지하면서

in 75 milliseconds.

0.075초 만에 몸을 일으켜 세울 수 있습니다.

And they can do this in part because they have

그리고 특수한 외골격이 있기 때문에

extraordinary exoskeletons.

이것은 어느 정도 가능 합니다.

And they're really just made up of compliant joints

또한, 바퀴벨레의 몸은

that are tubes and plates

관 모양과 판 모양의

connected to one another.

유연한 관절로 서로 잘 연결되어 있습니다.

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

이것은 바퀴벌레 복부를 해부한 사진인데

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

마디판과 유연한 막을 볼 수 있습니다.

My engineering colleague at Berkeley

버클리에 있는 제 동료 학자는

designed with his students

자기 학생들과

a novel manufacturing technique

새로운 제조 기술을 설계했는데

where you essentially origami the exoskeleton,

기본적으로 외골격을 접어서

you laser cut it, laminate it,

자르고 여러장을 붙여

and you fold it up into a robot.

로봇으로 조립합니다.

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

여러분들도 지금 15분 안에 만들 수 있습니다.

These robots, called DASH,

역동적 자율형 6각류 로봇이라는 의미의

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

대시(DASH) 라는 이름을 가진 이 로봇은

are highly compliant robots,

매우 유연하며

and they're remarkably robust as a result

이런 특징을 가진 결과물인 만큼

of these features.

아주 견고합니다.

They're certainly incredibly damage resistant.

정말 믿을 수 없을 정도로 부서지지 않는 로봇 입니다.

(Laughter)

(웃음)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

바퀴벌레의 행동 몇 가지를 이 로봇도 가지고 있는데

So they can use their smart, compliant body

유연한 몸을 영리하게 사용해서

to transition up a wall

벽 위에서 아주 간단하게

in a very simple way.

이동합니다.

They even have some of the beginnings

또한, 몸을 빨리 뒤집어서

of the rapid inversion behavior

사라져 버리는

where they disappear.

초기 동작 중 일부도 할 수 있습니다.

Now we want to know why they can go anywhere.

그럼, 이제 바퀴벨레가 어떻게 어디든 갈 수 있는지 알아 보겠습니다.

We discovered that they can go through

우리는 바퀴벌레가 3밀리미터의 틈 사이도

three-millimeter gaps,

통과할 수 있다는 것을 알게 됐는데,

the height of two pennies, two stacked pennies,

이것은 1센트 짜리 동전 두개를 겹친 높이 입니다.

and when they do this,

그리고 틈새를 통과할 때

they can actually run through those confined spaces

아주 빠른 속도로 좁은 공간을

at high speeds,

달릴 수 있습니다.

although you never see it.

여러분들은 보지 못 하시겠지만 말이죠.

To understand it better,

좀 더 잘 알아보기 위해서

we did a CT scan of the exoskeleton

바퀴벌레의 외골격을 CT로 스캔 해봤는데

and showed that they can compress their body

자신의 몸을 40% 이상

by over 40 percent.

압축할 수 있는 것으로 나왔습니다.

We put them in a materials testing machine

스트레스 피로 정도를 분석하기 위해서

to look at the stress strain analysis

바퀴벌레를 재료 시험기에 넣어 봤는데

and showed that they can withstand forces

자기 무게보다 800배가 넘는 압력을

800 times their body weight,

견딜 수 있었으며

and after this they can fly and run

실험 후에도 아무 문제 없이

absolutely normally.

날고 달릴 수 있었습니다.

So you never know where

그래서, 호기심으로 시작한 이 연구가

curiosity-based research will lead,

어떤 결과를 낳게 될지는 모르겠지만

and someday you may want a swarm

언젠가는 한 무리의

of cockroach-inspired robots

바퀴벌레를 닮은 로봇들이

to come at you.

나타나기를 바랄지도 모르겠습니다.

(Laughter)

(웃음)

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)