New bionics let us run, climb and dance | Hugh Herr | TED

15,122,497 views ・ 2014-03-28

TED


Lai atskaņotu videoklipu, divreiz noklikšķiniet uz zemāk redzamajiem subtitriem angļu valodā.

Translator: Ilze Saukane Reviewer: Ilze Garda
00:13
Looking deeply inside nature,
0
13252
2706
Vērīgi ielūkojoties dabā
00:15
through the magnifying glass of science,
1
15982
3089
caur zinātnes palielināmo stiklu,
00:19
designers extract principles, processes and materials
2
19095
3581
dizaineri iegūst principus,
procesus un materiālus,
00:22
that are forming the very basis of design methodology.
3
22700
3115
kas veido dizaina metodikas pašus pamatus.
00:27
From synthetic constructs that resemble biological materials,
4
27252
5076
Sākot ar sintētiskiem veidojumiem,
kas līdzinās bioloģiskiem materiāliem,
00:32
to computational methods that emulate neural processes,
5
32352
3367
līdz pat skaitļošanas metodēm, kas atdarina procesus nervos, —
00:35
nature is driving design.
6
35743
2465
daba ir dizaina dzinējspēks.
00:39
Design is also driving nature.
7
39398
1802
Dizains savukārt vada arī dabu.
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine and synthetic biology,
8
42128
3735
Ģenētikas, reģeneratīvās medicīnas un sintētiskās bioloģijas valstībā
00:45
designers are growing novel technologies,
9
45887
2705
dizaineri rada jaunas tehnoloģijas,
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
10
48616
3077
ko daba nav paredzējusi vai gaidījusi.
00:53
Bionics explores the interplay between biology and design.
11
53140
5943
Bionika pēta saspēli
starp bioloģiju un dizainu.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
12
59107
2895
Kā redzat, manas kājas ir bioniskas.
01:02
Today, I will tell human stories of bionic integration;
13
62990
5524
Šodien es dalīšos ar cilvēku stāstiem
par bionikas integrāciju —
01:08
how electromechanics attached to the body, and implanted inside the body
14
68538
5699
kā elektromehānika, pievienota ķermenim
un implantēta ķermenī,
01:14
are beginning to bridge the gap between disability and ability,
15
74261
4714
sāk veidot tiltu
starp nespēju un spēju,
01:18
between human limitation and human potential.
16
78999
4809
starp cilvēka ierobežojumiem
un cilvēka potenciālu.
01:24
Bionics has defined my physicality.
17
84681
2682
Bionika nosaka manas fiziskās spējas.
01:28
In 1982, both of my legs were amputated
18
88228
2452
1982. gadā man amputēja abas kājas
01:30
due to tissue damage from frostbite,
19
90704
2104
apsaldējuma radītu audu bojājumu dēļ,
01:32
incurred during a mountain-climbing accident.
20
92832
2252
ko guvu kalnos kāpšanas negadījumā.
01:35
At that time, I didn't view my body as broken.
21
95950
3587
Tolaik es neuzskatīju savu ķermeni
par salauztu.
01:40
I reasoned that a human being can never be "broken."
22
100417
4341
Es prātoju, ka cilvēks
nekad nevar tikt salauzts.
01:45
Technology is broken.
23
105655
1929
Tehnoloģija ir salauzta.
01:48
Technology is inadequate.
24
108409
2333
Tehnoloģija ir nepilnvērtīga.
01:51
This simple but powerful idea was a call to arms,
25
111638
4458
Šī vienkāršā, bet iespaidīgā ideja
bija pamudinājums
01:56
to advance technology for the elimination of my own disability,
26
116120
4507
uzlabot tehnoloģijas,
lai novērstu manis paša invaliditāti
02:00
and ultimately, the disability of others.
27
120651
2492
un galu galā arī citu invaliditāti.
02:04
I began by developing specialized limbs
28
124460
2958
Es sāku ar specializētu locekļu izstrādi,
02:07
that allowed me to return to the vertical world
29
127442
2461
kas ļāva man atgriezties
02:09
of rock and ice climbing.
30
129927
1467
vertikālajā, kalnos un ledājos kāpšanas pasaulē.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body is malleable;
31
131418
4618
Es ātri vien aptvēru, ka mana mākslīgā ķermeņa daļa
ļaujas pārveidošanai,
02:16
able to take on any form, any function --
32
136060
4350
tā spēj ieņemt jebkuru formu, pildīt jebkuru funkciju,
02:20
a blank slate for which to create,
33
140434
2939
tā ir kā tukša veidne,
ar kuras palīdzību veidot konstrukcijas,
02:23
perhaps, structures that could extend beyond biological capability.
34
143397
5168
kas sniegtos tālāk par bioloģiskajām spējām.
02:29
I made my height adjustable.
35
149391
1350
Es varēju mainīt savu garumu.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
36
150765
2680
Es varēju būt pusotru metru īss vai arī tik garš, cik vēlos.
02:33
(Laughter)
37
153469
2429
(Smiekli)
02:35
So when I was feeling bad about myself,
38
155922
3350
Kad jutos slikti vai nedrošs par sevi,
02:39
insecure, I would jack my height up.
39
159296
1837
es kā ar domkratu sevi pacēlu augstāk.
02:41
(Laughter)
40
161157
1881
(Smiekli)
02:43
But when I was feeling confident and suave,
41
163062
2197
Bet, kad jutos drošs un pārliecināts par sevi,
02:45
I would knock my height down a notch, just to give the competition a chance.
42
165283
3769
es savu garumu samazināju,
lai dotu iespēju arī konkurentiem.
02:49
(Laughter)
43
169076
2095
(Smiekli) (Aplausi)
02:51
(Applause)
44
171195
2103
02:53
Narrow-edged feet allowed me to climb steep rock fissures,
45
173322
3269
Šauras ķīļveida pēdas ļāva man kāpt
pa stāvām klints spraugām,
02:56
where the human foot cannot penetrate,
46
176615
2602
kādās cilvēka pēda nespēj iekļūt,
02:59
and spiked feet enabled me to climb vertical ice walls,
47
179241
4182
un pēdas ar radzēm ļāva man kāpt
vertikālās ledus sienās,
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
48
183447
2873
ne reizi neizjūtot kāju muskuļiem raksturīgo nogurumu.
03:07
Through technological innovation,
49
187399
2190
Caur tehnoloģisko jaunradi
03:09
I returned to my sport, stronger and better.
50
189613
2841
es atgriezos sportā stiprāks un labāks.
03:12
Technology had eliminated my disability,
51
192478
2583
Tehnoloģija novērsa manu invaliditāti
un ļāva man attīstīt jaunas kāpšanas prasmes.
03:15
and allowed me a new climbing prowess.
52
195085
2342
03:17
As a young man, I imagined a future world where technology so advanced
53
197451
3563
Jaunībā es iztēlojos nākotnes pasauli,
kurā tehnoloģijas ir tik attīstītas, ka invaliditātes vairs nav,
03:21
could rid the world of disability,
54
201038
1782
03:22
a world in which neural implants would allow
55
202844
2096
pasauli, kurā nervu implanti ļautu
03:24
the visually impaired to see.
56
204964
1649
neredzīgajiem redzēt,
pasauli, kur paralizētie spētu staigāt
03:27
A world in which the paralyzed could walk, via body exoskeletons.
57
207026
4333
ar eksoskeletu palīdzību.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
58
212645
2778
Diemžēl tehnoloģisko trūkumu dēļ
03:35
disability is rampant in the world.
59
215447
1734
invaliditāte pasaulē ir plaši sastopama.
03:37
This gentleman is missing three limbs.
60
217205
2008
Šim kungam trūkst trīs locekļi.
03:39
As a testimony to current technology, he is out of the wheelchair,
61
219903
3823
Kā pierādījums esošo tehnoloģiju efektivitātei
viņš ir ārā no ratiņkrēsla,
03:43
but we need to do a better job in bionics, to allow, one day, full rehabilitation
62
223750
5921
bet bionikas jomā ir pamatīgi jāpiestrādā,
lai reiz būtu iespējama pilnīga rehabilitācija
03:49
for a person with this level of injury.
63
229695
3205
cilvēkam ar šāda līmeņa traumām.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established the Center for Extreme Bionics.
64
233876
3579
MIT Mediju laboratorijā mēs esam nodibinājuši
Ekstrēmās bionikas centru.
03:57
The mission of the center is to put forth fundamental science
65
237479
4548
Centra misija
ir izplatīt tālāk fundamentālo zinātni
04:02
and technological capability
66
242051
1836
un tehnoloģiskās iespējas, kas padarīs iespējamu
04:03
that will allow the biomechatronic and regenerative repair of humans,
67
243911
3747
biomehatronisku un reģeneratīvu cilvēka salabošanu
04:07
across a broad range of brain and body disabilities.
68
247682
4921
plašā prāta un ķermeņa invaliditātes diapazonā.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function, how they work,
69
253707
3737
Šodien es pastāstīšu, kā darbojas manas kājas,
kā tās strādā,
04:17
as a case in point for this center.
70
257468
3278
tā kā tās ir šī centra precedents.
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
71
260770
2127
Es vakar, protams, noskuvu kājas,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
72
262921
1947
zinot, ka šodien tās izrādīšu.
04:24
(Laughter)
73
264892
1449
(Smiekli)
04:26
Bionics entails the engineering of extreme interfaces.
74
266365
3230
Bionika ietver ekstrēmu saskarņu konstruēšanu.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
75
269619
2872
Maniem bioniskajiem locekļiem ir trīs ekstrēmās saskarnes.
04:32
mechanical, how my limbs are attached to my biological body;
76
272515
4080
Mehāniskā — kā mani locekļi ir piestiprināti
manam bioloģiskajam ķermenim;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
77
276619
3299
dinamiskā — kā tās kustās līdzīgi īstām kājām;
04:39
and electrical, how they communicate with my nervous system.
78
279942
2890
un elektriskā — kā tās sazinās ar manu nervu sistēmu.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
79
282856
2246
Es sākšu ar mehānisko saskarni.
04:45
In the area of design, we still do not understand
80
285904
3143
No dizaina viedokļa mēs joprojām nesaprotam,
04:49
how to attach devices to the body mechanically.
81
289071
2876
kā mehāniski pievienot ierīces ķermenim.
04:53
It's extraordinary to me that in this day and age,
82
293185
3143
Man šķiet neparasti, ka mūsdienās
04:56
one of the most mature, oldest technologies
83
296352
2325
viena no nobriedušākājām, senākajām cilvēces tehnoloģijām
04:58
in the human timeline, the shoe, still gives us blisters.
84
298701
4396
— kurpe —
joprojām rada tulznas.
05:03
How can this be?
85
303121
1457
Kā tas var būt?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
86
304602
2952
Mums nav ne jausmas, kā pievienot lietas savam ķermenim.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
87
308364
2905
Šis ir skaisti liriskais profesora Neri Oksmana dizains
05:11
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
88
311293
2421
MIT Mediju laboratorijā,
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
89
313738
3424
kas parāda telpiski variējama eksoskeleta pretestības,
atainotas ar krāsu variācijām,
05:17
shown here by color variation in this 3D-printed model.
90
317186
4014
šajā 3D izdrukātajā modelī.
05:21
Imagine a future where clothing is stiff and soft where you need it,
91
321811
4524
Iztēlojieties nākotni,
kurā apģērbs ir stingrs vai mīksts,
kur un kad tas vajadzīgs optimālam atbalstam un elastīgumam,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
92
326359
3530
05:29
without ever causing discomfort.
93
329913
1675
nekad neradot diskomfortu.
05:32
My bionic limbs are attached to my biological body
94
332112
3422
Manus bioniskos locekļus ar bioloģisko ķermeni savieno
05:35
via synthetic skins with stiffness variations,
95
335558
4062
sintētiskās ādas
ar mainīgu stingrību,
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
96
339644
3620
kas atspoguļo audu biomehāniku.
05:44
To achieve that mirroring, we first developed a mathematical model
97
344359
3174
Lai to panāktu, mēs vispirms radījām
mana bioloģiskā locekļa matemātisko modeli.
05:47
of my biological limb.
98
347557
1548
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI,
99
349129
3282
Tam mēs izmantojām tādus attēlošanas rīkus kā magnētisko rezonansi,
05:52
to look inside my body,
100
352435
1564
lai ielūkotos manā ķermenī
05:54
to figure out the geometries and locations of various tissues.
101
354023
3705
un izprastu dažādu audu ģeometriju un izvietojumu.
05:57
We also took robotic tools --
102
357752
1387
Mēs izmantojām arī robotiskus rīkus.
05:59
here's a 14-actuator circle that goes around the biological limb.
103
359163
4911
Lūk, 14 aktuatoru aplis,
kas aptver bioloģisko locekli.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
104
364891
2548
Aktuatori pārvietojas, atrod locekļa virsmu,
06:07
measure its unloaded shape,
105
367463
2245
izmēra to nenoslogotā stāvoklī,
06:09
and then they push on the tissues
106
369732
1651
un tad spiež uz audiem,
06:11
to measure tissue compliances at each anatomical point.
107
371407
3571
lai izmērītu audu pretestību
katrā anatomiskajā punktā.
06:15
We combine these imaging and robotic data
108
375542
2247
Mēs apvienojam attēlošanas un ar robotiku iegūtos datus,
06:17
to build a mathematical description of my biological limb, shown on the left.
109
377813
3642
lai radītu pa kreisi redzamo locekļa matemātisko aprakstu.
06:21
You see a bunch of points, or nodes?
110
381479
1754
Jūs redzat punktu kopumus jeb mezglus.
06:23
At each node, there's a color that represents tissue compliance.
111
383257
3150
Katra mezgla krāsa ataino audu pretestību.
06:26
We then do a mathematical transformation to the design of the synthetic skin,
112
386431
3942
Tad mēs to matemātiski pārvēršam
sintētiskās ādas dizainā,
06:30
shown on the right.
113
390397
1199
kas redzams labajā pusē.
06:32
And we've discovered optimality is:
114
392088
2404
Mēs atklājām, ka optimāli
06:34
where the body is stiff, the synthetic skin should be soft,
115
394516
2857
vietās, kur ķermenis ir stingrs, sintētiskai ādai jābūt mīkstai,
06:37
where the body is soft, the synthetic skin is stiff,
116
397397
3460
kur ķermenis ir mīksts, sintētiskai ādai jābūt stingrai,
06:40
and this mirroring occurs across all tissue compliances.
117
400881
3283
un šādi tas atspoguļojas
pie jebkuras audu pretestības.
06:44
With this framework, we've produced bionic limbs
118
404720
2761
Izmantojot šo vispārējo sakarību,
mēs ražojam bioniskos locekļus,
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
119
407505
2921
kas ir visērtākie, kādi man jebkad bijuši.
06:51
Clearly, in the future, our clothing, our shoes, our braces, our prostheses,
120
411077
6089
Acīmredzot nākotnē
mūsu apģērbu, mūsu apavus, mūsu bikšturus, mūsu protēzes
06:57
will no longer be designed and manufactured using artisan strategies,
121
417190
3656
vairs neprojektēs un neražos
izmantojot amatnieku metodes,
07:00
but rather, data-driven quantitative frameworks.
122
420870
3204
bet drīzāk uz datiem balstītas kvantitatīvas shēmas.
07:04
In that future, our shoes will no longer give us blisters.
123
424098
4204
Tajā nākotnē
apavi vairs neradīs tulznas.
07:09
We're also embedding sensing and smart materials
124
429040
2897
Sintētiskajā ādā mēs ievietojam arī sensorus un gudros materiālus.
07:11
into the synthetic skins.
125
431961
1571
07:13
This is a material developed by SRI International, California.
126
433556
4468
Šis materiāls ir radīts
SRI International, Kalifornijā.
07:18
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
127
438048
2988
Elektrostatiskas iedarbības rezultātā mainās tā stingrība.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant,
128
441349
3325
Pie nulles sprieguma materiāls ir padevīgs.
07:24
it's floppy like paper.
129
444698
1374
Tas karājas kā papīrs.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
130
446096
2468
Kad tiek nospiesta poga un padota strāva,
07:28
and it becomes stiff as a board.
131
448588
1992
tas kļūst stingrs kā dēlis.
07:30
(Tapping sounds)
132
450604
2118
07:33
We embed this material into the synthetic skin
133
453666
2648
Šis materiāls tiek iestrādāts sintētiskajā ādā,
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
134
456338
3109
kas pievieno manu bionisko locekli bioloģiskajam ķermenim.
07:39
When I walk here, it's no voltage.
135
459888
2430
Staigājot
— sprieguma nav —
07:42
My interface is soft and compliant.
136
462342
2057
mana saskarne ir mīksta un padevīga.
07:44
The button's pushed, voltage is applied, and it stiffens,
137
464423
2991
Pievadot spriegumu,
tā kļūst stīva
07:47
offering me a greater maneuverability over the bionic limb.
138
467438
3016
un nodrošina izcilu bioniskā locekļa manevrētspēju.
07:50
We're also building exoskeletons.
139
470915
1836
Mēs veidojam arī eksoskeletus.
07:53
This exoskeleton becomes stiff and soft
140
473327
2256
Šis eksoskelets kļūst stingrs vai mīksts
07:55
in just the right areas of the running cycle,
141
475607
2938
atbilstoši skriešanas ciklam,
07:58
to protect the biological joints from high impacts and degradation.
142
478569
4254
lai pasargātu bioloģiskās locītavas
no spēcīgiem triecieniem un nolietošanās.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
143
482847
2786
Nākotnē mēs visi valkāsim eksoskeletus
08:05
in common activities, such as running.
144
485657
2285
tādās ikdienišķās aktivitātēs kā skriešana.
08:08
Next, dynamic interface.
145
488966
1484
Nākamā — dinamiskā saskarne.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
146
490474
2508
Kā mani bioniskie locekļi kustas līdzīgi īstajiem?
08:13
At my MIT lab, we study how humans with normal physiologies
147
493799
3985
Manā MIT laboratorijā mēs pētām,
kā cilvēki ar normālu fizioloģiju stāv, iet un skrien.
08:17
stand, walk and run.
148
497808
1506
08:19
What are the muscles doing,
149
499338
1391
Ko dara muskuļi
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
150
500753
2373
un kā tos vada muguras smadzenes?
08:23
This basic science motivates what we build.
151
503697
2445
Šie zinātniskie pamati iedvesmo to, ko mēs radām.
08:26
We're building bionic ankles, knees and hips.
152
506166
2338
Mēs darinām bioniskas potītes, ceļus un gurnus.
08:28
We're building body parts from the ground up.
153
508528
2516
Mēs radām ķermeņa daļas no nulles.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
154
511854
3163
Manus bioniskos locekļus sauc par BiOM.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
155
515041
3954
Tie ir pielāgoti gandrīz 1000 pacientiem,
no kuriem 400 ir ASV ievainotie kareivji.
08:39
400 of which have been wounded U.S. soldiers.
156
519019
2962
Kā tas strādā?
08:42
How does it work?
157
522005
1158
08:43
At heel strike, under computer control,
158
523187
2015
Papēdim pieskaroties zemei, datorvadības sistēma kontrolē stingumu,
08:45
the system controls stiffness,
159
525226
1976
08:47
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
160
527226
3037
lai vājinātu triecienu, loceklim saskaroties ar zemi.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs high torques and powers
161
530287
4096
Vidus stāvoklī bioniskais loceklis
rada augstu griezes momentu un spēku
08:54
to lift the person into the walking stride,
162
534407
2355
lai paceltu cilvēku iešanas solī
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
163
536786
3485
līdzīgi, kā to dara muskuļi ikru daļā.
09:01
This bionic propulsion is very important clinically to patients.
164
541096
3730
Šī bioniskā ierosme pacientiem ir ļoti svarīga.
09:04
So on the left, you see the bionic device worn by a lady,
165
544850
3054
Pa kreisi redzama kādas sievietes lietotā bioniskā ierīce.
09:07
on the right, a passive device worn by the same lady,
166
547928
2935
Pa labi —
tās pašas sievietes lietotā pasīvā ierīce,
09:10
that fails to emulate normal muscle function,
167
550887
2826
kas nespēj atdarināt normālu muskuļu darbību,
09:13
enabling her to do something everyone should be able to do:
168
553737
3678
ļaujot viņai darīt to,
ko būtu jāspēj izdarīt ikvienam — kāpt augšup un lejup pa kāpnēm.
09:17
go up and down their steps at home.
169
557439
1775
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
170
559634
3015
Bionika dod iespēju veikt arī neparastus atlētiskus varoņdarbus.
09:23
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
171
563149
2643
Lūk, kungs, kas skrien augšup pa akmeņainu ceļu.
09:27
This is Steve Martin -- not the comedian --
172
567784
2825
Tas ir Stīvs Martins, — ne komiķis —
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
173
570633
2979
kurš zaudēja abas kājas bumbas sprādzienā Afganistānā.
09:34
We're also building exoskeletal structures using these same principles,
174
574327
4867
Izmantojot tos pašus principus, mēs veidojam arī eksoskeletu daļas,
09:39
that wrap around the biological limb.
175
579218
2243
kas pievienojamas bioloģiskajam loceklim.
09:42
This gentleman does not have any leg condition, any disability.
176
582311
5211
Šim kungam ar kājām viss ir kārtībā.
09:47
He has a normal physiology,
177
587922
1880
Viņa fizioloģija ir normāla.
09:49
so these exoskeletons are applying muscle-like torques and powers,
178
589826
4569
Šie eksoskeleti rada
griezes momentu un spēku, kas līdzīgi muskuļu radītajiem,
09:54
so that his own muscles need not apply those torques and powers.
179
594419
3700
lai šo spēku un griezes momentu nevajadzētu radīt viņa paša muskuļiem.
09:59
This is the first exoskeleton in history that actually augments human walking.
180
599079
5398
Šis ir pasaulē pirmais eksoskelets,
kas cilvēka gaitu faktiski padara efektīvāku.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
181
604501
2805
Tas būtiski samazina vielmaiņas patēriņu.
10:07
It's so profound in its augmentation,
182
607668
2714
Šis pilnveidojums ir tik pamatīgs,
10:10
that when a normal, healthy person wears the device for 40 minutes
183
610406
3149
ka, ja normāls, vesels cilvēks
valkā šo ierīci 40 minūtes
10:13
and then takes it off,
184
613579
1699
un tad to noņem,
10:15
their own biological legs feel ridiculously heavy and awkward.
185
615302
4055
viņa paša bioloģiskās kājas
šķiet absurdi smagnējas un neveiklas.
Mēs aizsākam ēru,
10:20
We're beginning the age in which machines attached to our bodies
186
620039
3411
kurā ķermenim piestiprinātas ierīces,
10:23
will make us stronger and faster and more efficient.
187
623474
3010
padarīs mūs stiprākus un ātrākus,
un efektīvākus.
10:27
Moving on to electrical interface:
188
627699
1747
Runājot par elektronisko saskarni —
10:29
How do my bionic limbs communicate with my nervous system?
189
629470
3157
kā mani bioniskie locekļi
sazinās ar manu nervu sistēmu?
10:32
Across my residual limb are electrodes
190
632651
1842
Ap locekļa atlikušo daļu ir elektrodi,
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
191
634517
2745
kas mēra muskuļu elektrisko pulsu.
10:37
That's communicated to the bionic limb,
192
637286
1919
Šos datus saņem bioniskais loceklis,
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
193
639229
3053
tāpēc, kad iedomājos par savas fantoma kājas kustināšanu,
10:42
the robot tracks those movement desires.
194
642306
2714
robots spēj izsekot šīm kustību vēlmēm.
Šī diagramma parāda,
10:46
This diagram shows fundamentally how the bionic limb is controlled.
195
646020
4242
kā tiek kontrolēta bioniskais loceklis.
10:50
So we model the missing biological limb,
196
650670
2405
Mēs modelējam trūkstošo bioloģisko locekli,
10:53
and we've discovered what reflexes occurred,
197
653099
2814
un mēs esam noskaidrojuši, kādi refleksi notiek,
10:55
how the reflexes of the spinal cord are controlling the muscles.
198
655937
3341
kā muguras smadzeņu refleksi kontrolē muskuļus,
10:59
And that capability is embedded in the chips of the bionic limb.
199
659302
4897
un šī spēja tiek iestrādāta
bioniskā locekļa mikroshēmās.
Tālāk mēs modulējam
11:05
What we've done, then, is we modulate the sensitivity of the reflex,
200
665009
3960
uzmodelētā muguras smadzeņu refleksa jutīgumu
11:08
the modeled spinal reflex, with the neural signal,
201
668993
3095
ar nervu signāliem.
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
202
672112
3429
Tādējādi, ja es atlikušajā locekļa daļā muskuļus atslābinu,
11:15
I get very little torque and power,
203
675565
2847
tas rada niecīgu griezes momentu un spēku.
11:18
but the more I fire my muscles, the more torque I get,
204
678436
2721
Savukārt, jo vairāk tos sasprindzinu, jo vairāk spēka iegūstu,
11:21
and I can even run.
205
681181
1412
un es varu pat skriet.
Pirmoreiz demonstrēju
11:24
And that was the first demonstration of a running gait under neural command.
206
684014
4944
skriešanas gaitu neirālās komandas ietekmē.
11:28
Feels great.
207
688982
1152
Lieliska sajūta!
(Aplausi)
11:30
(Applause)
208
690158
5166
11:36
We want to go a step further.
209
696149
1385
Mēs vēlamies spert soli tālāk.
11:37
We want to actually close the loop
210
697558
3047
Mēs gribam cilvēka un bionisko locekli padarīt par noslēgtu sistēmu.
11:40
between the human and the bionic external limb.
211
700629
3236
11:44
We're doing experiments
212
704407
1151
Mēs veicam eksperimentus, kuros audzējam nervus,
11:45
where we're growing nerves, transected nerves,
213
705582
2469
pārrautus nervus,
11:48
through channels, or micro-channel arrays.
214
708075
2030
cauri kanāliem jeb mikrokanālu slāņiem.
11:50
On the other side of the channel,
215
710129
1694
Otrā kanāla pusē
11:51
the nerve then attaches to cells,
216
711847
2329
nervs piestiprinās šūnām,
11:54
skin cells and muscle cells.
217
714200
1908
ādas un muskuļu šūnām.
11:56
In the motor channels, we can sense how the person wishes to move.
218
716926
4120
Motorajos kanālos var sajust,
kā cilvēks vēlas kustēties.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
219
721070
3637
To bezvadu ceļā var pārraidīt bioniskajam loceklim,
12:04
then [sensory information] on the bionic limb
220
724731
2381
tad bioniskās daļas sensori
12:07
can be converted to stimulations in adjacent channels,
221
727137
3500
var pārvērsties stimulācijās
blakus esošajos sensoru kanālos.
12:10
sensory channels.
222
730662
1232
12:11
So when this is fully developed and for human use,
223
731918
4028
Kad metode būs pilnībā izstrādāta
un pieejama lietošanai,
12:15
persons like myself will not only have
224
735970
2636
tādiem cilvēkiem kā man būs
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
225
738630
3533
mākslīgie locekļi, kas ne vien kustas kā īsti,
12:22
but actually feel like flesh and bone.
226
742187
2762
bet kurus var arī sajust kā īstus.
12:26
This video shows Lisa Mallette,
227
746187
1990
Šajā video ir redzama Liza Malete,
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
228
748201
2651
drīz pēc tam, kad viņai pieliktas divas bioniskās kājas.
12:31
Indeed, bionics is making a profound difference in people's lives.
229
751471
3493
Bionika patiesi ienes
pamatīgas izmaiņas cilvēku dzīvē.
12:34
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
230
754988
1753
(Video) Lisa Malete: Ak, dievs!
12:39
LM: Oh my God, I can't believe it!
231
759519
3135
Ak, dievs! Es nespēju noticēt.
12:42
(Video) (Laughter)
232
762678
1443
12:44
LM: It's just like I've got a real leg!
233
764145
2949
Tāda sajūta, ka man būtu īsta kāja.
12:49
Woman: Now, don't start running.
234
769237
1594
Tagad tik nesākt skriet.
12:50
Man: Now turn around, and do the same thing walking up,
235
770855
2794
Vīrietis: Tagad pagriezies, un dari to pašu, ejot augšup.
12:53
but get on your heel to toe, like you would normally just walk on level ground.
236
773673
3729
Liec soli no papēža līdz pirkstgaliem, kā darītu normāli ejot.
12:57
Try to walk right up the hill.
237
777426
1826
Mēģini iet augšup kalnā.
13:01
LM: Oh my God.
238
781411
2103
L.M.: Ak, dievs!
Vīrietis: Vai tā tevi ceļ augšup?
13:04
Man: Is it pushing you up?
239
784037
1246
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
240
785307
4955
L.M.: Jā, es pat.. es nevaru to aprakstīt!
13:10
Man: It's pushing you right up.
241
790286
1513
Vīrietis: Tā ceļ tevi augšup.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the Center --
242
792608
2548
Hjū Herrs: Nākamnedēļ es apmeklēšu centra...
(Aplausi) Paldies, paldies.
13:15
Thank you. Thank you.
243
795180
1152
13:16
(Applause)
244
796356
3506
13:19
Thank you.
245
799886
1283
Paldies. Nākamnedēļ es došos
13:21
Next week I'm visiting the Center for Medicare and Medicaid Services,
246
801193
3825
uz [ASV valsts] Medicīnas un medicīnas pakalpojumu centru,
13:25
and I'm going to try to convince CMS
247
805042
2603
un mēģināšu to pārliecināt
13:27
to grant appropriate code language and pricing,
248
807669
2555
piešķirt piemērotu koda valodu un cenu,
13:30
so this technology can be made available to the patients that need it.
249
810248
3731
lai šī tehnoloģija kļūtu pieejama
pacientiem, kam to vajag.
13:34
(Applause)
250
814003
1023
13:35
Thank you.
251
815050
1160
Paldies. (Aplausi)
13:36
(Applause)
252
816234
3615
13:39
It's not well appreciated, but over half of the world's population
253
819873
3944
Mēs to īsti neaptveram,
bet vairāk nekā puse pasaules iedzīvotāju
13:43
suffers from some form of cognitive, emotional, sensory or motor condition,
254
823841
4767
cieš no kāda veida kognitīvās,
emocionālās, sensorās vai motorās nespējas,
13:48
and because of poor technology, too often, conditions result in disability
255
828632
4410
un neattīstītu tehnoloģiju dēļ
tas pārāk bieži noved pie invaliditātes
un zemākas dzīves kvalitātes.
13:53
and a poorer quality of life.
256
833066
1635
13:55
Basic levels of physiological function should be a part of our human rights.
257
835113
4940
Fizioloģisko funkciju pamatlīmenim
būtu jābūt daļai no cilvēka tiesībām.
14:00
Every person should have the right to live life without disability
258
840077
3956
Ikvienam vajadzētu būt tiesībām
dzīvot bez invaliditātes,
14:04
if they so choose --
259
844057
1897
ja viņi tā vēlas;
14:05
the right to live life without severe depression;
260
845978
2722
tiesībām dzīvot bez smagas depresijas;
14:08
the right to see a loved one, in the case of seeing-impaired;
261
848724
3381
tiesībām redzēt mīļoto cilvēku redzes defektu gadījumā;
14:12
or the right to walk or to dance,
262
852129
1889
tiesībām iet vai dejot
14:14
in the case of limb paralysis or limb amputation.
263
854042
2757
kāju paralīzes vai amputācijas gadījumā.
14:17
As a society, we can achieve these human rights,
264
857633
3666
Pie šādām cilvēktiesībām mēs kā sabiedrība varam nonākt,
14:21
if we accept the proposition that humans are not disabled.
265
861323
5494
ja pieņemam,
ka cilvēki nav nespējīgi.
14:27
A person can never be broken.
266
867794
1920
Cilvēks nevar tikt salauzts.
14:30
Our built environment, our technologies,
267
870500
2675
Mūsu veidotā vide, mūsu tehnoloģijas
14:33
are broken and disabled.
268
873199
1875
var būt salauztas un nespējīgas.
14:35
We the people need not accept our limitations,
269
875444
3032
Mums, cilvēkiem, nav jāpieņem ierobežojumi,
14:38
but can transcend disability through technological innovation.
270
878500
3697
bet gan jāspēj tie pārvarēt
caur tehnoloģiju jaunradi.
14:42
Indeed, through fundamental advances in bionics in this century,
271
882599
3960
Patiesi — bionikai šajā gadsimtā strauji attīstoties,
14:46
we will set the technological foundation for an enhanced human experience,
272
886583
4158
mēs radīsim tehnoloģisko pamatu
cilvēku dzīves kvalitātes uzlabošanai,
14:50
and we will end disability.
273
890765
1937
un mēs izskaudīsim invaliditāti.
14:53
I'd like to finish up with one more story, a beautiful story.
274
893456
3555
Es vēlētos noslēgt ar vēl vienu stāstu,
skaistu stāstu,
14:57
The story of Adrianne Haslet-Davis.
275
897613
2017
Adrianas Hasletas-Deivisas stāstu.
15:00
Adrianne lost her left leg in the Boston terrorist attack.
276
900360
3838
Adriana zaudēja kreiso kāju
Bostonas teroristu uzbrukumā.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken, at Spaulding Rehabilitation Hospital.
277
904766
3955
Es satiku Adrianu, kad tika uzņemts šis foto
Spoldinga rehabilitācijas centrā.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
278
908745
2476
Adriana ir dejotāja, balles deju dejotāja.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
279
911245
2613
Adriana elpo un dzīvo dejā.
15:14
It is her expression. It is her art form.
280
914366
2270
Tā ir viņas pašizpausme, viņas mākslas veids.
15:16
Naturally, when she lost her limb in the Boston terrorist attack,
281
916660
3999
Pēc locekļa zaudējuma
Bostonas teroristu uzbrukumā,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
282
920683
2167
viņa, protams, vēlējās atgriezties uz deju grīdas.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
283
923828
2159
Pēc tikšanās ar viņu, braucot mājup savā auto, es nodomāju:
15:26
I thought, I'm an MIT professor. I have resources.
284
926011
3853
„Es esmu MIT profesors. Man ir pieejami resursi.
15:29
Let's build her a bionic limb,
285
929888
1538
Izveidosim bionisku locekli,
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
286
931450
2930
kas ļautu viņai atgriezties dejas dzīvē.”
15:35
I brought in MIT scientists with expertise in prosthetics,
287
935396
3476
Es pieaicināju MIT zinātniekus,
kas strādā protezēšanas, robotikas, mašīnzinību un biomehānikas jomā
15:38
robotics, machine learning and biomechanics,
288
938896
2309
15:41
and over a 200-day research period, we studied dance.
289
941229
3835
un 200 dienu garumā
mēs pētījām deju.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
290
945389
3897
Mēs sameklējām dejotājus ar bioloģiskajām kājām,
15:49
and we studied how they move,
291
949310
2635
un pētījām, kā viņi kustas,
15:51
what forces they apply on the dance floor,
292
951969
3173
un ar kādu spēku iedarbojas uz deju grīdu.
15:55
and we took those data,
293
955166
1527
Mēs apkopojām šos datus
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
294
956717
3775
un izstrādājām dejas pamatprincipus,
16:00
reflexive dance capability,
295
960516
1787
refleksīvo dejotspēju,
16:02
and we embedded that intelligence into the bionic limb.
296
962327
3165
un iestrādājām šīs zināšanas
bioniskajā loceklī.
16:05
Bionics is not only about making people stronger and faster.
297
965992
3745
Bionika nenozīmē vienkārši padarīt cilvēkus stiprākus un ātrākus.
16:09
Our expression, our humanity can be embedded into electromechanics.
298
969761
5412
Mūsu pašizpausmes veids, mūsu cilvēciskums
var tikt iestrādāts elektromehānikā.
16:15
It was 3.5 seconds between the bomb blasts in the Boston terrorist attack.
299
975520
5776
Bostonas teroristu uzbrukumā starp sprādzieniem bija 3,5 sekundes.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards took Adrianne off the dance floor.
300
981733
5563
3,5 sekunžu laikā noziedznieki un gļēvuļi
atņēma Adrianai deju grīdu.
16:27
In 200 days, we put her back.
301
987860
2166
200 dienu laikā mēs viņu nolikām atpakaļ.
16:30
We will not be intimidated, brought down, diminished, conquered or stopped
302
990495
4973
Mūs neiebiedēs, nesalauzīs,
nepazemos, nepieveiks un neapturēs
16:35
by acts of violence.
303
995492
1545
ar vardarbības aktiem.
16:37
(Applause)
304
997061
6936
(Aplausi)
Dāmas un kungi, ļaujiet jūs iepazīstināt
16:45
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce Adrianne Haslet-Davis,
305
1005046
4302
ar Adrianu Hasletu-Deivisu —
16:49
her first performance since the attack.
306
1009372
2230
viņas pirmā uzstāšanās pēc uzbrukuma.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
307
1012380
2137
Viņa dejo ar Kristiānu Laitneru.
16:54
(Applause)
308
1014541
6692
(Aplausi) (Ovācijas)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
309
1025579
6115
(Mūzika: „Ring my Bell”, izpilda Enrike Iglesiass)
17:51
(Applause)
310
1071267
6770
(Aplausi)
(Ovācijas)
18:22
Ladies and gentlemen, members of the research team:
311
1102170
2768
Dāmas un kungi,
pētnieku komandas dalībnieki
18:24
Elliott Rouse
312
1104962
1995
Eliots Rouzs un Neitans Vilagari-Carski.
18:26
and Nathan Villagaray-Carski.
313
1106981
2396
18:29
Elliott and Nathan.
314
1109776
2387
Eliots un Neitans.
18:32
(Applause)
315
1112187
6585
(Aplausi)
Par šo vietni

Šajā vietnē jūs iepazīstinās ar YouTube videoklipiem, kas noder angļu valodas apguvei. Jūs redzēsiet angļu valodas nodarbības, ko pasniedz augstas klases skolotāji no visas pasaules. Divreiz uzklikšķiniet uz angļu subtitriem, kas redzami katrā video lapā, lai atskaņotu video no turienes. Subtitri ritinās sinhroni ar video atskaņošanu. Ja jums ir kādi komentāri vai pieprasījumi, lūdzu, sazinieties ar mums, izmantojot šo kontaktformu.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7