Robert Full: Secrets of movement, from geckos and roaches

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Els De Keyser

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

Stel je voor dat je een student bent in mijn lab.

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

Je moet een biologisch geïnspireerd ontwerp creëren.

And so here's the challenge:

Hier is de uitdaging:

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

ik wil dat je me een volledig 3D, dynamisch, geparametreerd contactmodel helpt creëren.

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

Of anders gezegd, kan je me helpen om een voet te bouwen?

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

Het is een echte uitdaging en ik wil dat je me helpt.

Of course, in the challenge there is a prize.

Natuurlijk is aan de uitdaging een prijs verbonden.

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

Het is niet helemaal de TED Prize, maar het is een exclusief T-shirt uit ons lab.

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

Stuur me dus je ideeën over hoe een voet te ontwerpen.

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

Hoe moeten we dat doen?

We have to first know what a foot is.

We moeten eerst weten wat een voet is.

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

Het woordenboek zegt: ”Het is het onderste uiteinde van een been

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

dat in direct contact is met de grond bij het staan of lopen.”

That's the traditional definition.

Dat is de traditionele definitie.

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

Maar als je echt onderzoek wil doen, wat moet je dan doen?

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

Je gaat in de literatuur opzoeken wat er bekend is over voeten.

So you go to the literature. (Laughter)

Dus ga je naar de literatuur. (Gelach)

Maybe you're familiar with this literature.

Misschien zijn jullie vertrouwd met deze literatuur.

The problem is, there are many, many feet.

Het probleem is dat er vele, vele voeten bestaan.

How do you do this?

Hoe doe je dit?

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

Je moet alle voeten onderzoeken en er de principes over hoe ze werken uit distilleren.

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

Ik wil dat jullie me helpen om dat te doen in de volgende clip.

As you see this clip, look for principles,

Als je deze clip bekijkt, zoek dan naar de principes,

and also think about experiments that you might design

en denk ook na over de experimenten die je zou kunnen opzetten

in order to understand how a foot works.

om te uit te vissen hoe een voet werkt.

See any common themes? Principles?

Zie je gemeenschappelijke thema's? Principes?

What would you do?

Wat zou jij doen?

What experiments would you run?

Welke experimenten zou jij uitvoeren?

Wow. (Applause)

Wow. (Applaus)

Our research on the biomechanics of animal locomotion

Ons onderzoek naar de biomechanica van de dierlijke voortbeweging

has allowed us to make a blueprint for a foot.

heeft ons toegelaten om een blauwdruk voor een voet te maken.

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

Het is een ontwerp dat geïnspireerd is door de natuur, maar het is geen kopie van een specifieke voet zoals je net zag,

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

maar het is een synthese van de geheimen van vele, vele voeten.

Now it turns out that animals can go anywhere.

Nu blijkt dat dieren overal op kunnen lopen.

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

Ze kunnen zich voortbewegen op diverse ondergronden -

in the probability of contact, the movement of that surface

in de kans op contact, de beweging van dat oppervlak

and the type of footholds that are present.

en het type van de steunpunten die aanwezig zijn.

If you want to study how a foot works,

Als je wil bestuderen hoe een voet werkt,

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

dan zullen we deze oppervlakken moeten simuleren, of toch dat puin moeten simuleren.

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

Hier is een nieuw experiment:

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

we plaatsten er een dier en lieten het lopen - deze grasspin -

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

over een oppervlak waarbij 99 procent van het contactoppervlak verwijderd was.

But it didn't even slow down the animal.

Maar dat vertraagde het dier niet eens.

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

Het loopt nog altijd met het menselijke equivalent van 500 kilometer per uur.

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

Hoe zou het dat doen? Nou ja, beter kijken.

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

Wanneer we 50 keer vertragen, zien we hoe de poot dat gesimuleerde puin raakt.

The leg is acting as a foot.

De hele poot werkt als een voet.

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

In feite maakt het dier meer contact met andere delen van zijn poot

more frequently than the traditionally defined foot.

dan met de traditioneel gedefinieerde voet.

The foot is distributed along the whole leg.

De voet is verdeeld over de hele poot.

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

Je kunt dit doen bij een ander experiment, waar je een kakkerlak met voet neemt,

and you can remove its foot.

en zijn voet wegneemt.

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

Ik geef wat kakkerlakken door. Kijk eens naar hun voeten.

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

Zo gaat het zonder voeten. Hij vertraagt zelfs niet eens.

It can run the same speed without even that segment.

Hij kan met dezelfde snelheid lopen, zelfs zonder dat segment.

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

Geen probleem voor de kakkerlak - ze groeien terug aan, mocht je daarmee inzitten.

How do they do it?

Hoe doen ze het?

Look carefully: this is slowed down 100 times,

Kijk goed: dit is 100 keer vertraagd,

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

en kijk wat hij doet met de rest van zijn poot.

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

Het werkt, alweer, als een verdeelde voet.

very effective.

Zeer effectief.

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

Nu is onze vraag: hoe algemeen is zo’n verdeelde voet?

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

Het gedrag van dit dier dat ik je zal laten zien, heeft ons effenaf verbijsterd de eerste keer dat we het zagen.

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

Journalisten, dit is off the record, het is onder embargo -

Take a look at what that is!

kijk daar eens goed naar!

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

Dat is een tweevoetige octopus vermomd als rollende kokosnoot.

It was discovered by Christina Huffard

Hij werd ontdekt door Christina Huffard

and filmed by Sea Studios, right here from Monterey.

en gefilmd door Sea Studios, hier bij Monterey.

We've also described another species of bipedal octopus.

We hebben ook een andere soort tweevoetige octopus beschreven.

This one disguises itself as floating algae.

Een die zich vermomt als drijvende algen.

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

Hij loopt op twee benen en houdt de andere armen omhoog, zodat hij niet gezien kan worden.

(Applause)

(Applaus)

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

Kijk eens wat hij doet met zijn voet als hij over moeilijk terrein loopt.

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

Hij maakt gebruik van die mooie verspreide voet alsof die hindernissen er niet eens zijn.

truly extraordinary.

Werkelijk buitengewoon.

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

In 1951 maakte Escher deze tekening. Hij dacht dat hij een dierlijke fantasie creëerde.

But we know that art imitates life,

Maar we weten dat de kunst het leven imiteert,

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

en het blijkt dat de evolutie, drie miljoen jaar geleden, het volgende dier liet ontstaan.

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

Het is een garnaalachtig dier, stomatopode genaamd,

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

en hier zie je het lopen op de stranden van Panama:

it actually rolls, and it can even roll uphill.

het rolt eigenlijk, en kan zelfs bergop rollen.

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

Het is de ultieme verdeelde voet, zijn hele lichaam treedt in dit geval op als voet.

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

Dus de eerste belangrijke eigenschap die we aan onze blauwdruk willen toevoegen,

we want to add distributed foot contact.

is het contact via de verdeelde voet.

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

Niet alleen met de traditionele voet, maar ook met de poot,

and even of the body.

en zelfs met het hele lichaam.

Can this help us inspire the design of novel robots?

Kan dit ons inspireren bij het ontwerpen van nieuwe robots?

We biologically inspired this robot, named RHex,

Deze biologisch geïnspireerde robot RHex

built by these extraordinary engineers over the last few years.

werd de afgelopen jaren gebouwd door deze bijzondere ingenieurs.

RHex's foot started off to be quite simple,

RHex's voet begon heel eenvoudig,

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

werd steeds verbeterd en resulteerde uiteindelijk in deze halve cirkel.

Why is that? The video will show you.

Waarom? De video zal het laten zien.

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

Kijk waar de robot met zijn poot contact maakt om over dit zeer moeilijk terrein te lopen.

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

Jullie zullen zien dat hij in feite de halve cirkel van zijn poot gebruikt als een verdeelde voet.

Watch it go over this.

Zie hem hierover lopen.

You can see it here well on this debris.

Je kunt zien hoe goed hij over dit puin loopt.

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

Buitengewoon. Geen sensoren, heel de controle zit hem in de aangepaste poten.

Really simple, but beautiful.

Heel simpel, maar mooi.

Now, you might have noticed something else about the animals

Nu hebben jullie misschien nog iets anders over de dieren opgemerkt

when they were running over the rough terrain.

toen ze over het ruwe terrein liepen.

And my assistant's going to help me here.

Mijn assistent gaat me hiermee helpen.

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

Toen je die kakkerlakpoot aanraakte – kan je hem even de microfoon geven?

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

Toen je die kakkerlakpoot aanraakte, hoe voelde dat aan?

Did you notice something?

Merkte je iets op?

Boy: Spiny.

Jongen: Stekelig.

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

Robert Full: Stekelig, niet? Echt stekelig, is het niet? Het doet pijn.

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

Misschien kunnen we hem even aan onze curator geven en zien of hij dapper genoeg is om de kakkerlak aan te raken.

(Laughter)

(Gelach)

Chris Anderson: Did you touch it?

Chris Anderson: Heb je hem aangeraakt?

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

RF: Dus als je hier goed naar kijkt, dan zie je dat ze stekels hebben

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

en tot een paar weken geleden wist niemand dat.

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

Ze dachten dat ze voor bescherming en om te voelen dienden.

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

We ontdekten dat ze voor iets anders dienden - hier is een segment van die stekels.

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

Ze zitten zo in elkaar dat ze makkelijk inklappen in een richting

to pull the leg out from debris,

om de poot uit het puin te trekken,

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

maar ze zijn stijf in de andere richting, zodat ze zich vastzetten op uitsteeksels op het oppervlak.

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

Nu komen krabben geen steunpunten te kort, omdat ze normaal gesproken over zand lopen -

until they come to our lab.

totdat ze naar ons lab komen,

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

waar ze een probleem hebben met dit soort gaas,

because they don't have spines.

omdat ze geen stekels hebben.

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

Bij krabben ontbreken die stekels, dus hebben ze een probleem op dit soort ruw terrein.

But of course, we can deal with that

Maar daar hebben we iets op gevonden,

because we can produce artificial spines.

want we kunnen kunstmatige stekels produceren.

We can make spines that catch on simulated debris

We kunnen stekels maken die zich op gesimuleerd puin vastzetten

and collapse on removal to easily pull them out.

en inklappen bij verwijdering om ze er gemakkelijk uit te trekken.

We did that by putting these artificial spines on crabs,

We deden dat door krabben te voorzien van deze kunstmatige stekels,

as you see here, and then we tested them.

zoals je hier ziet, en dan gingen we ze testen.

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

Hebben we dat principe van tuning echt begrepen? Het antwoord is: ja!

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

Dit is 20 keer vertraagd, en de krab zoeft gewoon over dat gesimuleerde puin.

(Laughter) (Applause)

(Gelach) (Applaus)

A little better than nature.

Een beetje beter dan de natuur.

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

Dus moeten we aan onze blauwdruk afgestemde stekels toevoegen.

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

Helpt ons dat nu bij het ontwerpen van effectievere klimmende robots?

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

Nou, hier is RHex - RHex heeft moeite op rails - op gladde rails, zoals je hier ziet.

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

Waarom zouden we hem geen stekels geven? Mijn collega's bij U Penn deden dit.

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

Zeer eenvoudige versie - - Dan Koditschek plaatste enkele stalen nagels op de robot -

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

en hier is RHex, die nu over die stalen rails loopt. Geen probleem!

How does it do it?

Hoe doet hij dat?

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

Laten we het vertragen zodat jullie de stekels in actie zien.

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

Zie de poot ronddraaien, en je zult hem hier zien aangrijpen.

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

Daarvoor ging dat niet, hij slipte alleen maar, kwam vast te zitten en viel omver.

And watch again, right there -- successful.

Weer kijken, daar - succesvol.

Now just because we have a distributed foot and spines

Maar een verdeelde voet en stekels alleen

doesn't mean you can climb vertical surfaces.

zijn niet voldoende om verticale oppervlakken te beklimmen.

This is really, really difficult.

Dit is echt, echt moeilijk.

But look at this animal do it!

Maar kijk dit dier dat eens doen!

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

Een van degene die ik rond laat gaan, klimt op dit verticaal oppervlak, een gladde metalen plaat.

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

Het is buitengewoon hoe snel het dat kan doen -

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

maar als je het vertraagt, zie je iets heel bijzonders.

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

Het is een geheim. Het dier klimt effectief door uitglijden en kijk -

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

het doet dat, eigenlijk buitengewoon, door het oppervlak te 'grijpen'.

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

Het lijkt of het zwemt over het oppervlak.

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

We kunnen dat gedrag beter als een vloeistof modelleren, als je ernaar kijkt.

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

De verdeelde voet werkt hier meer als een peddel.

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

Hetzelfde geldt wanneer we keken naar deze hagedis die over gefluïdiseerd zand loopt.

Watch its feet.

Bekijk z'n voeten.

It's actually functioning as a paddle

Ze functioneren eigenlijk als een peddel

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

zelfs al is het in interactie met een oppervlak dat we normaal beschouwen als een vaste stof.

This is not different from what my former undergraduate discovered

Dit is niets anders dan wat mijn voormalige studente ontdekte

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

toen ze erachter kwam hoe hagedissen op water zelf kunnen lopen.

Can you use this to make a better robot?

Kan je dit gebruiken om een betere robot maken?

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

Martin Buehler heeft dat gedaan- die is nu bij Boston Dynamics -

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

hij vertrok van dit idee en maakte van RHex Aqua RHex.

So here's RHex with paddles,

Dus hier is RHex met peddels,

now converted into an incredibly maneuverable swimming robot.

nu omgezet in een ongelooflijk wendbare zwemmende robot.

For rough surfaces, though, animals add claws.

Voor ruwe oppervlakken gebruiken dieren evenwel klauwen.

And you probably feel them if you grabbed it.

Je hebt ze waarschijnlijk gevoeld toen je ze beetpakte.

Did you touch it?

Heb je ze aangeraakt?

CA: I did.

CA: Ja.

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

RF: Ze kunnen zich met deze klauwen heel goed vasthouden op oppervlakken.

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

Mark Cutkosky van Stanford University, een van mijn medewerkers, is een buitengewone ingenieur

who developed this technique called Shape Deposition Manufacturing,

die de techniek van 'productie door afzetting van vormen' ontwikkelde,

where he can imbed claws right into an artificial foot.

waarmee hij klauwen aan een kunstmatige voet kan verankeren.

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

En hier is de eenvoudige versie van een voet voor een nieuwe robot die ik jullie dadelijk zal laten zien.

So to our blueprint, let's attach claws.

Dus voegen we aan onze blauwdruk ook nog klauwen toe.

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

Maar om echt wendbaar te zijn op alle oppervlakken, maken

the animals use hybrid mechanisms

de dieren gebruik van hybride mechanismen

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

waaronder klauwen, stekels, haren, kussens, lijm, capillaire hechting

and a whole bunch of other things.

en een nog hele hoop andere dingen.

These are all from different insects.

Die komen allemaal van verschillende insecten.

There's an ant crawling up a vertical surface.

Hier een mier die over verticaal oppervlak kruipt.

Let's look at that ant.

Laten we eens kijken naar die mier.

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

Dit is de voet van een mier. Je ziet de haren en de scharen en dit ding hier.

This is when its foot's in the air.

Dit is wanneer de voet opgeheven is.

Watch what happens when the foot goes onto your sandwich.

Kijk wat er gebeurt als de voet op je boterham terechtkomt.

You see what happens?

Zie je wat er gebeurt?

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

Dat kussen komt tevoorschijn. Daar zit de lijm.

Here from underneath is an ant foot,

Hier onderaan is een mierenvoet,

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

en wanneer de klauwen zich niet ingraven, komt dat kussen automatisch naar buiten zonder dat de mier iets hoeft te doen.

It just extrudes.

Het extrudeert gewoon.

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

Deze foto was moeilijk te maken - ik denk dat dit een foto is van de mierenvoet op supersnaren.

So it's pretty tough to do.

Vrij moeilijk om te doen.

This is what it looks like close up --

Zo ziet het er uit van dichtbij -

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

Hier is de mierenvoet en daar de lijm.

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

We ontdekten dat deze lijm een interessant tweefasenmengsel kan worden.

It certainly helps it to hold on.

Het helpt ze zeker om zich vast te houden.

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

Dus voegen we op onze blauwdruk een aantal kleefkussentjes toe.

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

Jullie zouden kunnen denken dat we voor gladde oppervlakken hier inspiratie van krijgen.

Now we have something better here.

Maar hier hebben we iets beters.

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

Gekko’s zijn een heel mooi voorbeeld van nanotechnologie in de natuur.

These are its feet.

Dit zijn zijn voeten.

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

Ze lijken bijna buitenaards. Het geheim waardoor ze blijven kleven,

involves their hairy toes.

zijn hun behaarde tenen.

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

Ze kunnen tegen een meter per seconde tegen een oppervlak oplopen.

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

Ze nemen 30 stappen in die ene seconde - je kunt het bijna niet zien.

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

Als we het vertragen, zien we dat het vasthechten acht milliseconden

and detach them in 16 milliseconds.

en het lossen 16 milliseconden duurt.

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

Raar hoe ze ze losmaken.

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

Ze pellen ze af van het oppervlak zoals je een stukje tape zou afpellen.

Very strange. How do they stick?

Heel vreemd. Hoe blijven ze kleven?

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

Op hun voeten hebben ze bladachtige structuren, linalae genaamd,

with millions of hairs.

met miljoenen haartjes.

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

Elk haar heeft het ergst mogelijke geval van gespleten eindjes.

It has a hundred to a thousand split ends,

Het heeft een honderd tot duizend gespleten haarpunten,

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

en dat is het geheim, omdat het een innig contact mogelijk maakt.

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

De gekko heeft een miljard van deze gespleten haarpunten van 200 nanometer.

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

Ze kleven niet door lijm, ze niet werken zoals klittenband, ze werken niet door zuiging.

We discovered they work by intermolecular forces alone.

We ontdekten dat ze louter door intermoleculaire krachten werken.

So to our blueprint, we split some hairs.

Dus ook enkele gesplitste haren op onze blauwdruk,.

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

Dit leidde tot het ontwerp van de eerste zelfreinigende droge lijm.

the patent issued, we're happy to say.

We zijn blij te kunnen zeggen dat het octrooi is verleend.

And here's the simplest version in nature,

Hier de eenvoudigste versie ervan in de natuur,

and here's my collaborator Ron Fearing's attempt

en hier is het probeersel van mijn medewerker Ron Fearing

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

van een kunstmatige versie van deze lijm, gemaakt van polyurethaan.

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

Hier de eerste poging om het te laten werken onder enige belasting.

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

Er bestaat hiervoor een enorme belangstelling op allerlei gebied.

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

Je zou zeker duizend mogelijke toepassingen kunnen bedenken.

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

Veel mensen hebben dat gedaan, en we zijn enthousiast over het realiseren hiervan als een product.

We have imagined products; for example, this one:

We hebben producten voorgesteld, bijvoorbeeld dit:

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

we stelden ons een bio-geïnspireerd kleefverband voor, maar zonder lijm dan.

We took some hairs from a molting gecko;

We namen wat haren van een vervellende gekko,

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

zetten er drie lagen van hierop en maakten zo dit kleefverband.

This is an undergraduate volunteer --

Dit is een student-vrijwilliger

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

- we hebben 30.000 studenten, zodat we een ruime keuze hebben.

that's actually just a red pen mark.

De 'wonde' is eigenlijk alleen maar een markering met rode pen.

But it makes an incredible Band-Aid.

Maar het werd een ongelooflijk kleefverband.

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

Het is luchtdoorlatend, kan gemakkelijk worden afgepeld, veroorzaakt geen irritatie en houdt onder water.

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

Ik denk dat dit een buitengewoon voorbeeld is van hoe op nieuwsgierigheid gebaseerd onderzoek

we just wondered how they climbed up something --

- we vroegen ons af hoe ze ergens op klommen -

can lead to things that you could never imagine.

kan leiden tot dingen die je nooit zou kunnen bedenken.

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

Het is gewoon een voorbeeld van waarom we onderzoek op basis van nieuwsgierigheid moeten ondersteunen.

Here you are, pulling off the Band-Aid.

Hier zie je het aftrekken van het kleefverband.

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

We hebben de voet opnieuw gedefinieerd.

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

Kan dit ons nu inspireren

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

tot het ontwerp van een betere voet, beter dan wat we zien in de natuur?

Here's the new project:

Hier is het nieuwe project:

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

we proberen om de eerste klimmende zoek-en-redrobot te creëren. Niet door zuiging of magneten:

that can only move on limited kinds of surfaces.

die kunnen alleen bewegen op een beperkt aantal soorten ondergrond.

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

Ik noem de nieuwe robot RiSE, voor ”Robot in Scansorial Environment" - dat wil zeggen een klim-omgeving.

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

Een buitengewoon team van biologen en ingenieurs houdt zich bezig met het creëren van deze robot.

And here is RiSE.

Hier is RiSE.

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

Hij heeft zes poten en een staart. Hier op een hek en een boom.

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

Hier RiSE's eerste stappen op een helling.

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

Je hebt audio? Je kunt hem horen omhooggaan.

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

Hier komt hij naar je toe, zijn eerste stappen op een muur.

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

Hij gebruikt alleen maar zijn eenvoudigste voeten, dit is dus heel nieuw.

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

Maar we denken dat we een juiste kijk hebben op de dynamica van de robot.

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

Mark Cutkosky gaat echter nog een stap verder.

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

Hij is degene die de door vormafzetting vervaardigde voeten en tenen wist te bouwen.

The next step is to make compliant toes,

De volgende stap is om meegevende tenen te maken,

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

te proberen om stekels en klauwen toe te voegen en droge lijmen toe te passen.

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

Het idee is om eerst de tenen en een voet in orde te krijgen,

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

die te laten klimmen, en ze uiteindelijk op de robot te monteren.

And that's exactly what he's done.

En dat is precies wat hij heeft gedaan.

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

Hij heeft in feite een klimmende ‘voet-bot’ gebouwd, geïnspireerd op de natuur.

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

Hier is het ontwerp van Cutkosky en zijn verbluffende leerlingen.

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

Dit zijn afgestemde tenen - er zijn er zes,

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

en ze gebruiken de principes waar ik zojuist over heb gesproken voor de blauwdruk.

So this is not using any suction, any glue,

Dit werkt niet door zuiging of lijm,

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

en het zal uiteindelijk, als het op de robot zal gemonteerd zijn-

it's as biologically inspired as the animal --

net zo biologisch geïnspireerd zijn als het dier.

hopefully be able to climb any kind of a surface.

En hopelijk in staat om elk soort oppervlak te beklimmen.

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

Hier zie je hem omhoogklimmen tegen de zijkant van een gebouw in Stanford.

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

Het is versneld - nogmaals, het is alleen maar een klimmende voet.

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

Het is de hele robot nog niet, we werken eraan -

now you can see how it's attaching.

nu kunnen jullie zien hoe hij aanklampt.

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

Deze afgestemde structuren maken het mogelijk dat de stekels, de wrijvingskussentjes en uiteindelijk de klevende haren

to grab onto very challenging, difficult surfaces.

aan zeer moeilijke oppervlakken kunnen aanhechten.

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

Zo konden we dit ding maken - dit is nu 20 keer versneld -

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

Kun je je voorstellen dat dit ding omhoog probeert te gaan om iemand te redden op de bovenste verdieping? Oké?

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

Je kunt je dit nu voorstellen, het is niet meer onmogelijk.

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

Het is een zeer uitdagende taak. Maar later meer hierover.

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

Om te eindigen: we hebben de natuur ontwerpgeheimen ontfutseld door te kijken hoe voeten in elkaar zitten.

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

We hebben geleerd controle te distribueren naar slimme onderdelen.

Don't put it all in the brain,

Laat niet alles aan de hersenen over,

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

maar plaats een deel van de controle in afgestemde voeten, poten en zelfs het lichaam.

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

Dat de natuur gebruik maakt van hybride oplossingen, niet van één enkele oplossing, voor deze problemen,

and they're integrated and beautifully robust.

dat ze zijn geïntegreerd zijn en stevig in elkaar zitten.

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

Ten derde, geloven wij sterk dat we de natuur niet willen nabootsen, maar in plaats daarvan geïnspireerd worden door de biologie.

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

We willen deze nieuwe principes toepassen met de beste technische oplossingen die er zijn

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

om - eventueel - iets beters dan de natuur te maken.

So there's a clear message:

Dus er is een duidelijke boodschap:

whether you care about a fundamental, basic research

of je nu inzit met fundamenteel onderzoek

of really interesting, bizarre, wonderful animals,

van echt interessante, bizarre, wonderlijke dieren,

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

of dat je een zoek-en-redrobot wil bouwen

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

die je kan helpen bij een aardbeving, of om iemand uit een brand te redden,

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

of dat je geeft om geneeskunde: we moeten de ontwerpen van de natuur behouden.

Otherwise these secrets will be lost forever.

Anders zullen deze geheimen voor altijd verloren gaan.

Thank you.

Dank u.