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

Tradutor: Carlos Espírito Santo Revisora: Margarida Ferreira

Even nature's most disgusting creatures

Até as criaturas mais repelentes da Natureza

have important secrets,

têm segredos importantes,

but who would want a swarm of cockroaches

mas quem gostaria de um bando de baratas

coming towards them?

a vir na sua direcção?

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

Uma das maiores diferenças entre a tecnologia natural e a humana

relates to robustness.

tem a ver com a robustez.

Robust systems are stable in complex

Os sistemas robustos são estáveis

and new environments.

em ambientes complexos e novos.

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

As baratas podem auto-estabilizar-se

running over rough terrain.

ao correrem em terreno acidentado.

When we put a jet pack on them,

Se lhes atirarmos um jacto

or give them a perturbation like an earthquake,

ou se forem perturbadas como por um terramoto,

we discovered that their wonderfully tuned legs

descobrimos que as suas pernas maravilhosamente afinadas

allow them to self-stabilize

lhes permitem auto-estabilizar-se

without using any of their brainpower.

sem usarem qualquer processo cerebral.

They can go over complex terrain like grass,

Podem deslocar-se sobre terreno complexo como a relva,

no problem, and not get destabilized.

sem problemas e sem perderem estabilidade.

We discovered a new behavior where,

Descobrimos um novo comportamento

because of their shape,

em que, devido à sua forma,

they actually roll automatically to their side

rolam automaticamente sobre o lado

to go through this artificial test bit of grass.

para atravessarem este teste de relva artificial.

Robust systems can perform multiple tasks

Os sistemas robustos podem desempenhar múltiplas tarefas

with the same structure.

com a mesma estrutura.

Here's a new behavior we've discovered.

Eis um novo comportamento que descobrimos.

The animals rapidly invert and disappear

Os animais rapidamente se invertem e desaparecem

in less than 150 milliseconds — you never see them —

em menos de 150 milissegundos — nunca os vemos —

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

usando a mesma estrutura que usam para correr, as suas pernas.

They can run upside down

Podem correr de pernas para o ar

very rapidly on rods, branches and wires,

muito depressa, em hastes, ramos e fios

and if you perturb one of those branches,

e, se agitarmos um desses ramos,

they can do this.

elas conseguem fazer isto.

They can perform gymnastic maneuvers

Conseguem fazer movimentos de ginástica

like no robot we have yet.

que nenhum robô actual consegue.

And they have nearly unlimited

E têm uma manobrabilidade

maneuverability with that same structure

quase ilimitada com a mesma estrutura

and unprecedented access to a variety

e um acesso sem precedentes

a uma variedade de diferentes áreas.

of different areas.

They have wings for flying when they get warm,

Têm asas para voar quando aquecem,

but they use those same wings to flip over

mas usam essas mesmas asas para se virarem

if they get destabilized.

se perderem estabilidade.

Very effective.

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

Muito eficiente.

Os sistemas robustos também têm tolerância a falhas e proteções de segurança.

This is the foot of a cockroach.

Isto é o pé de uma barata.

It has spines, gluey pads and claws,

Tem espinhos, apoios pegajosos e garras,

but if you take off those feet,

mas se tirarmos esses pés,

they can still go over rough terrain,

like the bottom video that you see,

ainda conseguem andar em terreno acidentado,

without hardly slowing down. Extraordinary.

como vêem no vídeo em baixo,

sem quase abrandarem.

Extraordinário!

They can run up mesh without their feet.

Podem subir uma rede sem os pés.

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

Eis um animal que usa um tripé normal, alternado:

three legs, three legs, three legs,

três pernas, três pernas, três pernas,

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

mas na Natureza, os insectos perdem com frequência as suas pernas.

Here's one moving with two middle legs gone.

Aqui está um a mover-se sem as duas pernas do meio.

It can even lose three legs, in a tripod,

Pode até perder três pernas, num tripé,

and adopt a new gait, a hopping gait.

e adoptar uma nova marcha, uma marcha saltitante.

And I point out that all of these videos

E saliento que todos estes vídeos

are slowed down 20 times,

estão 20 vezes mais lentos,

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

por isso são realmente rápidos, quando os vemos.

Robust systems are also damage resistant.

Os sistemas robustos são também resistentes a estragos.

Here's an animal climbing up a wall.

Eis um animal a subir uma parede.

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

Parece uma subida vertical rápida e suave,

but when you slow it down,

you see something very different.

mas se o virmos mais lento,

vemos algo muito diferente.

Here's what they do.

They intentionally have a head-on collision with the wall

Aqui está o que eles fazem.

Têm uma colisão frontal intencional com a parede

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

para não abrandarem e podem transpor a parede

in 75 milliseconds.

em 75 milissegundos.

And they can do this in part because they have

extraordinary exoskeletons.

E conseguem fazer isto em parte

And they're really just made up of compliant joints

porque têm exoequeletos extraordinários.

E são apenas feitos de articulações adaptadas

that are tubes and plates

que são tubos e placas

connected to one another.

ligadas entre si.

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

Eis a dissecação do abdómen de uma barata.

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

Podem ver estas placas e a membrana adjacente.

My engineering colleague at Berkeley

O meu colega de engenharia em Berkeley

designed with his students

a novel manufacturing technique

desenhou com os seus estudantes

where you essentially origami the exoskeleton,

uma nova técnica de fabrico

em que essencialmente se constrói o exoesqueleto como origami,

you laser cut it, laminate it,

and you fold it up into a robot.

corta-se com "laser", lamina-se

e dobra-se para obter um robô.

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

E podem fazê-lo em menos de 15 minutos.

These robots, called DASH,

Estes robôs, designados por DASH

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

— Hexápodes Articulados Autónomos e Dinâmicos —

are highly compliant robots,

são robôs muito adaptáveis,

and they're remarkably robust as a result

e são notavelmente robustos

of these features.

como resultado destas características.

They're certainly incredibly damage resistant.

São decerto incrivelmente resistentes a danos.

(Laughter)

(Risos)

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

E têm alguns dos comportamentos das baratas.

So they can use their smart, compliant body

De modo que podem usar os seus corpos inteligentes e adaptáveis

to transition up a wall

para ultrapassar uma parede

in a very simple way.

de um modo muito simples.

They even have some of the beginnings

of the rapid inversion behavior

Têm até alguns indícios

where they disappear.

do comportamento de inversão rápida

em que desaparecem.

Now we want to know why they can go anywhere.

Queremos saber porque conseguem ir a todo o lado.

We discovered that they can go through

Descobrimos que podem atravessar

three-millimeter gaps,

the height of two pennies, two stacked pennies,

ranhuras de 3 milímetros,

com a altura de duas moedas empilhadas,

and when they do this,

they can actually run through those confined spaces

e quando o fazem,

podem correr através destes espaços reduzidos

at high speeds,

although you never see it.

a altas velocidades,

embora nunca se vejam.

To understand it better,

we did a CT scan of the exoskeleton

Para percebemos melhor,

and showed that they can compress their body

fizemos uma TAC do exoesqueleto

by over 40 percent.

que mostrou que conseguem comprimir o corpo

em cerca de 40 por cento.

We put them in a materials testing machine

to look at the stress strain analysis

Colocámo-los em máquinas de testar materiais

and showed that they can withstand forces

para ver a análise de tensões e deformações

que mostrou que podem suportar forças

800 times their body weight,

and after this they can fly and run

800 vezes o peso do seu corpo,

absolutely normally.

e conseguem depois voar e correr

So you never know where

de modo absolutamente normal.

curiosity-based research will lead,

Nunca sabemos onde

nos levará a pesquisa movida por curiosidade,

and someday you may want a swarm

(Gritos)

e um dia poderemos querer que um enxame

of cockroach-inspired robots

de robôs inspirados em baratas

to come at you.

venha ter connosco.

(Laughter)

(Risos)

(Aplausos)

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)