Robert Full: Secrets of movement, from geckos and roaches

Роберт Фулл о движении животных

Переводчик: Snezhana Bodishtianu Редактор: Aliaksandr Autayeu

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

Хочу, чтобы вы представили себя студентами моей лаборатории.

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

Я попрошу вас придумать дизайн, идею которого вы возьмёте у природы.

And so here's the challenge:

А задание такое:

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

я прошу вас помочь мне создать 3D, динамическую, параметризированную модель контакта.

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

А перевод всего этого означает: помогите мне построить ступню.

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

И это, правда, задача из задач, а вас я прошу мне помочь.

Of course, in the challenge there is a prize.

Конечно, в любом соревновании есть приз.

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

Это не совсем приз TED, но это уникальная майка моей лаборатории.

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

Итак, пожалуйста, присылайте свои идеи как сконструировать ступню.

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

Значит, если мы хотим разработать ступню, что нужно сделать?

We have to first know what a foot is.

Сначала следует разузнать, что она есть такое.

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

Если мы посмотрим словарь, то он сообщит, что это нижняя часть ноги,

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

которая контактирует с землёй во время ходьбы или стояния.

That's the traditional definition.

Это традиционное определение.

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

Но, если мы решим провести исследование, что нужно делать?

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

Мы можем обратиться к литературе и посмотреть, что там сообщается.

So you go to the literature. (Laughter)

Итак, идём к книжкам. (Смех)

Maybe you're familiar with this literature.

Возможно, что эта литература вам знакома.

The problem is, there are many, many feet.

Проблема в том, что на свете много-много ступней.

How do you do this?

И что же делать?

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

Нужно проанализировать их, определить принципы их работы.

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

И я прошу вас помочь мне это сделать, просматривая этот ролик.

As you see this clip, look for principles,

Пока смотрите клип, ищите принципы,

and also think about experiments that you might design

думайте об опытах, которые вы можете сделать,

in order to understand how a foot works.

чтобы понять, как работает ступня.

See any common themes? Principles?

Нашли какие-то общие черты? Принципы?

What would you do?

И что делать дальше?

What experiments would you run?

Какие эксперименты проводить?

Wow. (Applause)

Ух ты! (Аплодисменты)

Our research on the biomechanics of animal locomotion

Наше исследование биомеханики движения животных

has allowed us to make a blueprint for a foot.

позволило нам создать имитацию ступни.

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

Это дизайн, взятый у природы, но это не копия какой-то определённой ступни, показанной вам,

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

это соединение секретов многих и многих разных стоп.

Now it turns out that animals can go anywhere.

Выходит, животные могут двигаться везде.

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

Они передвигаются по поверхностям, которые разнятся

in the probability of contact, the movement of that surface

по вероятности контакта со стопой, по типу движения,

and the type of footholds that are present.

по типу соприкосновения с поверхностью.

If you want to study how a foot works,

И если вы решите выяснить, как работает стопа,

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

то придётся имитировать эти поверхности или неровности.

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

Вот наш опыт, который мы провели:

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

мы пустили животное бежать — это воронковый паук...

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

на поверхности, 99% которой — дырки.

But it didn't even slow down the animal.

Но это никак не замедлило животное.

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

Он продолжает бежать со скоростью, эквивалентной человеческим 480 км в час.

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

И как он это делает? Посмотрите повнимательнее.

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

Если замедлить его в 50 раз, то мы увидим, как ноги отталкиваются от решётки.

The leg is acting as a foot.

Нога работает как ступня.

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

На самом деле, животное работает другими частями ноги

more frequently than the traditionally defined foot.

больше, чем тем, что традиционно считается стопой.

The foot is distributed along the whole leg.

У него ступня распределена по всей длине ноги.

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

Можно провести другой опыт: взять таракана со ступнёй

and you can remove its foot.

и отрезать эту ступню.

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

Я запускаю парочку тараканов по залу. Посмотрите на их лапки.

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

Без ступни он вот что делает. Он даже не замедляется.

It can run the same speed without even that segment.

Он может бежать с той же скоростью и без сегмента лапы.

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

Никакой проблемы для таракана. И они могут отрастить их обратно, если вдруг вы запереживали.

How do they do it?

Как же они это делают?

Look carefully: this is slowed down 100 times,

Посмотрите внимательно: это съёмка, замедленная в 100 раз.

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

Смотрите, что он делает с оставшейся частью лапки.

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

Он действует ей как распределённой ступней...

very effective.

очень эффективно.

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

И вопрос у нас такой возник: насколько обычной является распределённая ступня.

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

Я покажу вам ещё одно поведение животного, которое поразило нас, когда мы сами это увидели.

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

Журналисты, это вне протокола, накладываю эмбарго.

Take a look at what that is!

Смотрите, что он делает!

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

Это двуногий осьминог, который прикидывается перекати-кокосом.

It was discovered by Christina Huffard

Его обнаружила Кристина Хаффард,

and filmed by Sea Studios, right here from Monterey.

а засняла Sea Studio прямо здесь в Монтерей.

We've also described another species of bipedal octopus.

Мы ещё нашли одного двуногого осьминожку.

This one disguises itself as floating algae.

Этот притворяется дрейфующей водорослью.

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

Он идёт на двух ножках, а ручки держит наверху, чтобы никто его не распознал.

(Applause)

(Аплодисменты)

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

И смотрите, что он делает ножками, когда преодолевает препятствия.

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

Он использует эти стопы так, словно никаких препятствий и нет вовсе...

truly extraordinary.

действительно здорово.

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

В 1951 Эшер нарисовал это. Он думал, что отобразил фантазию животного.

But we know that art imitates life,

Но мы-то знаем, что искусство имитирует жизнь,

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

и выясняется, что ещё 3 миллиона лет назад природа создала такой вид.

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

Это креветко-образный стоматопод, семейство ротоногие,

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

и так она передвигается по пляжам Панамы:

it actually rolls, and it can even roll uphill.

то есть она перекатывается, даже переваливается вверх по холмам.

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

Это альтернативный вид распределённой стопы, когда всё тело — ступня.

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

Итак, если хотите к нашему образцу добавить важную характеристику,

we want to add distributed foot contact.

то следует добавить распределённую стопу.

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

Не обычную ступню, а ногу,

and even of the body.

даже тело.

Can this help us inspire the design of novel robots?

Может это помочь нам в дизайне нового типа роботов?

We biologically inspired this robot, named RHex,

Идея робота по имени RHex (Рекс) была взята из природы,

built by these extraordinary engineers over the last few years.

создавалась этими гениальными инженерами в течение последних лет.

RHex's foot started off to be quite simple,

Сначала нога Рекса была достаточно простой,

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

но со временем она превратилась в этот полукруг.

Why is that? The video will show you.

Почему так? Видео вам все объяснит.

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

Смотрите, как робот соприкасается с неровной поверхностью.

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

Видите, что он использует весь полукруг ноги как распределённую стопу.

Watch it go over this.

Смотрите, как он справляется.

You can see it here well on this debris.

Можно здесь посмотреть, где есть препятствия.

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

Поразительно. Нет никаких сенсоров, всё управление встроено прямо в ноги.

Really simple, but beautiful.

Очень просто и красиво.

Now, you might have noticed something else about the animals

Возможно, вы заметили у животных кое-что ещё,

when they were running over the rough terrain.

когда они бегут по неровным поверхностям.

And my assistant's going to help me here.

Мой ассистент мне поможет сейчас.

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

Когда ты трогал лапку таракана... Можно ему микрофон?

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

Когда ты трогал лапку таракана, ты что-то почувствовал?

Did you notice something?

Заметил что-нибудь?

Boy: Spiny.

Мальчик: Шипастый.

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

Роберт Фулл: Он шипастый, так? Правда, шипастый, даже почти больно.

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

Может быть, нам дать нашему куратору таракана и посмотреть, хватит ли у него духу потрогать.

(Laughter)

(Смех)

Chris Anderson: Did you touch it?

Крис Андерсон: Ты трогал?

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

РФ: Итак, если внимательно посмотреть, то видны шипы,

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

но ещё пару недель назад никто не знал для чего они.

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

Предполагалось, что они для защиты или осязания.

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

Но мы поняли, что они для другого — вот часть этого шипа.

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

Они так устроены, что легко сгибаются только в одну сторону,

to pull the leg out from debris,

чтобы выталкивать лапу из неровностей,

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

но они негнущиеся в обратном направлении, чтобы цепляться за выступы.

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

У крабов нет нужды в ступнях, потому что они обычно ходят по песку...

until they come to our lab.

пока не попадают к нам в лабораторию.

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

И начинаются у них проблемы с нашими ячейками,

because they don't have spines.

потому что у них нет шипов.

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

Крабам не хватает шипов, поэтому им трудно на такой неровной поверхности.

But of course, we can deal with that

Но мы, конечно, разбираемся с этим,

because we can produce artificial spines.

потому что мы можем снабдить краба искусственными шипами.

We can make spines that catch on simulated debris

Мы можем сделать шипы, которые будут цепляться за выступы,

and collapse on removal to easily pull them out.

и сгибаться, чтобы их можно было легко вытащить из дырки.

We did that by putting these artificial spines on crabs,

Мы так и сделали, добавив крабу искусственные шипы,

as you see here, and then we tested them.

и как видите, мы провели тест.

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

Понимаем ли мы принцип такого улучшения? Наш ответ — да!

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

Это замедленная до 20 кадров съёмка, краб просто проносится мимо по решётке.

(Laughter) (Applause)

(Смех) (Аплодисменты)

A little better than nature.

Даже получше, чем у природы.

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

Итак, к нашей модели стоит добавить усовершенствованные шипы.

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

Поможет ли это нам разработать более эффективный дизайн робота-скалолаза?

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

Ну, вот RHex (Рекс): у него проблема с рельсами — гладкие рельсы, видите.

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

Почему бы не добавить шипы? Мои коллеги в университете Пенсильвании так и сделали.

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

Дэн Кодишек вбил несколько стальных гвоздей — очень простая версия... в робота,

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

и вот он Рекс снова, идёт через металл, через рельсы. Нет проблем!

How does it do it?

Как он это делает?

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

Давайте замедлим и посмотрим, как работают шипы.

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

Видите, как нога крутится, цепляется здесь.

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

Она не могла сделать так раньше, она соскальзывала, застревала или переворачивалась.

And watch again, right there -- successful.

Смотрите ещё раз, здесь — успех!

Now just because we have a distributed foot and spines

Но только распределённая стопа и шипы

doesn't mean you can climb vertical surfaces.

не позволят взбираться вертикально вверх.

This is really, really difficult.

Это очень-очень сложно.

But look at this animal do it!

Но посмотрите на успех этого животного!

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

Один из тех, которых я пустил по залу, ползёт по отвесной стене — гладкой металлической пластине.

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

И поразительно, как быстро он может ползти...

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

но, если замедлить, вы увидите нечто удивительное.

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

Это секрет. Он так удачно взбирается вверх, соскальзывая, видите...

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

то есть ужасно взбирается, если говорить о его умении цепляться за поверхность.

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

Всё это похоже на плавание вверх по поверхности.

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

Мы можем скопировать это поведение лучше в жидкости, если внимательно присмотреться.

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

Распределённая стопа работает словно весло.

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

Похожую картину мы видим, наблюдая за ящерицей, бегущей по неплотному песку.

Watch its feet.

Следите за лапами.

It's actually functioning as a paddle

Она действует как весло,

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

несмотря на то, что движется по поверхности, которую мы считаем твёрдой.

This is not different from what my former undergraduate discovered

Всё это похоже на то, что открыла моя выпускница,

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

когда поняла, как ящерицы могут бегать по воде.

Can you use this to make a better robot?

Можно это использовать для улучшения робота?

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

Мартин Бьюдер так и сделал — он теперь в Boston Dynamics...

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

он взял эту идею и из Рекса (RHex) сделал Аква Рекса (Aqua RHex).

So here's RHex with paddles,

Вот он — Рекс с вёслами,

now converted into an incredibly maneuverable swimming robot.

удивительно манёвренный плавающий робот.

For rough surfaces, though, animals add claws.

Но для неровных поверхностей у животных есть когти.

And you probably feel them if you grabbed it.

И, наверное, вы их можете почувствовать, взяв в руки.

Did you touch it?

Ты потрогал?

CA: I did.

КА: Потрогал.

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

РФ: И они очень хорошо хватаются за поверхность коготками.

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

Марк Куткоски из университета Стенфорда — один из моих коллег, уникальный инженер,

who developed this technique called Shape Deposition Manufacturing,

разработавший технологию Shape Deposition Manufacturing [Формируешь пока создаёшь],

where he can imbed claws right into an artificial foot.

может добавить когти прямо в модель ступни.

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

Вот простая версия такой ступни для нового робота.

So to our blueprint, let's attach claws.

Итак, к нашему образцу предлагаю добавить когти.

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

Но для настоящей манёвренности животные в реальности

the animals use hybrid mechanisms

используют смешанные типы механизмов,

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

которые включают когти и шипы, волоски и подушечки, клей и сеть капилляров...

and a whole bunch of other things.

и массу других вещей.

These are all from different insects.

Вот примеры от самых разных насекомых.

There's an ant crawling up a vertical surface.

Муравей, ползущий вертикально.

Let's look at that ant.

Давайте взглянем на этого муравья.

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

Это его стопа. Видите волоски и коготки, и вот эту штуку?

This is when its foot's in the air.

Это когда ножка находится в воздухе.

Watch what happens when the foot goes onto your sandwich.

Смотрите, что происходит, когда стопа опускается на ваш бутерброд.

You see what happens?

Видите?

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

Подушечка выскакивает. А в ней клей.

Here from underneath is an ant foot,

Это вид внизу на лапку муравья,

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

когда коготки не цепляются, подушечка вываливается сама по себе.

It just extrudes.

Просто выдавливается наружу.

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

И понять всё это было непросто — это вклад муравья в теорию суперструн.

So it's pretty tough to do.

Сложно было это заснять.

This is what it looks like close up --

Вот вид ближе:

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

это стопа муравья, а это — клей.

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

И мы обнаружили, что клей — очень интересная двусоставная смесь.

It certainly helps it to hold on.

Конечно, она помогает прикрепляться.

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

К нашей модели мы добавим несколько липких подушечек.

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

Конечно, можно считать, что идеи для гладкой поверхности мы уже нашли.

Now we have something better here.

Но у нас есть кое-что ещё.

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

Геккон — прекрасный пример нанотехнологий в природе.

These are its feet.

Это его стопы.

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

Они ... почти как инопланетянские.

involves their hairy toes.

А секрет их липучести в волосках на пальцах.

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

Геккон может бежать вверх один метр в секунду,

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

то есть за секунду сделать 30 шагов... мы даже не увидим их.

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

Но если замедлить: они прикрепляют ступню за 8 миллисекунд,

and detach them in 16 milliseconds.

а отрывают за 16 миллисекунд.

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

А если посмотреть, как они отрывают ногу, то с ума можно сойти.

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

Они её отдирают, как мы сдираем кусок липкой ленты.

Very strange. How do they stick?

Очень странно. Но как они прикрепляются?

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

Если посмотреть на стопы, то у них форма листочка, она называется линалае (цепколапостью),

with millions of hairs.

на которой миллионы волосков.

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

А на каждом кончике волоска — бесчисленное множество микро-щетинок.

It has a hundred to a thousand split ends,

Там сотни, тысячи щетинок на кончиках,

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

в этом и есть секрет, который позволяет плотно прикрепляться.

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

У геккона миллиарды таких 200-нанометровых щёточек на каждом волоске.

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

И нет никакого клея, они не работают как липучка Velcro, они не присасываются.

We discovered they work by intermolecular forces alone.

Они работают только за счёт межмолекулярных связей.

So to our blueprint, we split some hairs.

Итак, к нашей модели мы добавим волоски со щёточками на кончиках.

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

Это даже вдохновило на создание первого в мире сухого самоочищающегося пластыря...

the patent issued, we're happy to say.

Мы рады сообщить, что патент получен.

And here's the simplest version in nature,

А вот простейшая версия в природе,

and here's my collaborator Ron Fearing's attempt

а вот попытка моего коллеги Рона Феаринга

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

создать искусственную копию сухой липучки из полиуретана.

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

А вот первая попытка испробовать его в деле и с нагрузкой.

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

Интерес к этому изобретению огромный в разных областях.

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

Можно придумать сразу тысячи применений, я уверен.

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

Многие люди уже придумали, а мы теперь пытаемся из идей создать товар.

We have imagined products; for example, this one:

Мы придумали такой, например, продукт:

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

мы придумали био-лейкопластырь без клея.

We took some hairs from a molting gecko;

Мы взяли несколько волосков у геккона во время линьки,

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

положили их сюда в три ряда, а потом сделали пластырь.

This is an undergraduate volunteer --

Это наш доброволец-студент...

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

у нас 30 тысяч студентов, поэтому нам есть из кого выбирать...

that's actually just a red pen mark.

но на самом деле, это просто черта красной ручкой.

But it makes an incredible Band-Aid.

Но получился прекрасный лейкопластырь.

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

Он дышит, его легко отодрать, он не вызывает раздражения и не боится воды.

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

Я полагаю, что это поразительный пример того, как любопытство в исследовании —

we just wondered how they climbed up something --

когда мы решили узнать, как геккон движется вверх —

can lead to things that you could never imagine.

может привести к таким открытиям, которые никогда никто не вообразил.

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

Вот почему важно поддерживать любопытство во время исследований.

Here you are, pulling off the Band-Aid.

Вот, сдираем пластырь.

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

Итак, мы дали новое определение ступне.

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

Вопрос остаётся: можем ли мы использовать все эти секреты,

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

чтобы создать лучшую стопу, чем создала природа?

Here's the new project:

Вот наш новый проект:

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

мы пытаемся сделать первого поисково-скалолазного-робоспасателя — без присосок или магнитов...

that can only move on limited kinds of surfaces.

который двигается только по определённому типу поверхностей.

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

Я назвал нового робота Райз (RiSE) — Робот, сканирующий поверхности для карабканья...

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

и создаёт его прекрасная команда биологов и инженеров.

And here is RiSE.

А вот и Райз (RiSE).

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

У него шесть лап и есть хвост. Вот он на заборе и на дереве.

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

А это его первые шаги по наклонной.

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

Есть звук? Вот, можно послушать его шаги.

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

А это он идёт на вас, первые шаги вверх по стене.

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

Он пока пользуется простыми стопами, всё ещё очень новое.

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

Но динамику, принцип его движения, мы угадали верно.

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

Марк Куткоски, тем не менее, продвинулся дальше.

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

Он создал «формируй, пока создаёшь» модели стопы и пальцев ноги.

The next step is to make compliant toes,

Следующим шагом будет создание гибкого, послушного пальца ноги,

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

и попытка добавить к нему шипы, когти и сухой пластырь.

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

Итак, сначала нужно правильно сделать стопу и пальцы на ней,

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

попытаться, чтобы она ползла вверх, потом приделать её к роботу.

And that's exactly what he's done.

Именно так он и сделал.

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

Он сконструировал скалолазного ного-робота, взял идею у природы.

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

Вот Куткоски и студенты, и их поразительный дизайн.

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

Это улучшенные пальцы — шесть штук,

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

в них использованы принципы, о которых я упоминал, когда говорил вам о модели.

So this is not using any suction, any glue,

Не используются ни присоски, ни клей,

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

и, всё это, в конечном счёте, когда прикреплено к роботу...

it's as biologically inspired as the animal --

это — вдохновение, данное живой природой, животными...

hopefully be able to climb any kind of a surface.

наверное, сможет взбираться по любой поверхности.

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

Здесь вы видите, как он идёт вверх по стене здания в университете Стэнфорда.

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

Он ускоряется..., опять, это стопа скалолазит.

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

Мы смотрим на ещё не полностью готового робота...

now you can see how it's attaching.

вот, сейчас видно, как он прикрепляется.

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

Это модифицированная структура позволяет шипам, подушечкам для трения и липучим волоскам

to grab onto very challenging, difficult surfaces.

хвататься за трудные, разные поверхности.

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

И удалось создать эту штуку... вот, ускоренная в 20 раз съёмка...

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

можете представить, как он забирается вверх и спасает кого-то на верхнем этаже?

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

Можно представить себе такую картинку, нет ничего невозможного.

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

Конечно, задача трудная. Но то ли ещё будет.

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

И в заключение: мы узнали секреты дизайна природы, рассматривая, как устроены стопы.

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

Мы поняли, что нужно распределять контроль на важные части ноги.

Don't put it all in the brain,

Нельзя все впихивать в мозг,

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

какую-то часть контроля стоит иметь в модифицированной стопе, ноге, даже в теле.

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

Природа использует гибридные решения, а не один рецепт для всего,

and they're integrated and beautifully robust.

и эти решения совмещают красоту и здравый смысл.

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

И в-третьих: мы верим, что нам не стоит копировать природу, а просто брать идеи из биологии,

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

и использовать эти новые принципы для улучшения инженерных решений,

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

чтобы создавать... потенциально... нечто лучшее, чем в природе.

So there's a clear message:

Вот моё заявление:

whether you care about a fundamental, basic research

если вам интересны фундаментальные, серьёзные исследования

of really interesting, bizarre, wonderful animals,

очень странных, удивительных, прекрасных животных

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

или вы хотите построить поисково-спасательного робота,

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

который будет помогать во время землетрясений, спасать во время пожара,

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

или вас интересует медицина — везде нам следует основываться на дизайнах из мира природы.

Otherwise these secrets will be lost forever.

В противном случае эти секреты потеряются навсегда.

Thank you.

Спасибо.