TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
هيو هير: الإلكترونيات الحيوية الحديثة التي تُمكننا من الركض والتسلق والرقص
Filmed:
Readability: 5.5
13,277,876 views
يقوم هيو هير ببناء الجيل الجديد من الأطراف الإلكترونية الحيوية والأطراف الروبوتية الاصطناعية المستوحاة من تصميم الطبيعة. فقد هيو هير رجليه في حادثة تسلق قبل 30 سنة، وهو الآن المسؤول عن المجموعة البحثية للأحياء الميكاترونية في مختبر وسائط MIT، ويظهر تقنيته الرائعة في محادثة تدمج ما بين الجانب التقني والشخصي العميق، وبمساعدة من الراقصة أدريان هاسلت دافيس التي فقدت رجلها سنة 2013 في تفجيرات مارثون بوسطن سنة 2013، وتقدم أداء لأول مرة بعد ذلك على منصة TED.
Hugh Herr - Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bioAdrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again. Full bio
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bioAdrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Looking deeply inside nature
0
1014
2828
بالنظر عميقًا في الطبيعة
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
من خلال منظور العلوم
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
يستخرج المصممون المبادئ
00:21
processes and materials
3
9073
1627
والعمليات والمواد
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
التي تُشكل القاعدة الأساسية
لمنهجية التصميم
لمنهجية التصميم
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
من التركيبات الاصطناعية التي تماثل
00:29
biological materials
6
17890
2171
المواد البيولوجية
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
إلى نظم حسابية تضاهي العمليات العصبية
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
الطبيعة تُسير التصميم
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
التصميم أيضًا يُسير الطبيعة
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
في حقل المورثات، الطب التجديدي
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
والبيولوجيا التركيبية
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
يطور المصممون تقنيات جديدة
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
غير متنبأ بها أو متوقعة من الطبيعة
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
هندسة الالكترونيات الحيوية تبحث في التفاعل
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
بين علم الأحياء والتصميم
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
كما تشاهدون، ساقاي صناعيتان
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
اليوم سأروي قصصًا إنسانية
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
عن الدمج الإلكتروني
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
كيف أن الكَهْرُوحَرَكِيّات تتصل بالجسم
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
مزروعة داخل الجسم
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
هي بداية لسد الفجوة
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
بين العجز والمقدرة
01:18
between human limitation
23
66999
2811
بين قدرة الانسان المحدودة
01:21
and human potential.
24
69810
2654
وقدرة الانسان الكامنة
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
الالكترونيات الحيوية
حددت قدرتي البدنية
حددت قدرتي البدنية
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
في عام 1982، بُترت ساقاي
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
بسبب تلف الأنسجة من الصقيع
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
تعرضت له خلال حادث تسلق جبلي
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
في ذلك الوقت، لم أكن أنظر لجسدي
01:38
as broken.
30
86143
1891
على أنه محطم
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
وقد استنتجت أن الإنسان
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
لا يمكن أن يحطم أبدَا
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
التكنولوجيا معطلة
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
التكنولوجيا غير ملائمة
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
هذه الفكرة بسيطة ولكنها قوية
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
كانت دعوة
01:55
to advance technology
37
103969
2109
لحث التكنولوجيا
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
على إلغاء عجزي
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
وفي نهاية المطاف عجز الآخرين
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
لقد بدأت بتطوير أطرافٍ متخصصة
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
قد سمحت لي بالعودة
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
إلى العالم العامودي
من تسلق الحجارة والثلج
من تسلق الحجارة والثلج
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
لقد أدركت سريعًا
أن العضو المصطنع في جسدي
أن العضو المصطنع في جسدي
02:14
is malleable,
44
122429
1884
هو مرن
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
قابل لأخذ أي شكل وأي وظيفة
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
كصفحةٍ بيضاء من خلالها يمكن صنع
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
هياكل باستطاعتها أن تمتد لما بعد
02:26
biological capability.
48
134595
2304
القدرات البيولوجية
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
لقد جعلت طولي قابلًا للتعديل
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
أستطيع أن أكون قصيرًا بقدر
خمسة أقدم أو طويلًا بقدر ما شئت
خمسة أقدم أو طويلًا بقدر ما شئت
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(ضحك)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
عندما كنت أشعر بالأسى عن نفسي
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
أو بانعدام الثقة، أقدم على زيادة طولي
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
ولكن عند شعوري بالثقة والقناعة
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
أُقلل من طولي قليلًا
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
فقط لأعطي المنافسين فرصة
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(ضحك) ( تصفيق)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
الأقدام النحيلة والإسفينية
سمحت لي بتسلق
سمحت لي بتسلق
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
صدوعٍ صخرية شديدة الانحدار
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
والتي يصعب على قدم الانسان اختراقها
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
والأقدام الشائكة سمحت لي بتسلق
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
جدران الجليد العمودية
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
دون أن أشهد أي اجهادٍ عضلي
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
من خلال الابتكارات التكنولوجية،
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
عدت إلى رياضتي أقوى وأفضل
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
التكنولوجيا أزالت عجزي
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
ومنحتني براعة تسلق جديدة
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
كشاب، كنت أتصور عالمًا مستقبليًا
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
تكون التكنولوجيا فيه متطورة جدًا
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
بحيث تخلّص العالم من العجز
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
عالمٌ يسمح فيه الزرع العصبي
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
لضعيفي البصر بالرؤية
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
عالمٌ يستطيع فيه المشلول المشي
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
بواسطة هياكل جسمٍ خارجية
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
للأسف، بسبب قصورٍ التكنولوجيا
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
يتفشّى العجزفي العالم
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
هذا السيد فقد ثلاثة أطراف
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
كشهادة على التكنولوجيا الحالية
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
لقد قام عن كرسي المقعدين
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
لكننا نحتاج أن نبذل جهدًا أفضل
في الالكترونيات الحيوية
في الالكترونيات الحيوية
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
لنسمح في يومٍ ما
بإعادة تأهيلٍ كاملة
بإعادة تأهيلٍ كاملة
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
لشخصٍ بمثل هذه الدرجة من الإصابة
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
أسسنا في مختبر الوسائط بMIT
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
مركزًا للإلكترونيات الحيوية القصوى
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
مهمة المركز
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
هي وضع العلوم الأساسية
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
والقدرات التكنولوجية التي ستسمح
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
للبيوميكاترونك والإصلاح التجديدي للبشر
04:07
across a broad range
89
235384
1880
على نطاق واسع
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
للعجز الدماغي والجسدي
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
اليوم سأروي لكم كيفية تشغيل ساقاي
وكيفية عملها
04:15
how they work,
92
243848
1587
كمثال لما نقوم به في هذا المركز
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
لقد تأكدت من حلاقة ساقاي الليلة الماضية
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
لعلمي بأني سأعرضها عليكم
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
تستلزم الإلكترونيات الحيوية
هندسة واجهات فريدة
هندسة واجهات فريدة
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
هنالك ثلاثة واجهات فريدة
في أطرافي الإلكترونية:
في أطرافي الإلكترونية:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
واجهة ميكانيكية، وكيف ترتبط أطرافي
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
بجسدي البيولوجي
واجهة ديناميكية وكيفية تحركها كأنها حية
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
واجهة إليكترونية وكيفية تواصلها
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
مع جهازي العصبي
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
سوف أبدأ بالواجهة الميكانيكية
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
في مجال التصميم، ما زلنا لا نفهم
كيفية إرفاق الأجهزة
بجسم الإنسان ميكانيكيًا
بجسم الإنسان ميكانيكيًا
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
ليس عاديا أنه في وقتنا الحالي
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
أحد أنضج وأقدم التكنولوجية
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
في زمن الإنسان هو الحذاء
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
لا يزال يسبب لنا التقرحات
05:03
How can this be?
110
291024
1466
كيف لذلك أن يحدث؟
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
ليس لدينا أي علم بكيفية
إرفاق الأشياء بأجسامنا
إرفاق الأشياء بأجسامنا
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
هذا هو التصميم الجميل من عمل
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
البروفيسور نيري اوكسمان
في مختبر معهد ماساتشوستس
في مختبر معهد ماساتشوستس
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
يُظهر المقومات الهيكلية الخارجية المتنوعة
معروضة هنا بألوان مختلفة
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
في هذا النموذج المطبوع بشكل ثلاثي أبعاد
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
تخيلوا مستقبلًا تكون فيه الملابس
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
صلبة وناعمة حيثما تحتاج إليها
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
ومتى ما تحتاج إليها
للدعم والمرونة المثالية
للدعم والمرونة المثالية
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
بدون التسبب في
الانزعاج على الاطلاق
الانزعاج على الاطلاق
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
أعضائي الإلكترونية
موصلة بجسدي الحيوي
موصلة بجسدي الحيوي
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
عن طريق جلود صناعية
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
مع تفاوت في الصلابة
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
التي تعكس الميكانيكية الحيوية
لأنسجتي الكامنة
لأنسجتي الكامنة
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
ولتحقيق هذا الانعكاس
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
في الأول طورنا نموذج حسابي
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
لطرفي الحيوي
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
لهذا الغرض استخدمنا أدوات تصويرية
كالتصوير بالرنين المغناطيسي
كالتصوير بالرنين المغناطيسي
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
لنرى داخل جسمي
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
لمعرفة هندستها ومواقع
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
الأنسجة المختلفة
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
وأخذنا أيضًا أدوات روبوتية
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
هذه حلقة ذات 14 مشغل ميكانيكي
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
والتي تدور حول الطرف الحيوي
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
تدخل المشغلات الميكانيكية
وتجد سطح الطرف
وتجد سطح الطرف
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
تقيس شكله المفرغ
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
وتذهب إلى الأنسجة
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
لتقيس توافق الأنسجة
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
في كل نقطة تشريحية
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
نجمع هذه الصور والمعلومات الروبوتية
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
لنبني وصفًا حسابيًا
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
لطرفي الحيوي كما هو موضح على اليسار
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
ترى مجموعة من النقاط، أو العقد
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
عند كل عقدة هناك لون يمثل توافق الأنسجة
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
بعدها نقوم بعمل تحويل حسابي
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
لتصميم الجلد الإصطناعي
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
كما هو موضح على اليمين
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
ولقد اكتشفنا أن المثالية هي
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
عندما يكون الجسم صلب
يجب أن يكون الجلد الصناعي ناعمًا
يجب أن يكون الجلد الصناعي ناعمًا
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
وعندما يكون الجسم ناعمًا
يجب أن يكون الجلد الصناعي صلبًا
يجب أن يكون الجلد الصناعي صلبًا
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
وهذا الإنعكاس يحدث
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
عبر امتثال كل الأنسجة
06:44
With this framework,
153
392425
1728
مع هذا السياق
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
أنتجنا أطرافًا إلكترونية
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
هي أكثر الأطراف التي لبستها راحةً
وبوضوح في المستقبل
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
ملابسنا وأحذيتنا وأساورنا
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
والأطراف الاصطناعية لم تعد تُصمّم
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
وتصنع باستخدام استراتيجيات الحرفيين
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
بل دفعت البيانات الإطار الكمي
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
في ذلك المستقبل أحذيتنا
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
لن تسبب تقرحات مجددًا
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
نقوم أيضا بدمج المستشعرات والمواد الذكية
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
في الجلود الاصطناعية
07:13
This is a material
165
421290
1283
هذه المواد
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
طورها معهد ستانفورد الدولي
للأبحاث بكاليفورنيا
للأبحاث بكاليفورنيا
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
تحت التأثير الكهربائي تُغير صلابتها
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
حتى تحت جهد كهربي صفر
فالمواد غير متوافقة
فالمواد غير متوافقة
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
إنها مرنة مثل الورق
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
وعند ضغط الزريتم تطبيق الجهد الكهربي
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
تُصبح قاسية كلوح خشبي
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
دمجنا هذه المواد في الجلد الاصطناعي
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
الذي يصل الطرف الصناعي بالجسد البيولوجي
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
عند المشي هنا
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
ليس هنالك جهد كهربي مفعل
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
تفاعلي لين ومتوافق
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
عند ضغط الزر يتم تطبيق الجهد الكهربي
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
حينها تتصلب
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
تزودني بقدرة هائلة للمناورة
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
في الطرف الإلكترونية
نحن نبني أيضًا الهياكل الخارجية
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
هذا الهيكل الخارجي يصبح قاسيًا وناعمًا
فقط في المناطق اليمنى من دورة التشغيل
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
من أجل حماية المفاصل البيولوجية
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
من الإصطدامات والتهتك
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
في المستقبل سنرتدي كلنا الهياكل الخارجية
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
في نشاطات إعتادية مثل الركض
التالي، الواجهة الديناميكية
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
كيف تتحرك أطرافي الإلكترونية
مثل اللحم والعظم؟
مثل اللحم والعظم؟
في مختبر MIT للوسائط
ندرس كيف يقوم البشر
ندرس كيف يقوم البشر
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
الطبيعيون بالوقوف والمشي و الركض
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
ماذا تفعل العضلات
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
وكيف يسيطر الحبل الشوكي عليها؟
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
يدعم هذا العلم الأساسي عملية البناء
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
نقوم ببناء كواحل وركب و أوراك إلكترونية
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
كذلك نبني أطراف للجسد بأكمله
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
تدعى ألأطراف التي أرتديها (BiOMs)
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
وقد تم تركيبها لما يقارب من 1000 مريض
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
400 منها تم تركيبها لجنود جرحى أمريكان
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
كيف تعمل؟ حالما يلمس الكعب الأرض
بتحكم من الكمبيوتر
بتحكم من الكمبيوتر
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
يتحكم النظام بالصلابة
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
للتخفيف من إرتطام الطرف بالأرض
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
في منتصف العملية يقوم الطرف بضخ
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
طاقة وعزم دوان عاليين لرفع الشخص
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
إلى وضعية الخطوة
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
كطريقة عمل عضلات الساق الخلفية
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
تقدم العضو للأمام مهم جداً
للمرضى على أرض الواقع
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
على اليسار نرى أطراف إلكترونية
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
ترتديها سيدة-- وعلى اليمين
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
نفس السيدة بأطراف غير ذكية
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
تفشل في محاكاة عمل العضلة الطبيعية
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
مكنها هذا العلم من القيام بشيء
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
يُفترض من الجميع القيام به
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
وهو صعود درج المنزل ونزوله
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
كذلك يعطينا هذا العلم أقداماً رياضية رائعة
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
وهنا نرى رجلاً يركض صعوداً طريقاً صخرياً
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
هذا ستيف مارتن، ليس الكوميديان
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
الذي خسر أرجله جراء تفجير في أفغانستان
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
نقوم أيضاً ببناء هياكل خارجية
09:37
using these same principles
221
565083
1835
بإستخدام نفس المبادىء
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
وذلك بإحاطة بالعضو الحيوي بهيكل خارجي
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
هذا الرجل لا يعاني
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
أي إصابة أو إعاقة في قدميه
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
و حالته الفيزيائية سليمة
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
تمتلك هذه الهياكل
قوى وحركات دورانية مثل العضلة الطبيعية
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
حيث لا تحتاج عضلاته القيام
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
بأي قوة أو عزم دوران
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
هذا هو أول هيكل خارجي في التاريخ
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
يقوم بمحاكاة مشي الإنسان الطبيعي
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
ويقوم بتقليل عمليات الأيض بقدر كبير
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
مقدار تطويره للمشي كبير جداً
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
حتى أنه عندما يقوم إنسان طبيعي
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
بإرتدائه لمدة 40 دقيقة
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
ثم ينزعه
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
يحس بأن أقدامه الحقيقية
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
ثقيلة وغير متزنة بشكل هائل
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
نحن على عتبة الزمن الذي
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
ستجعلنا فيه الآلات المتصلة بإجسادنا
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
أقوى و أسرع
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
وأكثر فعالية
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
ننتقل الآن الى التواصل الكهربائي
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
كيف تقوم أطرافي الآلية بالتخاطر
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
مع جهازي العصبي
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
على ما بقي من ساقي نرى أقطاباُ كهربائية
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
تقوم بقياس ذبذبات عضلاتي
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
التي بدورها تتخاطر مع طرفي الألي
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
بالتالي،عندما أفكر في تحريكه
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
يقوم الطرف الألي بتطبيق الحركة التي فكرت بها
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
يوضح هذا الشكل مبادىء
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
كيفية التحكم بهذا الطرف الألي
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
وبذلك نطبق حركة الطرف الطبيعي المفقود
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
وإكتشفنا الإستجابات التي تحدث
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
وكيف تقوم إستجابات العمود الفقري
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
بالتحكم بالعضلات
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
وتندمج هذه القدرة
في رقائق الطرف الألي الإلكترونية
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
الذي قمنا به بالفعل هو مماثلة
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
حساسية الإستجابة
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
ردة فعل العمود الفقري المماثلة
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
مع الإشارة العصبية
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
فعندما أقوم بإرخاء عضلات ما بقي من قدمي
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
أحصل على قليل من الدوران والقوة
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
و لكن كلما أدفع عضلاتي للعمل أكثر
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
فإنني أحصل على دوران أكبر
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
حتى أنني أستطيع أن أركض
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
و هذا كان أول عرض
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
للركض المتحكم به من قبل أوامر عصبية
11:28
Feels great.
270
676907
1513
شعورٌ رائع
(تصفيق)
11:30
(Applause)
271
678420
3976
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
نريد أن نخطو خطوة إلى الأمام
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
نطمح إلى إغلاق الفجوة
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
بين الإنسان و الأطراف الآلية الحيوية
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
ونقوم حالياً بتجارب نستطيع
من خلالها زراعة أعصاب مستأصلة
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
تمر من خلال قنوات على شكل ممرات دقيقة
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
على الطرف الآخر من القناة
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
يتصل العصب مع الخلايا
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
خلايا الجلد و خلايا العضلات
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
من خلال هذه القنوات نستطيع إستشعار
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
الحركة التي يريد الشخص أن يقوم بها
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
والتي يتم إرسالها إلى الطرف الآلي لاسلكياً
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
ومن ثم يمكن تحويل
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
الحساسات على الطرف الآلي إلى محفزات
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
في قنوات حسية مجاورة
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
بالتالي عندما يتم إكمال
المشروع المنشود
المشروع المنشود
12:13
and for human use,
288
721571
2399
و يتم توفيره لخدمة الإنسان
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
أشخاص مثلي لن يتمتعوا فقط
بأطراف صناعية تتحرك مثل اللحم والعظم
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
بل سيشعرون بها كأنها لحمهم وعظمهم
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
هذا الفيديو يظهر ليزا ماليت
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
مباشرة بعد حصولها على عضويين آليين
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
بالفعل هذه الأطراف تصنع
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
تغييراً عظيماً في حياة الناس
(فيديو) ليزا ماليت : يا إلهي
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
يا إلهي، لا أستطيع تصديق هذا
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
أشعر بأنني أملك أقداماً حقيقية !
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
لا تبدأي بالركض يا أقدامي
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
الرجل: إستديري الآن
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
و افعلي نفس الشيء امشي إلى الأعلى
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
امشي لأعلى دوسي على الكعب
ومقدمة القدم
ومقدمة القدم
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
كأنك تمشين على سطح منحني للأعلي
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
حاولي أن تمشي صعوداً على التلة
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
ليزا: يا إلهي
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
الرجل:هل تدفعك للأعلى
ليزا: نعم ! أنا لست ....لا أستطيع وصف ذلك
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
الرجل : إنها تدفعك للأعلى
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
هاغ هير : الأسبوع المقبل سوف أزور مركز
(تصفيق) شكراً لكم ، شكراً لكم
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
شكراً لكم ، الأسبوع المقبل سأزور
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
مركز العناية الطبية بالمسنين والفقراء
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
وسأحاول إقناع المركز
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
بتوفير إسم و سعر مناسبين
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
ليتسنى لهذه التكنولوجيا أن تتوفر
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
للمرضى الذين يحتاجونها
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
شكراً لكم . (تصفيق)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
لا يحظى العجز بالإهتمام الكافي
ولكن أكثر من نصف سكان العالم
13:41
of the world's population
319
809604
1979
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
يعانون نوعاً من نقص المعرفة
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
المشاكل العاطفية أو صعوبة التنقل
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
و بسبب قلة التكنولوجيا
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
عادةً ما تؤدي هذه الظروف إلى الإعاقات
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
و مستويات عيش متدنية
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
الوظائف الفيزيائية الأساسية
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
يجب أن تصبح ضمن حقوق الإنسان
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
كل شخص لديه الحق
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
بأن يعيش حياة خالية من الإعاقة
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
إذا اختار ذلك
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
حقه بأن يعيش حياة خالية من الإكتئاب
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
حقه أن يرى شخصاً يحبه
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
دون أن يشعر بأي فرق
أو حقه بأن يمشي أو يرقص
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
بالرغم من شلل طرف ما
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
أو فقدناه بالكامل
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
كمجتمع واحد نستطيع تحقيق هذه الحقوق
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
وذلك في حال تقبلنا فرضيةَ أن
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
جميع البشر ليسو معاقيين
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
لا يمكن للإنسان أن يُكسر
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
ولكن البيئة والتكنولوجيا التي صنعناها
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
عقيمة و عديمة القدرة
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
نحن البشر يجب أن لا نقبل بما يقيدنا
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
و بإمكاننا تجاوزالإعاقة
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
من خلال الإبتكار التكونولوجي
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
ومن خلال التقدم للأمام بنسقٍ ثابت
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
هندسة الأطراف البيولوجية
خلال هذا القرن
خلال هذا القرن
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
فإننا سننشىء قاعدة تكنولوجية
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
تزيد بدورها خبرة و وعي الإنسان
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
من أجل القضاء على الإعاقة
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
أود أن أختم بقصة أخرى
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
قصة جميلة
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
قصة أدريان هاسلت-ديفز
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
خسرت إدريان ساقها اليسرى
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
في هجوم بوسطن الإرهابي
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
قابلت إدريان عندما إلتُقطت هذه الصورة
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
في مستشفى سبولدينج لإعادة التأهيل
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
مارست إدريان الرقص الزوجي
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
تتنفس إدريان الرقص وتعيش به
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
الرقص هو فنها وطريقة تعبيرها
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
بعد أن خسرت إدريان ساقها
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
في هجوم بوسطن الإرهابي
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
أرادت العودة إلى الرقص
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
بعد أن قابلتها قدت سيارتي عائداً لمنزلي
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
فكرت بما أنني أستاذ تكنولوجيا معلومات
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
وأملك المصادر لم لا أصنع لها طرفاً آلياً؟
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
لتتمكن من العودة لحياة الرقص
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
أقحمت علماء تكنولوجيا ذوي خبرة
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
في الأطراف الصناعية
وهندسة الروبوتات
وهندسة الروبوتات
ودراسة الآلات وهندسة
الميكانيك الحيوية
الميكانيك الحيوية
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
ولمدة تزيد عن مئتي يوم
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
درسنا الرقص
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
جلبنا راقصين بأعضاء طبيعية
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
و درسنا كيفية تحركهم
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
وما هي القوى التي يطبقونها
على خشبة الرقص
على خشبة الرقص
15:55
and we took those data
375
943166
1551
قمنا بأخذ هذه البيانات
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
وقمنا بوضع مبادىء متقدمة للرقص
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
وقدرات الرقص التفاعلية
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
ثم قمنا بزرع هذا الذكاء
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
في العضو الآلي الحيوي
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
هندسة الأطراف الحيوية الآلية
لا تهدف فقط لجعل الناس أسرع و أقوى
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
أسلوبنا في التعبير وإنسانيتنا
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
من الممكن أن نزرعها في أعضاء إلكترونية
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
كانت المدة الفاصلة 3.5 ثوان فقط
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
بين إنفجارات القنابل
في هجوم بوسطن الإرهابي
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
في 3.5 ثواني فقط، قام المجرمون الجبناء
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
بحرمان إدريان من الرقص
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
في المقابل أرجعناها للرقص في غضون 200 يوم
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
لن نهاب أو نستسلم
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
أو يُقضى علينا أو يتم غزونا أو نتوقف
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
بسبب أعمال العنف
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(تصفيق)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
سيداتي و سادتي إسمحوا لي بتقديم
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
إدريان هاسليت-ديفز
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
في أول رقصة لها منذ الحادثة
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
سترقص مع كريستيان لايتنر
(تصفيق)
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(أغنية: "Ring My Bell" للفنان إنريكي إيجلاسيس)
(تصفيق)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
سيداتي وسادتي
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
أقدم لكم أعضاء فريق البحث
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
إليوت راوس ونايثن فيلاجاري-كارسكي
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
إيليوت و ناثين
(تصفيق)
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
ABOUT THE SPEAKERS
Hugh Herr - Bionics designerAt MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed.
Why you should listen
Hugh Herr co-directs the Center for Extreme Bionics at the MIT Media Lab, where he is pioneering a new class of biohybrid smart prostheses and orthoses to improve the quality of life for thousands of people with physical challenges. A powered ankle-foot prosthesis called the Empower by Ottobock, for instance, emulates the action of a biological leg to create a natural gait, allowing persons with amputation to walk with normal levels of speed and metabolism as if their legs were biological.
Herr also advances powerful body exoskeletons that augment human physicality beyond innate physiological levels, enabling humans to walk and run faster with less metabolic energy. He is the co-founder and Chief Scientific Officer of Dephy Inc., which creates products that augment physiological function through electromechanical enhancement.
Hugh Herr | Speaker | TED.com
Adrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again.
Why you should listen
To ballroom dancer Adrianne Haslet-Davis, dancing was everything. So when she lost her left foot in the April 2013 Boston Marathon bombing, she vowed — from her hospital bed — that she would dance again. Two hundred days later, standing on the TED2014 stage, she did just that. With the help of MIT prostheticist Hugh Herr, Haslet-Davis performed in Vancouver for the first time since the bombing.
Adrianne Haslet-Davis | Speaker | TED.com