ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.

Why you should listen

UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).

His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.

More profile about the speaker
Robert Full | Speaker | TED.com
TED2009

Robert Full: Learning from the gecko's tail

روبيرت فُل: التعلم من ذيل الوزغة

Filmed:
722,710 views

الأحيائي روبيرت فُل يدرس الوغة العجيبة، بأرجلها اللاصقة ومهاراتها العالية في التسلق. ولكن التصوير عالى السرعة أظهر أن ذيل الوزغة يحوي مواهب أكثر غرابة.
- Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
Let me shareشارك with you todayاليوم an originalأصلي discoveryاكتشاف.
0
0
5000
دعوني أشارككم اليوم اكتشاف جديد
00:23
But I want to tell it to you the way it really happenedحدث --
1
5000
3000
ولكنني أود أن أقصه عليكم كما حدث في الواقع
00:26
not the way I presentحاضر it in a scientificعلمي meetingلقاء,
2
8000
2000
ليس بالطريقة التي أعرضه بها في اجتماع علمي
00:28
or the way you'dكنت readاقرأ it in a scientificعلمي paperورقة.
3
10000
3000
أو الطريقة التي تقرؤونها في الأوراق العلمية
00:31
It's a storyقصة about beyondوراء biomimeticsالتقليد الأحيائي,
4
13000
3000
إنها قصة عن ما بعد التقليد الحيوي
00:34
to something I'm callingدعوة biomutualismbiomutualism.
5
16000
3000
إلى ما أسميه التبادل الحيوي
00:37
I defineحدد that as an associationجمعية betweenما بين biologyمادة الاحياء and anotherآخر disciplineتهذيب,
6
19000
3000
وأعرف ذلك بالترابط بين علم الأحياء وإنضباط آخر.
00:40
where eachكل disciplineتهذيب reciprocallyبالتبادل advancesالتقدم the other,
7
22000
4000
حيث كل تبادل منضبط يخدم الآخر
00:44
but where the collectiveجماعي discoveriesاكتشافات that emergeيظهر are beyondوراء any singleغير مرتبطة fieldحقل.
8
26000
4000
ولكن مجمل الاكتشافات الناتجة أكبر من أي مجال مفرد.
00:48
Now, in termsشروط of biomimeticsالتقليد الأحيائي,
9
30000
2000
الآن، في ما يخص التقليد الحيوي
00:50
as humanبشري technologiesالتقنيات take on more of the characteristicsمميزات of natureطبيعة,
10
32000
3000
بينما تأخذ التقنيات البشرية صفات أكثر من خصائص الطبيعة،
00:53
natureطبيعة becomesيصبح a much more usefulمفيد teacherمدرس.
11
35000
3000
الطبيعة تصبح معلم أكثرفائدة.
00:56
Engineeringهندسة can be inspiredربما by biologyمادة الاحياء
12
38000
2000
الهندسة يمكن أن تستلهم من علوم الاحياء
00:58
by usingاستخدام its principlesمبادئ and analogiesالقياس when they're advantageousمفيد,
13
40000
3000
باستخدام مبادئها ومصطلحاتها حين تكون مفيدة
01:01
but then integratingدمج that with the bestالأفضل humanبشري engineeringهندسة,
14
43000
3000
ثم بعد ذلك دمجها مع أفضل الهندسة البشرية,
01:04
ultimatelyفي النهاية to make something actuallyفعلا better than natureطبيعة.
15
46000
5000
في النهاية لعمل شئ في الواقع أفضل من الطبيعي.
01:09
Now, beingيجرى a biologistأحيائي, I was very curiousفضولي about this.
16
51000
3000
الآن، كوني أحيائي، فقد كنت فضوليا جدا بهذا الخصوص
01:12
These are geckoوزغة toesاصابع الارجل.
17
54000
2000
هذه أصابع الوزغة
01:14
And we wonderedوتساءل how they use these bizarreغريب toesاصابع الارجل
18
56000
2000
وقد تسائلنا عن كيفية استخدامهم لهذه الأصابع الغريبة
01:16
to climbتسلق up a wallحائط so quicklyبسرعة.
19
58000
2000
لتسلق الجدران بهذه السرعة
01:18
We discoveredمكتشف it. And what we foundوجدت was
20
60000
3000
وقد اكتشفناه. وما وجدناه
01:21
that they have leaf-likeمثل ورق الشجر structuresالهياكل on theirهم toesاصابع الارجل,
21
63000
2000
انه لهاهياكل شبيهة بالريش علي الاصابع,
01:23
with millionsملايين of tinyصغيرة جدا hairsالشعر that look like a rugسجادة,
22
65000
3000
بها ملايين الشعيرات الدقيقة والتي تبدو كالسجادة
01:26
and eachكل of those hairsالشعر has the worstأسوأ caseقضية of split-endsينتهي الانقسام possibleممكن:
23
68000
3000
وكل واحدة من هذه الشعيرات بها أسواء حالات الانقسام الطرفي،
01:29
about 100 to 1000 splitانشق، مزق endsنهايات that are nano-sizeنانو حجم.
24
71000
4000
حوالي 100 إلى 1000 انقسام طرفي، بحجم النانو
01:33
And the individualفرد has 2 billionمليار of these nano-sizeنانو حجم splitانشق، مزق endsنهايات.
25
75000
4000
والفرد لديه 2 بليون من هذه الانقسامات الطرفية بحجم النانو
01:37
They don't stickعصا by Velcroالفيلكرو or suctionمص or glueصمغ.
26
79000
2000
إنها لا تلتصق بالشفط أو الغراء
01:39
They actuallyفعلا stickعصا by intermolecularبين الجزيئات forcesالقوات aloneوحده,
27
81000
3000
في الواقع انها تلتصق بقوي بين الجزيئات فقط.
01:42
vanسيارة نقل derدير Waalsفال forcesالقوات.
28
84000
2000
قوي فان دير فالس
01:44
And I'm really pleasedمسرور to reportأبلغ عن to you todayاليوم
29
86000
2000
وأنا سعيد جدا لأبلغكم اليوم
01:46
that the first syntheticاصطناعي self-cleaningتنظف ذاتيا, dryجاف adhesiveلاصق has been madeمصنوع.
30
88000
5000
أن أول لاصق صناعي جاف ذاتي التنظيف قد صنع.
01:51
From the simplestأبسط versionالإصدار in natureطبيعة, one branchفرع شجرة,
31
93000
3000
من أبسط نسخة في الطبيعة، فرع واحد
01:54
my engineeringهندسة collaboratorمتعاون, Ronرون Fearingخوفا, at Berkeleyبيركلي,
32
96000
3000
معاوني الهندسي، رون فيرنج، في بيركلي
01:57
had madeمصنوع the first syntheticاصطناعي versionالإصدار.
33
99000
3000
صنع أول نسخة اصطناعية
02:00
And so has my other incredibleلا يصدق collaboratorمتعاون,
34
102000
2000
وكذلك معاوني الرائع الآخر
02:02
Markعلامة CutkoskyCutkosky, at Stanfordستانفورد --
35
104000
2000
مارك كوتكوسكي، في ستانفورد
02:04
he madeمصنوع much largerأكبر hairsالشعر than the geckoوزغة,
36
106000
2000
فقد صنع شعيرات أكبر بكثير من الوزغة
02:06
but used the sameنفسه generalجنرال لواء principlesمبادئ.
37
108000
3000
ولكنها تستخدم نفس المبادئ العامة
02:09
And here is its first testاختبار.
38
111000
2000
وهذا هو اختباره الأول
02:11
(Laughterضحك)
39
113000
1000
(ضحك)
02:12
That's Kellarكيلار Autumnالخريف, my formerسابق Phفتاه.D. studentطالب علم,
40
114000
2000
هذا كيلار أوتومن، طالبي السابق للدكتوراه
02:14
professorدكتور جامعى now at Lewisرافعة الحجارة and Clarkكلارك,
41
116000
2000
الآن بروفيسور في لويس آند كلارك
02:16
literallyحرفيا givingإعطاء his first-bornالبكر childطفل up for this testاختبار.
42
118000
4000
يقدم طفله الأول حرفيا لهذا الاختبار
02:20
(Laughterضحك)
43
122000
1000
(ضحك)
02:21
More recentlyمؤخرا, this happenedحدث.
44
123000
2000
وفي الآونة الأخيرة، حدث هذا
02:23
Man: This the first time someoneشخصا ما has actuallyفعلا climbedارتفع with it.
45
125000
3000
الرجل: هذه أول مرة يتسلق بها شخص في الواقع
02:26
Narratorراوي: Lynnلين VerinskyVerinsky, a professionalالمحترفين climberمتسلق الجبال,
46
128000
2000
المعلق: لينن فيرينسكي، متسلقة محترفة
02:28
who appearedظهر to be brimmingوفرة with confidenceالثقة.
47
130000
2000
والتي تبدو فياضة بالثقة
02:30
Lynnلين VerinskyVerinsky: Honestlyبكل صراحه, it's going to be perfectlyتماما safeآمنة. It will be perfectlyتماما safeآمنة.
48
132000
3000
لينن فيرينسكي: بصراحة، سيكون ذلك آمن تماما. سيكون آمن تماما
02:33
Man: How do you know?
49
135000
2000
الرجل: كيف تعلمين ذلك؟
02:35
Lynnلين VerinskyVerinsky: Because of liabilityمسؤولية insuranceتأمين. (Laughterضحك)
50
137000
2000
لينن فيرينسكي: بسبب التأمين
02:37
Narratorراوي: With a mattressفراش belowأدناه and attachedتعلق to a safetyسلامة ropeحبل,
51
139000
2000
المعلق: بوجود مرتبة بالأسفل ومربوطة بحبل أمان
02:39
Lynnلين beganبدأت her 60-foot-foot ascentصعود.
52
141000
3000
بدئت لينن تسلق الـ 60 قدم
02:42
Lynnلين madeمصنوع it to the topأعلى in a perfectفي احسن الاحوال pairingالاقتران
53
144000
3000
وصلت لينن إلى القمة بتزاوج ممتاز بين
02:45
of Hollywoodهوليوود and scienceعلم.
54
147000
3000
هوليوود والعلم
02:48
Man: So you're the first humanبشري beingيجرى to officiallyبشكل رسمي emulateمحاكاة a geckoوزغة.
55
150000
3000
الرجل: إذا فأنت أول بشر يقلد الوزغة رسميا
02:51
Lynnلين VerinskyVerinsky: Haها! Wowرائع. And what a privilegeامتياز that has been.
56
153000
6000
لينن فيرينسكي: ها! واو. وأي شرف كان لك
02:57
Robertروبرت Fullممتلئ: That's what she did on roughالخام surfacesالسطوح.
57
159000
2000
روبيرت فُل: هذا ما قامت به على الأسطح الخشنة
02:59
But she actuallyفعلا used these on smoothناعم surfacesالسطوح --
58
161000
2000
ولكنها استخدمت هذه على الأسطح الناعمة في الواقع
03:01
two of them -- to climbتسلق up, and pullسحب. شد herselfنفسها up.
59
163000
2000
زوج منها، لتتسلق، ولترفع نفسها
03:03
And you can try this in the lobbyردهة,
60
165000
2000
ويمكنكم تجربتها في البهو
03:05
and look at the gecko-inspiredأبو بريص مستوحاة materialمواد.
61
167000
4000
والنظر إلى المواد المستوحاة من الوزغة
03:09
Now the problemمشكلة with the robotsالروبوتات doing this
62
171000
2000
المشكلة الآن لتقوم الروبوتات بذلك
03:11
is that they can't get unstuckفاشل,
63
173000
2000
هو أنهم لا يستطيعون فك التثبيت
03:13
with the materialمواد.
64
175000
2000
بهذه المادة
03:15
This is the gecko'sوزغة solutionحل. They actuallyفعلا peelقشر theirهم toesاصابع الارجل away
65
177000
3000
وهذا هو حل الوزغة. إنهم في الواقع يقشرون أصابعهم
03:18
from the surfaceسطح - المظهر الخارجي, at highمتوسط ratesمعدلات,
66
180000
2000
من السطح، بسرعة عالية
03:20
as they runيركض up the wallحائط.
67
182000
2000
بينما يركضون إلى أعلى الحائط
03:22
Well I'm really excitedفرح todayاليوم to showتبين you
68
184000
3000
وأنا متحمس جدا لأطلعكم اليوم
03:25
the newestأحدث versionالإصدار of a robotإنسان آلي, StickybotStickybot,
69
187000
3000
على أحدث نماذج روبوت، ستيكي بوت
03:28
usingاستخدام a newالجديد hierarchicalالهرمية dryجاف adhesiveلاصق.
70
190000
3000
يستخدم اللاصق الجاف الهرمي
03:31
Here is the actualفعلي robotإنسان آلي.
71
193000
3000
هذا هو الروبوت الحقيقي.
03:37
And here is what it does.
72
199000
3000
وهذا ما يقوم بفعله
03:45
And if you look,
73
207000
2000
ولو نظرتم
03:47
you can see that it usesالاستخدامات
74
209000
3000
سترون أنه يستخدم
03:50
the toeإصبع قدم peelingتقشير,
75
212000
2000
تقشير الأصابع
03:52
just like the geckoوزغة does.
76
214000
2000
كما تفعل الوزغة
03:56
If we can showتبين some of the videoفيديو, you can see it climbingالتسلق up the wallحائط.
77
218000
3000
ولنستطيع عرض جزء من المقطع، يمكنكم رؤيته يتسلق الحائط
03:59
(Applauseتصفيق)
78
221000
2000
(تصفيق)
04:01
There it is.
79
223000
2000
ها هو ذا
04:03
And now it can go on other surfacesالسطوح because of the newالجديد adhesiveلاصق
80
225000
3000
والآن يمكنه العمل على أسطح أخرى بسبب اللاصق الجديد
04:06
that the Stanfordستانفورد groupمجموعة was ableقادر to do
81
228000
3000
الذي تمكنت مجموعة ستانفورد من صنعه
04:09
in designingتصميم this incredibleلا يصدق robotإنسان آلي.
82
231000
3000
لتصميم هذا الروبوت المذهل
04:12
(Applauseتصفيق)
83
234000
3000
(تصفيق)
04:15
Oh. One thing I want to pointنقطة out is, look at StickybotStickybot.
84
237000
3000
آه. أود التنويه إلى، انظر إلى ستيكي بوت
04:18
You see something on it. It's not just to look like a geckoوزغة.
85
240000
4000
سترون عليه شيئا. ليس فقط لجعله شبه الوزغة
04:22
It has a tailذيل. And just when you think you've figuredأحسب out natureطبيعة,
86
244000
3000
لديه ذيل. فما أن تعتقد أنك قد فهمت الطبيعة
04:25
this kindطيب القلب of thing happensيحدث.
87
247000
2000
يحدث مثل هذا الأمر
04:27
The engineersالمهندسين told us, for the climbingالتسلق robotsالروبوتات,
88
249000
2000
لقد أخبرنا المهندسون، عن الروبوت المتسلق
04:29
that, if they don't have a tailذيل,
89
251000
2000
أنه لو لم يكن له ذيل
04:31
they fallخريف off the wallحائط.
90
253000
2000
سيسقط من الجدار
04:33
So what they did was they askedطلبت us
91
255000
2000
فما فعلوه هو سؤالنا
04:35
an importantمهم questionسؤال.
92
257000
2000
سؤالا مهما
04:37
They said, "Well, it kindطيب القلب of looksتبدو like a tailذيل."
93
259000
4000
قالوا "لإنه يبدو كذيل"
04:41
Even thoughاعتقد we put a passiveمبني للمجهول barشريط there.
94
263000
2000
ولو أننا وضعنا عامودا غير فعال
04:43
"Do animalsالحيوانات use theirهم tailsذيول when they climbتسلق up wallsالجدران?"
95
265000
3000
هل تستخدم الحيوانات ذيلها وهي تتسلق الجدران؟
04:46
What they were doing was returningعودة the favorمحاباة,
96
268000
2000
ما فعلوه هو رد الجميل
04:48
by givingإعطاء us a hypothesisفرضية to testاختبار,
97
270000
3000
بإعطائنا فرضية لنختبرها
04:51
in biologyمادة الاحياء, that we wouldn'tلن have thought of.
98
273000
3000
في الأحياء، التي لم نكن لنفكر فيها
04:54
So of courseدورة, in realityواقع, we were then panickedبالذعر,
99
276000
3000
فبالطبع، في الواقع، أصبحنا متوترين
04:57
beingيجرى the biologistsعلماء الأحياء, and we should know this alreadyسابقا.
100
279000
2000
كوننا ،علماء احياء،ومن المفترض أننا نعرف ذلك سلفا
04:59
We said, "Well, what do tailsذيول do?"
101
281000
2000
فقلنا "حسنا، ما الذي يقوم به الذيل"؟
05:01
Well we know that tailsذيول storeمتجر fatسمين, for exampleمثال.
102
283000
3000
فمثلا، نحن نعرف أن الذيل يخزن الدهون
05:04
We know that you can grabإختطاف ontoعلى things with them.
103
286000
3000
نعلم أنه يمكنه الإمساك بالأشياء
05:07
And perhapsربما it is mostعظم well knownمعروف
104
289000
2000
وربما كان مشهورا
05:09
that they provideتزود staticثابتة balanceتوازن.
105
291000
3000
بإعطاء التوازن عند السكون
05:12
(Laughterضحك)
106
294000
1000
(ضحك)
05:13
It can alsoأيضا actفعل as a counterbalanceالثقل.
107
295000
3000
يمكنه أن يستخدم كوزن معاكس
05:16
So watch this kangarooكنغر.
108
298000
3000
فشاهدو هذا الكنغر
05:19
See that tailذيل? That's incredibleلا يصدق!
109
301000
2000
أرئيتم ذلك الذيل
05:21
Marcمارك RaibertRaibert builtمبني a UnirooUniroo hoppingالتنقل robotإنسان آلي.
110
303000
4000
قام مارك رايبرت بصناعة روبوت أحادي للقفز
05:25
And it was unstableغير مستقر withoutبدون its tailذيل.
111
307000
3000
وقد كان غير متزن بدون ذيله
05:31
Now mostlyخاصة tailsذيول limitحد maneuverabilityالقدرة على المناورة,
112
313000
2000
في الغالب يحد الذيل من القدرة على المناورة
05:33
like this humanبشري insideفي داخل this dinosaurديناصور suitبدلة.
113
315000
4000
مثل هذا البشري داخل لبس الديناصور
05:37
(Laughterضحك)
114
319000
1000
(ضحك)
05:38
My colleaguesالزملاء actuallyفعلا wentذهب on to testاختبار this limitationتحديد,
115
320000
4000
قام زملائي بقياس هذه المحدودية
05:42
by increasingفي ازدياد the momentلحظة of inertiaالتعطيل of a studentطالب علم, so they had a tailذيل,
116
324000
4000
عن طريق زيادة لحظة القصور الذاتي لطالب، ليصبح له ذيل
05:46
and runningجري them throughعبر and obstacleعقبة courseدورة,
117
328000
2000
وجعله يجري في بين العقبات
05:48
and foundوجدت a decrementإنقاص in performanceأداء,
118
330000
2000
ووجدوا تدني في الأداء
05:50
like you'dكنت predictتنبؤ.
119
332000
3000
كما تتوقعون
05:53
(Laughterضحك)
120
335000
1000
(ضحك)
05:54
But of courseدورة, this is a passiveمبني للمجهول tailذيل.
121
336000
3000
ولكن بالطبع، هذا ذيل ساكن
05:57
And you can alsoأيضا have activeنشيط tailsذيول.
122
339000
2000
كما يمكنكم الحصول على ذيل فعال
05:59
And when I wentذهب back to researchابحاث this, I realizedأدرك
123
341000
2000
وحين عدت لبحث ذلك، أتضج لي
06:01
that one of the great TEDTED momentsلحظات in the pastالماضي,
124
343000
2000
أن أحد لحظات تيد الماضية الرائعة
06:03
from Nathanناثان,
125
345000
2000
من ناثان
06:05
we'veقمنا talkedتحدث about an activeنشيط tailذيل.
126
347000
2000
تحدثنا عن ذيل فعال
06:07
Videoفيديو: MyhrvoldMyhrvold thinksيعتقد tail-crackingتكسير الذيل dinosaursالديناصورات
127
349000
2000
الفيديو: ميهرفولد يعتقد أن ديناصورات الذيل اللاسع
06:09
were interestedيستفد in love, not warحرب.
128
351000
5000
كانوا مهتمين بالحب، وليس الحرب
06:14
Robertروبرت Fullممتلئ: He talkedتحدث about the tailذيل beingيجرى a whipسوط for communicationالاتصالات.
129
356000
3000
روبيرت فُل: تحدث عن الذيل كونه سوط للتواصل
06:17
It can alsoأيضا be used in defenseدفاع.
130
359000
4000
كما يمكن استخدامه للدفاع
06:21
Prettyجميلة powerfulقوي.
131
363000
2000
ذيقوي جدا
06:23
So we then wentذهب back and lookedبدا at the animalحيوان.
132
365000
2000
فآخذنا رجعة وتأملنا في الحيوان.
06:25
And we ranجرى it up a surfaceسطح - المظهر الخارجي.
133
367000
2000
وجعلناه يصعد سطحا
06:27
But this time what we did is we put a slipperyزلق patchتصحيح
134
369000
2000
ولكن هذه المرة أضفنا رقعة زلقة
06:29
that you see in yellowالأصفر there.
135
371000
2000
التي ترونها بالأصفر هناك
06:31
And watch on the right what the animalحيوان is doing with its tailذيل
136
373000
4000
وشاهدو على اليمين، ما يفعله الحيوان بذيله
06:35
when it slipsزلات. This is slowedتباطأ down 10 timesمرات.
137
377000
2000
حين ينزلق. لقد بطأنا هذا للعشر
06:37
So here is normalعادي speedسرعة.
138
379000
2000
هذه السرعة الطبيعية
06:39
And watch it now slipانزلاق,
139
381000
2000
وشاهدوه الآن ينزلق
06:41
and see what it does with its tailذيل.
140
383000
2000
وشاهدو ما يفعله بذيله
06:46
It has an activeنشيط tailذيل that functionsالمهام as a fifthخامس legرجل,
141
388000
2000
لديه ذيل فعال يعمل كرجل خامسة
06:48
and it contributesيساهم to stabilityالمزيد.
142
390000
2000
وتساهم في التوازن
06:50
If you make it slipانزلاق a hugeضخم amountكمية, this is what we discoveredمكتشف.
143
392000
4000
إذا جعلناه ينزلق مسافة كبيرة، هذا ما اكتشفناه
06:57
This is incredibleلا يصدق.
144
399000
2000
هذا غير معقول.
06:59
The engineersالمهندسين had a really good ideaفكرة.
145
401000
3000
كانت لدى المهندسين فكرة رائعة
07:02
And then of courseدورة we wonderedوتساءل,
146
404000
2000
وبالطبع تسائلنا
07:04
okay, they have an activeنشيط tailذيل, but let's pictureصورة them.
147
406000
2000
حسنا، لديهم ذيل فعال، ولكن دعونا نتصورهم
07:06
They're climbingالتسلق up a wallحائط, or a treeشجرة.
148
408000
3000
إنهم يتسلقون جدارا، أو شجرة
07:09
And they get to the topأعلى and let's say there's some leavesاوراق اشجار there.
149
411000
3000
ويصلون إلى القمة ولنفترض أن هناك ورقة
07:12
And what would happenيحدث if they climbedارتفع on the undersideالسفلي of that leafورقة الشجر,
150
414000
3000
فما الذي يحدث لو أنهم تسلقوا إلى أسفل الورقة
07:15
and there was some windينفخ, or we shookاهتز it?
151
417000
3000
وهنا كانت بعض الرياح، أو نحن هززناها؟
07:18
And we did that experimentتجربة, that you see here.
152
420000
3000
وقمنا بتلك التجربة، والتي ترونها هنا
07:21
(Applauseتصفيق)
153
423000
1000
(تصفيق)
07:22
And this is what we discoveredمكتشف.
154
424000
2000
وهذا ما اكتشفناه
07:24
Now that's realحقيقة time. You can't see anything.
155
426000
2000
الآن هذا بالسرعة الحقيقية. لايمكنكم رؤية شئ.
07:26
But there it is slowedتباطأ down.
156
428000
2000
والان هنا بالبطئ.
07:30
What we discoveredمكتشف was the world'sالعالم fastestأسرع air-rightingالهواء المقوم responseاستجابة.
157
432000
3000
ما اكتشفناه كان أسرع ردة استقامة هوائية في العالم
07:33
For those of you who rememberتذكر your physicsعلوم فيزيائية, that's a zero-angular-momentumصفر الزاوي الزخم
158
435000
2000
لمن منكم يذكر الفيزياء، هذه زخم زاوية الصفر
07:35
rightingالمقوم responseاستجابة. But it's like a catقط.
159
437000
2000
ردة فعل للتصحيح. لكنها مثل الهرة
07:37
You know, catsالقطط fallingهبوط. Catsالقطط do this. They twistإلتواء theirهم bodiesجثث.
160
439000
3000
كما تعلمون، الهرر تسقط. الهرر تقوم بهذا. يلوون أجسادهم
07:40
But geckosابن حزم رحمه الله do it better.
161
442000
2000
ولكن الوزغ أفضل
07:42
And they do it with theirهم tailذيل.
162
444000
3000
ويقومون به بذلهم
07:45
So they do it with this activeنشيط tailذيل as they swingتأرجح around.
163
447000
3000
فهم يقومون بذلك بهذا الذيل الفعال بينما يلتفون
07:48
And then they always landأرض in the sortفرز of supermanسوبرمان skydivingالقفز بالمظلات postureوضع.
164
450000
4000
ويهبطون دوما بوضع مثل سوبرمان
07:54
Okay, now we wonderedوتساءل, if we were right,
165
456000
2000
حسنا، الآن تسائلنا، إذا كنا محقين
07:56
we should be ableقادر to testاختبار this in a physicalجسدي - بدني modelنموذج, in a robotإنسان آلي.
166
458000
3000
ينبغي أن نكون قادرين على اختبار فعلي لهذا النموذج، في روبوت
07:59
So for TEDTED we actuallyفعلا builtمبني a robotإنسان آلي,
167
461000
2000
لذا بنينا في الواقع روبوت لتيد
08:01
over there, a prototypeالنموذج المبدئي, with the tailذيل.
168
463000
3000
هناك، نموذج بالذيل
08:04
And we're going to attemptمحاولة the first air-rightingالهواء المقوم responseاستجابة
169
466000
2000
وسنجرب أول استقامة هوائية
08:06
in a tailذيل, with a robotإنسان آلي.
170
468000
2000
بذيل على روبوت
08:08
If we could have the lightsأضواء on it.
171
470000
2000
لو سلطتنا ضؤ عليه.
08:10
Okay, there it goesيذهب.
172
472000
5000
حسنا، ها هو ذا
08:15
And showتبين the videoفيديو.
173
477000
2000
وأعرض المقطع
08:20
There it is.
174
482000
2000
ها هو ذا
08:22
And it worksأعمال just like it does in the animalحيوان.
175
484000
3000
إنه يعمل تماما كما في الحيوانات
08:25
So all you need is a swingتأرجح of the tailذيل to right yourselfنفسك.
176
487000
4000
إذا فكل ما تحتاجه هو هزة من الذيل لتصحح نفسك
08:29
(Applauseتصفيق)
177
491000
2000
(تصفيق)
08:31
Now, of courseدورة, we were normallyبشكل طبيعي frightenedخائف
178
493000
2000
الآن، بالطبع، نحن خائفون
08:33
because the animalحيوان has no glidingمزلق adaptationsالاقتباسات,
179
495000
2000
لأن الحيوان غير مكيف للتحليق
08:35
so we thought, "Oh that's okay. We'llحسنا put it in a verticalعمودي windينفخ tunnelنفق.
180
497000
4000
هذا ما اعتقدناه "لا عليكم. سنضعه في نفق رياح رأسي
08:39
We'llحسنا blowعاصفة the airهواء up, we'llحسنا give it a landingهبوط targetاستهداف, a treeشجرة trunkجذع,
181
501000
3000
ستهب الرياح إلى أعلى، وسنحدد له هدف للهبوط، جذع شجرة
08:42
just outsideفي الخارج the plexi-glassبلإكسي من الزجاج enclosureنسيج, and see what it does.
182
504000
4000
خارج الزجاج مباشرة، ونرى ما سيفعله
08:46
(Laughterضحك)
183
508000
1000
(ضحك)
08:47
So we did. And here is what it does.
184
509000
3000
وذلك ما فعلناه. وهذا ما فعله
08:50
So the windينفخ is comingآت from the bottomالأسفل. This is slowedتباطأ down 10 timesمرات.
185
512000
5000
فالرياح تأتي من الأسفل. هذه عشر السرعة
08:55
It does an equilibriumحالة توازن glideزحلقة. Highlyجدا controlledخاضع للسيطرة.
186
517000
4000
إنه يحلق بتوازن. بسيطرة عالية
08:59
This is sortفرز of incredibleلا يصدق. But actuallyفعلا it's quiteالى حد كبير beautifulجميلة,
187
521000
3000
هذا مدهش نوعا ما. ولكنه جميل في الواقع
09:02
when you take a pictureصورة of it.
188
524000
3000
عندما تلتقط صورة له.
09:05
And it's better than that, it -- just in the slideالانزلاق -- maneuversمناورات in mid-airالجو.
189
527000
5000
بل هو أفضل من ذلك، فهو يوجه نفسه في الجو
09:10
And the way it does it, is it takes its tailذيل
190
532000
2000
وطريقته في ذلك، يأخذ ذيله
09:12
and it swingsأرجوحة it one way to yawانعرج left, and it swingsأرجوحة its other way to yawانعرج right.
191
534000
4000
ويؤرجحه لجهة ليعرج يسرة، ويؤرجحه للجهة الأخرى ليعرج يمنة
09:16
So we can maneuverمناورة this way.
192
538000
2000
فنستطيع التوجيه بهذه الطريقة
09:18
And then -- we had to filmفيلم this severalالعديد من timesمرات to believe this --
193
540000
3000
ومن ثم -- إحتجنا أن نصور هذا عدة مرات لنصدقه
09:21
it alsoأيضا does this. Watch this.
194
543000
3000
إنه أيضا يقوم بهذا. شاهدوا هذا
09:24
It oscillatesيتذبذب its tailذيل up and down like a dolphinدولفين.
195
546000
2000
إنه يذبذب ذيله للأعلى والأسفل مثل الدولفين
09:26
It can actuallyفعلا swimسباحة throughعبر the airهواء.
196
548000
3000
إنه في الواقع يستطيع السباحة في الهواء
09:29
But watch its frontأمامي legsالساقين. Can you see what they are doing?
197
551000
5000
ولكن شاهدوا أرجله الأمامية. هل تستطيعون رؤية ما تفعله
09:34
What does that mean for the originالأصل of flappingضرب flightطيران?
198
556000
3000
ما الذي يعنيه ذلك لأصول الطيران بالرفرفة
09:37
Maybe it's evolvedتطورت from comingآت down from treesالأشجار,
199
559000
3000
ربما تطور من السقوط من الأشجار
09:40
and tryingمحاولة to controlمراقبة a glideزحلقة.
200
562000
2000
ومحاولة التحكم بالتحليق
09:42
Stayالبقاء tunedضبطها for that.
201
564000
2000
تابعونا بهذا الخصوص
09:44
(Laughterضحك)
202
566000
2000
(ضحك)
09:46
So then we wonderedوتساءل, "Can they actuallyفعلا maneuverمناورة with this?"
203
568000
3000
فتسائلنا بعد ذلك "هل يستطيعون بالفعل المناورة بهذه الطريقة"؟
09:49
So there is the landingهبوط targetاستهداف. Could they steerقيادة towardsتجاه it
204
571000
3000
فهذا هدف الهبوط. هل يستطيعون التوجه نحوه
09:52
with these capabilitiesقدرات? Here it is in the windينفخ tunnelنفق.
205
574000
2000
مع هذه القدرات؟ ها هو ذا في نفق الرياح
09:54
And it certainlyمن المؤكد looksتبدو like it.
206
576000
2000
وهو بالتأكيد يبدو كذلك
09:56
You can see it even better from down on topأعلى.
207
578000
3000
يمكنكم ملاحظة ذلك بشكل أفضل من المنظر العلوي
09:59
Watch the animalحيوان.
208
581000
2000
شاهدو الحيوان
10:02
Definitelyقطعا movingمتحرك towardsتجاه the landingهبوط targetاستهداف.
209
584000
2000
حتماً يتحرك نحو هدف الهبوط.
10:04
Watch the whipسوط of its tailذيل as it does it. Look at that.
210
586000
4000
شاهدو حركة ذيله بينما يقوم بذلك
10:08
It's unbelievableلا يصدق.
211
590000
2000
لا يصدق.
10:10
So now we were really confusedمشوش,
212
592000
2000
الآن أصبحنا حائرين تماما
10:12
because there are no reportsتقارير of it glidingمزلق.
213
594000
2000
لأنه لا توجد أي تقارير عن تحليقه
10:14
So we wentذهب, "Oh my god, we have to go to the fieldحقل,
214
596000
2000
فذهبنا "يا إلاهي، علينا الذهاب إلى الساحة
10:16
and see if it actuallyفعلا does this."
215
598000
2000
لنرى إذا كان يفعل ذلك في الواقع"ـ
10:18
Completelyتماما oppositeمقابل of the way you'dكنت see it on a natureطبيعة filmفيلم, of courseدورة.
216
600000
3000
بالطبع عكس الطريقة التي سترونها على برامج الطبيعة تماما
10:21
We wonderedوتساءل, "Do they actuallyفعلا glideزحلقة in natureطبيعة?"
217
603000
3000
تسائلنا "هل يحلقون في الواقع في الطبيعة"ـ
10:24
Well we wentذهب to the forestsالغابات of Singaporeسنغافورة and Southeastالجنوب الشرقي Asiaآسيا.
218
606000
2000
فذهبنا إلى غابات سنغافورة وجنوب شرق آسيا
10:26
And the nextالتالى videoفيديو you see is the first time we'veقمنا showedأظهر this.
219
608000
2000
والمقطع التالي نعرضه لأول مرة
10:28
This is the actualفعلي videoفيديو -- not stagedنظموا, a realحقيقة researchابحاث videoفيديو --
220
610000
3000
هذا هو المقطع الفعلي، غير مفبرك، مقطع بحث حقيقي
10:31
of animalحيوان glidingمزلق down. There is a redأحمر trajectoryمسار lineخط.
221
613000
3000
لحيوان يحلق نزولا -- هناك خط المسار بالأحمر
10:34
Look at the endالنهاية to see the animalحيوان.
222
616000
2000
انظروا إلى النهاية لترو الحيوان
10:36
But then as it getsيحصل على closerأقرب to the treeشجرة,
223
618000
2000
ولكن بينما يقترب من الشجرة
10:38
look at the close-upقريب. And see if you can see it landأرض.
224
620000
3000
شاهدوا التقريب. وحاولوا رؤيته وهو يهبط
10:42
So there it comesيأتي down. There is a geckoوزغة at the endالنهاية of that trajectoryمسار lineخط.
225
624000
3000
ها هو ينزل. هناك وزغة في نهاية خط المسار
10:45
You see it there? There? Watch it come down.
226
627000
2000
هل ترونه هناك؟ شاهدوه ينزل
10:47
Now watch up there and you can see the landingهبوط. Did you see it hitنجاح?
227
629000
3000
والآن شاهدو هناك ويمكنكم رؤية الهبوط. هل رأيتم الإرتطام؟
10:50
It actuallyفعلا usesالاستخدامات its tailذيل too,
228
632000
2000
إنه يستخدم ذيله كذلك
10:52
just like we saw in the labمختبر.
229
634000
3000
تماما كما رأينا في المختبر
10:55
So now we can continueاستمر this mutualismتبادل المنافع والمصالح
230
637000
4000
فالآن يمكننا إكمال هذا التعاون
10:59
by suggestingمما يدل على that they can make an activeنشيط tailذيل.
231
641000
3000
باقتراح صنع ذيل فعال
11:02
And here is the first activeنشيط tailذيل, in the robotإنسان آلي,
232
644000
5000
وهذا أول ذيل فعال في روبوت
11:07
madeمصنوع by Bostonبوسطن Dynamicsدينامية.
233
649000
3000
صنعوه في بوستن داينامكس
11:10
So to concludeنستنتج, I think we need to buildبناء biomutualismsbiomutualisms, like I showedأظهر,
234
652000
4000
في الختام، أعتقد أننا نحتاج إلى بناء تعاون بيولوجي، كما أوضحنا
11:14
that will increaseزيادة the paceسرعة of basicالأساسية discoveryاكتشاف in theirهم applicationالوضعية.
235
656000
3000
والذي سيزيد من سرعة الاكتشافات الأساسية في تطبيقاتها
11:17
To do this thoughاعتقد, we need to redesignإعادة تصميم educationالتعليم in a majorرائد way,
236
659000
3000
لفعل ذلك نحتاج إلى إعادة تصميم التعليم بطريقة جذرية
11:20
to balanceتوازن depthعمق with interdisciplinaryبين التخصصات communicationالاتصالات,
237
662000
3000
لنوازن بين العمق والتفاعل بين العلوم
11:23
and explicitlyصراحة trainقطار people how to contributeتساهم to, and benefitفائدة from other disciplinesالتخصصات.
238
665000
5000
صراحة لتدريب الناس ليضيفوا ويستفيدوا من العلوم الأخرى.
11:28
And of courseدورة you need the organismsالكائنات الحية and the environmentبيئة to do it.
239
670000
4000
وبالطبع نحتاج إلى الكائنات والبيئة لنقوم بذلك
11:32
That is, whetherسواء you careرعاية about securityالأمان, searchبحث and rescueإنقاذ or healthالصحة,
240
674000
3000
هذا، سواء أنت تهتم بالأمن، البحث والإنقاذ أو الصحة
11:35
we mustيجب preserveالحفاظ على nature'sالطبيعة designsتصاميم,
241
677000
2000
فعلينا الحفاظ على تصاميم الطبيعة
11:37
otherwiseغير ذلك these secretsأسرار will be lostضائع foreverإلى الأبد.
242
679000
3000
وإلا ستضيع هذه الأسرار للأبد.
11:40
And from what I heardسمعت from our newالجديد presidentرئيس,
243
682000
4000
ومن ما سمعته من رئيسنا الجديد،
11:44
I'm very optimisticمتفائل. Thank you.
244
686000
2000
أنا متفائل جدا. شكرا لكم.
11:46
(Applauseتصفيق)
245
688000
2000
(تصفيق)
Translated by Yasser Bahjatt
Reviewed by ADEL IBRAHIM

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.

Why you should listen

UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).

His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.

More profile about the speaker
Robert Full | Speaker | TED.com