TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
יו הר: הביוניקה החדשה שמאפשרת לנו לרוץ, לטפס ולרקוד
Filmed:
Readability: 5.5
13,277,876 views
יו הר בונה את הדור החדש של הגפות הביונית, פרוסטתיקה רובוטית השואבת השראה מעיצוביו של הטבע. הר איבד את שני רגליו בתאונת טיפוס לפני 30 שנה: עתה, כראש המחלקה ב MIT Media Lab's Biomechatronics, הוא מציג את הטכנולוגיה המופלאה שלו בשיחה שהיא גם טכנית וגם אישית ביותר- בעזרתה של רקדנית אולמות הנשפים אדריאן האסלט- דייויס, שאיבדה את רגלה השמאלית בפיגוע במרתון בבוסטון ב-2013, ומופיעה שוב בפעם הראשונה על במת 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
בהסתכלות עמוקה בטבע
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
תוך שימוש בזכוכית המגדלת של המדע,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
מעצבים מוצאים עקרונות,
00:21
processes and materials
3
9073
1627
תהליכים וחומרים
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
שמהווים את הבסיס של מתודולוגיית העיצוב,
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
ממבנים מלאכותיים שדומים
00:29
biological materials
6
17890
2171
לחומרים ביולוגיים
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
לשיטות חישוביות שמחקות תהליכים עצביים,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
הטבע מניע עיצוב.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
העיצוב גם הוא מניע את הטבע.
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
בתחום הגנטיקה, רפואה רגנרטיבית
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
וביולוגיה סינטתית,
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
מעצבים יוצרים טכנולוגיות חדשות
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
שהטבע לא חשב עליהם.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
ביוניקה היא חקר יחסי הגומלין
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
בין ביולוגיה להנדסה.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
כפי שאתם יכולים לראות, רגליי ביוניות.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
היום אני אספר סיפורים אנושיים
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
של שימוש בביוניקה,
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
איך יצירות אלקטרו-מכאניות המחוברות לגוף
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
ומושתלות בתוכו
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
מתחילות לגשר על הפער
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
בין יכולת לחוסר יכולת,
01:18
between human limitation
23
66999
2811
בין הגבלה אנושית
01:21
and human potential.
24
69810
2654
למיצוי הפוטנציאל האנושי.
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
ביוניקה הגדירה מחדש את צורתי הפיזית.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
ב- 1982, שתי רגליי נכרתו
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
בגלל נזק לרקמות שנגרם ממכת קור
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
שחוויתי כתוצאה מתאונה בזמן טיפוס הרים.
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
באותו זמן, לא ראיתי את גופי
01:38
as broken.
30
86143
1891
כלא שלם.
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
נמקתי זאת בכך שאין אדם
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
שיכול להיות לא שלם.
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
טכנולוגיה יכולה להיות לא שלמה.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
טכנולוגיה יכולה להיות לא מספיקה.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
רעיון פשוט אך עוצמתי זה
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
היה קריאה
01:55
to advance technology
37
103969
2109
למצוא טכנולוגיה
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
שתרפא את הנכות שלי
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
ובסופו של דבר נכויות של אחרים.
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
התחלתי ע"י פיתוח גפות מותאמות
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
שאפשרו לי לשוב
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
לעולם אנכי, הוא טיפוס על אבנים וקרח.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
במהירות הבנתי שהחלק המלאכותי בגופי
02:14
is malleable,
44
122429
1884
הוא ניתן לחישול,
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
יכול לקבל כל צורה, כל תפקיד
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
לוח חלק, בעזרתו אולי ניתן ליצור
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
מבנים שעוקפים את
02:26
biological capability.
48
134595
2304
היכולות הביולוגיות.
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
הפכתי את גובהי לניתן לשינוי,
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
יכולתי להיות נמוך כמטר חמישים או גבוה כמה שארצה.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(צחוק)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
כאשר הרגשתי רע בנוגע לעצמי,
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
חסר ביטחון, הייתי מגביה את עצמי,
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
וכשהרגשתי בעל ביטחון ומתוחכם,
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
הייתי מנמיך את עצמי
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
רק כדי לתת סיכוי לתחרות.
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(צחוק) (מחיאות כפיים)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
רגליים צרות בצורת טריז אפשרו לי לטפס
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
חריצים סלעיים ותלולים
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
אותם רגל אנושית איננה יכולה לחדרו,
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
ורגליים בעלות קוצים אפשרו לי לטפס
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
על קירות קרח אנכיים
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
בלי לחוות עייפות בשרירי הרגליים.
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
תוך שימוש בחדשנות טכנולוגית
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
חזרתי לעיסוקיי הספורטיביים חזק וטוב יותר.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
טכנולוגיה העלימה את נכותי
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
והעניקה לי יכולות טיפוס חדשות.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
כבחור צעיר, דמיינתי עולם עתידי
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
שבו טכנולוגיה כל כך מתקדמת
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
פותרת את העולם מנכויות,
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
עולם שבו השתלות עצביות יאפשרו
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
לבעלי לקויות הראייה לראות.
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
עולם שבו המשותקים יוכלו ללכת
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
בעזרת שלד חיצוני בצורת גופם.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
למרבה הצער, בגלל חוסר יכולות טכנולוגיות,
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
נכות היא נפוצה בעולם.
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
לאדם זה חסרות 3 גפות.
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
כעדות לטכנולוגיה הקיימת,
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
הוא לא משתמש בכיסא גלגלים,
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
אך עלינו לעשות עבודה
טובה יותר בתחום הביוניקה
טובה יותר בתחום הביוניקה
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
כדי לאפשר בעתיד שיקום מלא
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
לאדם ברמת פציעה זו.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
ב MIT Media Lab, הקמנו את
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
"המרכז לביוניקה אקסטרימית".
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
המשימה של המרכז
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
היא לעשות מה שנחוץ כדי לבסס מדע
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
ויכולות טכנולוגיות שיאפשרו
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
את התיקון הביומכאטרוני
והרגנרגטיבי של בני אדם
והרגנרגטיבי של בני אדם
04:07
across a broad range
89
235384
1880
בעלי לקויות רבות
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
במוח ובגוף.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
היום אומר לכם איך רגליי מתפקדות,
04:15
how they work,
92
243848
1587
איך הן פועלות,
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
כמקרה להתמקד בו למען מרכז זה.
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
דאגתי לגלח את רגליי אמש,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
כי ידעתי שאשויץ בהם.
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
ביוניקה מצריכה הנדסה של ממשקים מסובכים.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
ישנם שלושה ממשקים ברגליי הביוניות:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
המכאני, איך גפותיי מחוברות
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
לגופי הביולוגי.
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
הדינאמי, צורת תנועתם כצורת עצמות ובשר.
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
והאלקטרוני, כיצד הם מתקשרות
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
עם מערכת העצבים שלי.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
אתחיל בממשק המכאני.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
בתחום העיצוב, אנו עדיין לא מבינים
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
כיצד לחבר מכשיר לגוף באופן מכאני.
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
זה נשגב מבינתי כיצד בזמן זה, בעידן זה,
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
אחת הטכנולוגיות הותיקות ביותר
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
בתולדות האנושות, הנעליים
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
עדיין גורמות לנו לשלפוחיות.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
כיצד זה ייתכן?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
אין לנו מושג כיצד לחבר דברים לגופנו.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
זה העיצוב הנפלא של
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
פרופסור נרי אוקסמן מ-MIT Media Lab,
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
המראה באופן מרחבי את העכבה החוץ-שלדית
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
אותו ניתן לראות בעזרת גווני הצבע השונים
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
במודל תלת מימדי זה.
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
דמיינו עתיד שבו בגדים
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
קשים ורכים במקומות שצריך אותם,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
מתי שצריך, כדי לתת תמיכה וגמישות מירבית,
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
בלי ליצור חוסר נוחות.
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
רגליי הביוניות מחוברות לגופי הביולוגי
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
דרך קרומים מלאכותיים
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
בעלי דרגות נוקשות שונות
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
שמשקפים את הביומכאניקה
של רמותיי הנמצאות מתחת.
של רמותיי הנמצאות מתחת.
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
כדי לאפשר יכולת זו,
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
פיתחנו מודל מתמטי
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
של גפותיי הביולוגיות.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
כדי להשיג זאת, השתמשנו
במכונות שיקוף כדוגמת MRI
במכונות שיקוף כדוגמת MRI
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
כדי לראות אל תוך גופי
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
במטרה להבין את הגאומטריה והמיקום
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
של רקמות שונות.
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
כמו כן לקחנו כלים רובוטיים.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
הנה רובוט בצורת מעגל בעל 14 חלקים
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
שסוגר על גפתי הביולוגית.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
החלקים נסגרים עד המגע עם שטח הפנים של הגפה,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
מודדים את היקפה הטבעי,
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
ואז הם מפעילים לחץ על הרקמה
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
כדי למדוד את ההיענות של הרקמות
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
בכל אחת מהנקודות האנטומיות.
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
אנו משלבים את התמונות ואת המידע מהרובוט
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
כדי לבנות תיאור מתמטי
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
של גפתי הביולוגי, המוצג בצד שמאל.
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
ניתן לראות מספר נקודות או בלוטות,
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
בכל בלוטה, ישנו צבע שמשקף את היענות הרקמות ללחץ.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
לאחר מכן אנו ממירים את המידע המתמטי
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
כדי ליצור עור סינטתי
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
שניתן לראות בצד ימין.
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
וגילנו שהצורה האופטימאלית ביותר
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
היא שהיכן שהגוף נוקשה,
העור הסינטתי צריך להיות רך,
העור הסינטתי צריך להיות רך,
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
והיכן שהגוף רך, העור הסינטתי צריך להיות נוקשה.
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
השתקפות זו מתרחשת
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
בכל היענויות הרקמות ללחץ.
06:44
With this framework,
153
392425
1728
תחת מסגרת זו,
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
יצרנו גפות ביוניות
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
שהם הנוחות ביותר שלבשתי אי פעם.
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
ברור שבעתיד,
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
הבגדים שלנו, הנעליים שלנו, הגשרים האורתודונטיים,
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
הפרוטזות שלנו, לא יעוצבו עוד
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
וייוצרו בעזרת אסטרטגיות של בעל מלאכה,
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
אלא בעזרת מסגרות המבוססות על נתונים כמותיים.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
בעתיד זה, הנעליים שלנו
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
לא יגרמו לשלפוחיות.
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
כמו כן אנו מטמיעים חומרים חכמים ובעלי חישה
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
לתוך העור המלאכותי.
07:13
This is a material
165
421290
1283
זהו חומר
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
שפותח ע"י SRI international, California,
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
תחת אפקט אלקטרוסטטי, הוא משנה את דרגת קשיותו.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
תחת חוסר בולטאז', חומר זה גמיש.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
הוא כמו נייר רפוי.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
ואז הכפתור נלחץ, וולטאז' נוצר,
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
והוא הופך נוקשה כלוח.
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
אנו מטמיעים חומר זה בעור מלאכותי
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
שמחבר את רגליי הביוניות לגופי הביולוגי.
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
כאשר אני הולך כאן,
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
אין ולטאז'.
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
הממשק שלי רך וגמיש.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
הכפתור נלחץ, לחץ חשמלי נוצר,
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
והוא מתקשה,
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
וכך מציע לי יכולת תמרון טובה יותר
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
לרגלי הביונית.
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
אני בונים גם שלדים חוץ-גופיים.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
השלד החוץ גופי הופך נוקשה ורך
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
רק במקומות הנחוצים בפעולת הריצה
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
כדי להגן על המפרקים הביולוגיים
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
מפגיעה חזקה ומשחיקה.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
בעתיד, כולנו נלבש שלדים חוץ גופיים
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
בפעולות נפוצות כמו ריצה.
ועכשיו לממשק הדינאמי.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
כיצד רגליי הביוניות נעות כמו בשר ועצם?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
במעבדתי ב MIT, אנו לומדים כיצד אנשים
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
בעלי גוף נורמלי עומדים, הולכים ורצים.
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
מה עושים השרירים,
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
וכיצד הם נשלטים ע"י חוט השדרה.
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
המידע הזה מניע את מה שאנו בונים.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
אנו בונים קרסליים, ברכיים וירכיים ביוניים.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
אנו בונים חלקי גוף מהבסיס והלאה.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
הגפות הביוניות שאני לובש נקראות BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
הן הותאמו לכמעט 1,000 פציינטים,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
400 מהם הם חיילים אמריקאים שנפצעו.
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
וכיצד זה פועל? בעת פגיעת העקב,
תחת שליטה ממומחשבת,
תחת שליטה ממומחשבת,
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
המערכת שולטת בנוקשות
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
כדי להחליש את הזעזוע שהגפה סופגת מפגיעה בקרקע.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
וכאשר במהלך ההליכה הרגל מורמת באוויר, הרגל הביונית
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
מייצרת כח רב כדי להרים את האדם
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
לצעידה,
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
בדומה לאופן שבו השרירים בשוק פועלים.
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
הדחיפה הביונית היא הכרחית
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
במובן רפואי לפציינטים.
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
משמאל אתם יכולים לראות את המכשיר הביוני
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
הנלבש על ידי אישה --
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
מימין מכשיר פסיבי הנלבש ע"י אותה אישה
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
ונכשל בחיקוי הפעולה הטבעית של השרירים --
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
מאפשר לה לעשות משהו
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
שכולם אמורים להיות יכולים לעשות.
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
לעלות ולרדת במדרגות ביתם.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
ביוניקה מאפשרת גם פעילות אתלטית יוצאת דופן.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
הנה אדם הרץ במעלה שביל הררי.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
זהו סטיב מרטין, לא הקומיקאי,
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
שאיבד את רגלו בפיצוץ באפגניסטן.
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
כמו כן אנו בונים מבנים חוץ שלדיים
09:37
using these same principles
221
565083
1835
הבנויים על אותם עקרונות
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
שעוטפים את הגפה ביולוגית.
לאדם זה אין
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
בעיות ברגליים או נכות.
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
יש לו מבנה פזיולוגי נורמאלי.
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
אם כך המבנים החוץ שלדיים הללו מפעילים
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
כוחות ודחיפות בדומה לשרירים
כך ששריריו אינם צריכים להפעיל
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
את אותם כוחות ודחיפות.
זהו המבנה החוץ שלדי הראשון בהיסטוריה
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
שמגדיל את יכולת ההליכה האנושית.
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
הוא מפחית באופן משמעותי את העלות המטאבולית.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
התרומה היא כל כך משמעותית
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
שכשאר אדם בריא ונורמלי
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
לובש את המכשיר ל-40 דקות
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
ואז מוריד אותו,
הרגליים הביולוגיות שלו
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
מרגישות כבדות ומוזרות באופן מגחך.
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
אנו מתחילים עידן שבו
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
מכונות המחוברות לגופנו
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
יהפכו אותנו לחזקים ומהירים יותר
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
וליותר יעילים.
עתה אעבור לממשק האלקטרי.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
כיצד רגליי הביוניות מתקשרות
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
עם מערכת העצבים שלי?
לאורך הגפה הביולוגית שלי נמצאות אלקטרודות
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
שמודדות את הדחפים החשמליים של שריריי.
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
זה מועבר לגפה הביונית,
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
ולכן כשאני חושב על הזזת החלק החסר ברגלי,
הרובוט עוקב אחר רצונות אלו.
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
התרשים הזה מראה באופן בסיסי
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
כיצד הגפה הביונית נשלטת,
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
כך שאנו מדמים את הגפה הביולוגית החסרה,
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
וגילינו אילו רפלקסים נוצרים,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
כיצד הרפלקסים של חוט השדרה
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
שולטים בשרירים,
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
ויכולת זו מוטמעת
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
בצ'יפ של הגפה הביונית.
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
מה שעשינו, לאחר מכן, זה להתאים
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
את הרגישות של הרפלקסים,
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
הרפלקסים הממופים מחוט השדרה,
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
עם האות העצבי,
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
ולכן כאשר אני מרפה את שריריי בגפה הביולוגית הנותרת,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
אני מקבל מעט כח דחיפה,
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
אבל ככל שאני מפעיל את שריריי יותר,
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
אני מקבל יותר כח דחיפה,
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
ואני אפילו יכול לרוץ.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
וזוהי ההדגמה הראשונה
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
לריצה המושפעת מפקודה עצבית.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
מרגיש נהדר.
11:30
(Applause)
271
678420
3976
(מחיאות כפיים)
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
אנו רוצים לקחת את זה צעד קדימה.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
אני רוצים לגשר על הפער
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
בין גפה אנושית וביונית.
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
אנו מבצעים ניסויים בהם אנו מגדלים
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
עצבים, חתך רוחב עצבי,
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
דרך תעלות, או מיקרו-תעלות.
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
מצדה השני של התעלה,
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
העצב נקשר לתאים,
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
תאי עור ותאי שריר.
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
בתעלות התנועה אנו יכולים להרגיש
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
כיצד האדם רוצה לנוע.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
זה יכול להישלח באופן אל חוטי אל הגפה הביונית,
וכך חיישנים בגפה הביונית
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
יכולים להיות מומרים לגירויים
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
בתעלות קרובות, תעלות חישה.
אז כאשר זה יהיה מפותח לגמרי
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
12:13
and for human use,
288
721571
2399
ומוכן לשימוש אנושי,
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
אנשים כמוני לא יהיו בעלי אך ורק
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
גפות סינטתיות שנעות כמו בשר ועצמות,
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
אלא גם מרגישות כמו בשר ועצמות
סרטון זה מציג את ליסה מאלט
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
זמן קצר לאחר שהותאמו לה שתי גפות ביוניות.
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
אכן, ביוניקה מחוללת
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
שינוי עצום בחייהם של אנשים.
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
(וידאו) ליסה מאלט: אוי אלוהים.
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
אוי אלוהים, אני לא מאמינה.
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
זה כאילו שיש לי רגל אמיתית.
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
עכשיו, אל תתחיל לרוץ.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
אדם: עכשיו תסתובבי,
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
ותעשי את אותו דבר רק בעלייה.
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
לכי למעלה, עקב ואז אגודל,
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
כפי שאת הולכת באופן נורמלי על אדמה מישורית.
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
נסי ללכת במעלה העלייה.
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
ליסה: אוי אלוהים.
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
אדם: האם זה דוחף אותך?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
ליסה: כן! אני אפילו לא -- אני לא יכולה לתאר את זה.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
אדם: זה דוחף אותך ישירות למעלה.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
יו הר: שבוע הבא, אני מבקר במרכז --
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
( מחיאות כפייים) תודה לכם, תודה לכם.
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
תודה לכם. שבוע הבא אני מבקר
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
במרכז לשרותי המדיקר ומדיקאייד,
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
ואני הולך לנסות לשכנע אותם
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
להעניק לטכנולוגיה זו שפה מקודדת ומחיר
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
כך שהיא תהפוך זמינה
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
לפציינטים שצריכים אותה.
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
תודה לכם. (מחיאות כפיים)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
זה לא מוערך כראוי, אבל מעל חצי
13:41
of the world's population
319
809604
1979
מאוכלוסייה העולם
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
סובלת מאיזשהו מצב
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
קוגניטיבי, רגשי, תחושתי או תנועתי,
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
ובגלל טכנולוגיה לא מספקת,
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
לעיתים קרובות מדי, מצבים אלו מובילים לנכות
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
ואיכות חיים ירודה.
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
רמה בסיסית של תפקוד פיזיולוגי
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
צריכה להיות חלק מזכויות האדם.
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
לכל אדם צריכה להיות הזכות
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
לחיות ללא נכות
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
אם הם בוחרים--
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
הזכות לחיות ללא דיכאון חמור:
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
הזכות לראות אהוב
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
במקרה של פגם בראיה.
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
או הזכות ללכת או לרקוד,
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
במקרה של שיתוק בגפה
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
או כריתתה.
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
כחברה, אנו יכולים להשיג זכויות אדם אלו
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
אם אני מקבלים את הרעיון
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
שבני אדם אינם בעלי מום.
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
אדם אינו יכול להיות חסר.
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
הסביבה הבנויה שלנו, הטכנולוגיה שלנו,
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
הם חסרות ולא שלמות.
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
אנו האנשים איננו צריכים לקבל את המוגבלויות שלנו,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
אלא להתעלות מעל המוגבלות
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
באמצעות חדשנות טכנולוגית.
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
אכן, דרך התקדמויות יסודיות
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
בתחום הביוניקה במאה הזו,
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
אנו נעצב את הבסיס הטכנולוגי
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
כך שיחזק את החוויה האנושית,
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
ונתן קץ למוגבלות.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
אני רוצה לסיים עם סיפור אחד אחרון,
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
סיפור נפלא.
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
הסיפור של אדריאן הסלט דייויס.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
אדריאן איבדה את רגלה השמאלית
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
בפיגוע הטרור בבוסטון.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
פגשתי את אדריאן כאשר תמונה זו צולמה
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
בבית החולים השיקומי ספאלדינג.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
אדריאן היא רקדנית, רקדנית באולם נשפים.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
אדריאן חיה ונושמת ריקוד.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
זוהי צורת הביטוי שלה, צורת האמנות שלה.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
באופן טבעי, כאשר איבדה את רגלה
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
בפיגוע הטרור בבוסטון,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
היא אוותה לשוב לרקוד.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
לאחר שפגשתי אותה ונסעתי הביתה ברכבי,
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
חשבתי, אני פרופסור ב MIT.
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
יש לי משאבים. בואו נבנה לה רגל ביונית
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
שתאפשר לה לשוב לחיי הריקוד שלה.
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
הפגשתי בין מדענים מ MIT ומומחים
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
בפרוסטתיקה, רובוטיקה, למידה חישובים
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
וביומכאניקה,
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
ובתקופה של 200 ימי מחקר,
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
למדנו ריקוד.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
הבאנו רקדנים עם רגליים ביולוגיות,
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
ולמדנו כיצד הם נעים,
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
אילו כוחות הם מפעילים על הריצפה,
15:55
and we took those data
375
943166
1551
ולקחנו את הנתונים הללו
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
והשתמשנו בעקרונות בסיסיים של ריקוד,
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
יכולת ריקוד רפלקסיבית,
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
כדי להטמיע את המידע הזה
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
בגפה הביונית.
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
ביוניקה היא איננה רק הפיכת אנשים
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
לחזקים ומהירים יותר.
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
הביטוי שלנו, האנושיות שלנו
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
יכולים להיות מוטמעים באלקטרומכניקה.
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
אלו היו 3.5 שניות
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
בין פיצוצי הפצצות
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
בפיגוע הטרור בבוסטון.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
ב3.5 שניות הללו, הפושעים והפחדנים
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
הורידו את אדריאן מרחבת הריקודים.
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
ב-200 ימים, השבנו אותה אליה.
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
אנו לא נהיה מאויימים, נקרוס,
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
נצומצם, נכבש או נעצר
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
ע"י מעשי אלימות.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(מחיאות כפיים)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
גבירותיי ורבותיי, אנא הרשו לי להציג
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
את אדריאן האסלט דייויס,
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
בהופעתה הראשונה מאז הפיגוע.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
היא רוקדת עם כריסטיאן לייטנר.
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(מחיאות כפיים)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(מוזיקה: "צלצלי בפעמוניי" מאת אנריקה איגלסיאס)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
(מחיאות כפיים)
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
גבירותיי ורבותיי,
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
חברי צות המחקר,
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
אליוט ראוס וניית'ן וילגרי- קארסקי.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
אליוט וניית'ן.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(מחיאות כפיים)
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