TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
Hugh Herr: De nieuwe bionica die ons laat rennen, klimmen en dansen
Filmed:
Readability: 5.5
13,277,876 views
Hugh Herr bouwt de nieuwe generatie bionische ledematen, robotische prothesen geïnspireerd door de ontwerpen van de natuur zelf. Herr is dertig jaar geleden beide benen kwijtgeraakt in een klimongeval. Nu, als hoofd van de MIT Media Lab Biomechatronica-groep, laat hij zijn onvoorstelbare technologie zien in een talk die zowel technisch als heel persoonlijk is -- met hulp van ballroomdanseres Adrianna Haslet-Davis, die haar linkerbeen verloor in 2013 bij de bomaanslag op de marathon van Boston, en voor het eerst weer optreedt op het TED-podium.
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
Diep in de natuur kijkend,
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
turend door het vergrootglas
van de wetenschap,
van de wetenschap,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
extraheren ontwerpers principes,
00:21
processes and materials
3
9073
1627
processen en materialen
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
die de basis vormen van ontwerpmethodiek:
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
van synthetische constructen
die biologische materialen lijken
00:29
biological materials
6
17890
2171
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
tot computationele methoden
die neurale processen emuleren,
die neurale processen emuleren,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
leidt de natuur ons ontwerp.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
Maar onze ontwerpen
leiden de natuur evengoed.
leiden de natuur evengoed.
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
In de genetica, regeneratieve geneeskunst
en synthetische biologie
en synthetische biologie
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
cultiveren ontwerpers nieuwe technologieën
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
die niet zijn voorzien door de natuur.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
De bionica onderzoekt het samenspel
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
tussen biologie en ontwerp.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
Zoals jullie kunnen zien,
zijn mijn benen bionisch.
zijn mijn benen bionisch.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
Vandaag zal ik
de menselijke verhalen vertellen
de menselijke verhalen vertellen
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
van bionische integratie,
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
hoe elektromechanica
vastgemaakt aan het lichaam
vastgemaakt aan het lichaam
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
en geïmplanteerd in het lichaam
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
de kloof begint te overbruggen
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
tussen functiebeperking en functie,
01:18
between human limitation
23
66999
2811
tussen menselijke beperking
01:21
and human potential.
24
69810
2654
en het menselijk potentieel.
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
Bionica heeft mijn lichamelijkheid
gedefinieerd.
gedefinieerd.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
In 1982
werden mijn beide benen geamputeerd
werden mijn beide benen geamputeerd
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
vanwege opgelopen weefselschade
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
door bevriezing
bij een bergbeklimmingsongeval.
bij een bergbeklimmingsongeval.
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
In die periode zag ik mijn lichaam niet
01:38
as broken.
30
86143
1891
als stuk.
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
Ik redeneerde dat een mens
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
nooit stuk kan zijn.
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
Technologie is stuk.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
Technologie is ontoereikend.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
Dit eenvoudige maar krachtige idee
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
was een dringende oproep
01:55
to advance technology
37
103969
2109
om de techniek vooruit te helpen
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
om mijn eigen beperking te elimineren
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
en uiteindelijk de beperking van anderen.
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
Ik begon gespecialiseerde ledematen
te ontwikkelen
te ontwikkelen
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
die me in staat stelden terug te keren
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
naar de verticale wereld
van rots- en ijsklimmen.
van rots- en ijsklimmen.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
Ik merkte al gauw
dat het kunstmatige deel van mijn lichaam
dat het kunstmatige deel van mijn lichaam
02:14
is malleable,
44
122429
1884
vervormbaar is.
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
Het kan elke vorm en functie aannemen
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
als een schone lei waardoor we
structuren kunnen maken
structuren kunnen maken
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
die zelfs verder zouden kunnen gaan
02:26
biological capability.
48
134595
2304
dan biologische mogelijkheden.
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
Ik maakte mijn lengte instelbaar.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
Ik kon 1 meter 50 zijn,
of zo lang als ik wilde.
of zo lang als ik wilde.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(Gelach)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
Dus als ik slecht in mijn vel zat,
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
onzeker, dan maakte ik mezelf langer,
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
voelde ik me
vol zelfvertrouwen en innemend,
vol zelfvertrouwen en innemend,
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
dan ging ik wat lager
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
om de competitie ook een kans te geven.
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(Gelach) (Applaus)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
Met smalle wigvormige voeten
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
kon ik via steile rotsspleten klimmen
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
waar de menselijke voet niet in past.
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
Met gestifte voeten
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
kon ik verticale ijsmuren beklimmen
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
zonder ooit
vermoeide beenspieren te voelen.
vermoeide beenspieren te voelen.
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
Door technologische innovatie,
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
keerde ik sterker en beter terug in mijn sport.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
Technologie had mijn handicap geëlimineerd
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
en me nieuwe klimvaardigheid verleend.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
Als jonge man
stelde ik me een toekomst voor
stelde ik me een toekomst voor
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
waar ver ontwikkelde technologie
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
de wereld kon bevrijden van beperking.
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
Een wereld waarin neurale implantaten
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
de visueel gehandicapten konden laten zien,
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
Een wereld waarin
de verlamden konden lopen
de verlamden konden lopen
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
met behulp van uitwendige skeletten.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
Helaas schiet de technologie tekort
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
en zijn handicaps alomtegenwoordig.
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
Deze man mist drie ledematen.
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
Getuige de huidige stand van de techniek
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
is hij uit de rolstoel,
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
maar we moeten beter werk doen in bionica
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
als we ooit volledige rehabilitatie beogen
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
voor mensen met zulke zware verwondingen.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
In het MIT Media Lab
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
hebben we het centrum
voor extreme bionica opgericht.
voor extreme bionica opgericht.
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
De missie van het centrum is het opleveren
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
van fundamentele wetenschap
en technologische mogelijkheden
en technologische mogelijkheden
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
die biomechatronisch
en regeneratief herstel faciliteert
en regeneratief herstel faciliteert
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
04:07
across a broad range
89
235384
1880
voor een groot aantal hersen-
en lichamelijke beperkingen.
en lichamelijke beperkingen.
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
Vandaag zal ik vertellen
hoe mijn benen werken,
hoe mijn benen werken,
04:15
how they work,
92
243848
1587
als voorbeeld voor dit centrum.
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
Ik heb natuurlijk mijn benen geschoren,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
omdat ik wist dat ik ze zou laten zien.
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
In de bionica
worden extreme interfaces ontwikkeld.
worden extreme interfaces ontwikkeld.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
Mijn bionische ledematen
hebben drie extreme interfaces:
hebben drie extreme interfaces:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
mechanisch, hoe mijn ledematen vastzitten
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
aan mijn biologische lichaam;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
dynamisch, hoe ze bewegen als vlees en bot;
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
en elektrisch, hoe ze communiceren
met mijn zenuwstelsel.
met mijn zenuwstelsel.
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
Ik zal beginnen
met mijn mechanische interface.
met mijn mechanische interface.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
Op het ontwerpgebied
kunnen we nog steeds niet
kunnen we nog steeds niet
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
mechanisch apparaten
aan het lichaam vastmaken.
aan het lichaam vastmaken.
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
Ik vind het buitengewoon
dat tegenwoordig
dat tegenwoordig
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
één van de meest ontwikkelde,
oudste technologieën
oudste technologieën
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
in de menselijke tijdslijn, de schoen,
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
ons nog steeds blaren geeft.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
Hoe kan dat?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
We hebben geen idee hoe we iets
aan ons lichaam vast moeten maken.
aan ons lichaam vast moeten maken.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
Dit is het prachtige, lyrische ontwerpwerk
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
van Professor Neri Oxman
uit het MIT Media Lab.
uit het MIT Media Lab.
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
Het laat ruimtelijk variërende weerstand
van uitwendige skeletten zien
van uitwendige skeletten zien
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
door middel van kleurvariaties
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
in deze model 3D-print.
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
Stel je een toekomst voor met kleding
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
die stijf en zacht is
waar en wanneer nodig,
waar en wanneer nodig,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
voor optimale ondersteuning
en flexibiliteit,
en flexibiliteit,
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
zonder ooit oncomfortabel te zijn.
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
Mijn bionische ledematen zitten vast
aan mijn biologische lichaam
aan mijn biologische lichaam
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
met synthetische huid
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
met variërende stijfheid
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
die de biomechanica weerspiegelen
van mijn onderliggende weefsel.
van mijn onderliggende weefsel.
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
Voor die weerspiegeling
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
ontwikkelden we eerst een wiskundig model
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
van mijn biologische ledemaat.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
Daarvoor gebruikten we
onder andere MRI beelden
onder andere MRI beelden
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
om binnenin mijn lichaam te kijken
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
en de vormen en locaties
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
van verschillende weefsels te bepalen.
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
We gebruikten ook robot-hulpmiddelen.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
Dit is een cirkel van 14 actuatoren
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
die om het biologische ledemaat gaat.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
De actuatoren bewegen
naar het oppervlak van het ledemaat,
naar het oppervlak van het ledemaat,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
meten de onbeladen vorm,
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
en duwen dan op de weefsels
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
om de soepelheid van het weefsel te meten
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
op ieder anatomisch punt.
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
Deze beelden en robotgegevens
combineren we
combineren we
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
tot een wiskundige beschrijving
van mijn biologische ledemaat, links.
van mijn biologische ledemaat, links.
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
Je ziet een aantal punten of knopen.
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
De kleur van de knopen
stelt de weefselsoepelheid voor.
stelt de weefselsoepelheid voor.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
Die transformeren we wiskundig
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
naar het ontwerp van de synthetische huid,
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
hier rechts getoond.
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
We hebben ontdekt dat het optimaal is
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
als de synthetische huid zacht is
waar het lichaam stijf is,
waar het lichaam stijf is,
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
en als de synthetische huid stijf is
waar het lichaam hard is.
waar het lichaam hard is.
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
Die tegenstelling vind je
over alle mogelijke weefselsoepelheden.
over alle mogelijke weefselsoepelheden.
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
Met dit raamwerk hebben we
06:44
With this framework,
153
392425
1728
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
de comfortabelste bionische ledematen
geproduceerd die ik ooit heb gedragen.
geproduceerd die ik ooit heb gedragen.
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
Het is duidelijk dat in de toekomst
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
onze kleding, schoenen, beugels
en protheses
niet langer zullen worden ontworpen
niet langer zullen worden ontworpen
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
en geproduceerd
met ambachtelijke strategieën,
met ambachtelijke strategieën,
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
maar eerder met gegevens-gestuurde
kwantitatieve raamwerken.
kwantitatieve raamwerken.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
In de toekomst zullen onze schoenen
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
ons niet langer blaren geven.
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
We hebben ook voelende
en slimme materialen ingebed
en slimme materialen ingebed
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
in de synthetische huiden.
07:13
This is a material
165
421290
1283
Dit is een materiaal
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
dat is ontwikkeld
door SRI International uit Californië.
door SRI International uit Californië.
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
Onder elektrostatisch effect
verandert het van stijfheid.
verandert het van stijfheid.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
Zonder spanning
is het materiaal soepel.
is het materiaal soepel.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
Het fladdert als papier.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
Als er op de knop wordt gedrukt,
komt er spanning op
komt er spanning op
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
en wordt het zo stijf als een plank.
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
We gebruiken dit materiaal
in de synthetische huid
in de synthetische huid
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
die mijn bionische ledemaat
aan mijn biologische lichaam vastmaakt.
aan mijn biologische lichaam vastmaakt.
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
Wanneer ik hier loop,
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
staat er geen spanning op.
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
De interface is zacht en soepel.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
Als er op de knop wordt gedrukt,
komt er spanning op en wordt het stijf.
komt er spanning op en wordt het stijf.
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
Daardoor kan ik
het bionische ledemaat beter bewegen.
het bionische ledemaat beter bewegen.
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
We bouwen ook uitwendige skeletten.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
Dit uitwendige skelet wordt stijf en zacht
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
op exact de juiste delen van de rencyclus
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
om de biologische gewrichten te beschermen
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
tegen harde klappen en slijtage.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
In de toekomst zal iedereen
uitwendige skeletten dragen
uitwendige skeletten dragen
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
bij gewone activiteiten als rennen.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
Dan de dynamische interface.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
Hoe bewegen mijn bionische ledematen
als vlees en bot?
als vlees en bot?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
In mijn MIT laboratorium
bestuderen we
bestuderen we
hoe mensen met normale fysiologie
staan, lopen en rennen.
staan, lopen en rennen.
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
Wat doen de spieren
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
en hoe worden ze
door het ruggenmerg aangestuurd?
door het ruggenmerg aangestuurd?
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
Deze onderliggende wetenschap
motiveert wat we bouwen.
motiveert wat we bouwen.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
We bouwen bionische enkels,
knieën en heupen.
knieën en heupen.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
We bouwen lichaamsdelen van de grond af.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
De bionische ledematen die ik draag,
heten BiOMs.
heten BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
Ze zijn aangemeten
bij bijna duizend patiënten,
bij bijna duizend patiënten,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
waarvan 400 gewonde soldaten uit de V.S.
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
Hoe het werkt? Bij hiel-impact
controleert het systeem de stijfheid
met een computer
met een computer
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
om de klap te verzachten
van het ledemaat dat de grond raakt.
van het ledemaat dat de grond raakt.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
Daarna, middenin de stap,
levert het bionische ledemaat
levert het bionische ledemaat
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
een hoog koppel en vermogen
om de persoon in de looppas te tillen,
om de persoon in de looppas te tillen,
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
net als spieren in de kuitregio.
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
Deze bionische voortbeweging is klinisch
heel belangrijk voor patiënten.
heel belangrijk voor patiënten.
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
Links zie je een dame
het bionische apparaat dragen.
het bionische apparaat dragen.
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
Rechts een passief apparaat
bij dezelfde dame,
bij dezelfde dame,
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
dat niet in staat is
normale spierfunctie na te bootsen.
normale spierfunctie na te bootsen.
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
Zo kan ze doen
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
wat iedereen zou moeten kunnen doen:
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
haar trap thuis oplopen.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
Bionica kan ook
buitengewoon atletische dingen doen.
buitengewoon atletische dingen doen.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
Hier rent een heer een rotsachtig pad op.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
Dit is Steve Martin, niet de komiek,
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
die zijn benen verloor
bij een bomexplosie in Afghanistan.
bij een bomexplosie in Afghanistan.
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
We bouwen ook uitwendige skeletstructuren
09:37
using these same principles
221
565083
1835
vanuit dezelfde principes
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
die om een biologisch ledemaat passen.
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
Deze heer heeft geen beenaandoening,
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
geen handicap.
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
Hij heeft een normale fysiologie,
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
dus deze uitwendige skeletten
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
leveren koppels en vermogens als spieren
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
zodat zijn eigen spieren
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
deze koppels en vermogens
niet hoeven leveren.
niet hoeven leveren.
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
Dit is het eerste uitwendige skelet ooit
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
dat menselijk lopen zowaar verbetert.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
Het vermindert
de metabolische kosten significant.
de metabolische kosten significant.
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
Het helpt zo goed,
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
dat als een gewoon gezond persoon
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
het apparaat veertig minuten draagt
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
en het dan afdoet,
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
hun eigen biologische benen
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
belachelijk zwaar en onhandig voelen.
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
We beginnen het tijdperk
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
waarin machines
die aan ons lichaam vastzitten
die aan ons lichaam vastzitten
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
ons sterker en sneller
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
en efficiënter zullen maken.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
Nu de elektrische interface:
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
hoe communiceren mijn bionische ledematen
met mijn zenuwstelsel?
met mijn zenuwstelsel?
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
Over mijn resterende ledemaat
zitten elektroden
zitten elektroden
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
die de elektrische puls
van mijn spieren meten.
van mijn spieren meten.
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
Dat wordt doorgegeven
aan het bionische ledemaat,
aan het bionische ledemaat,
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
zodat als ik eraan denk
mijn fantoomledemaat te bewegen,
mijn fantoomledemaat te bewegen,
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
de robot deze bewegingswens opmerkt.
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
Dit diagram laat fundamenteel zien
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
hoe het bionische ledemaat
wordt gecontroleerd.
wordt gecontroleerd.
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
We modelleren dus het biologische ledemaat
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
en we hebben ontdekt
welke reflexen voorkomen,
welke reflexen voorkomen,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
hoe de reflexen van het ruggenmerg
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
de spieren controleren
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
en met die capaciteit
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
zijn de chips
van mijn bionische ledemaat uitgerust.
van mijn bionische ledemaat uitgerust.
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
Daarna hebben we
de gevoeligheid gemoduleerd van de reflex,
de gevoeligheid gemoduleerd van de reflex,
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
de gemodelleerde ruggenmerg-reflex,
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
met het neurale signaal,
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
zodat wanneer ik mijn spieren ontspan
in mijn resterende ledemaat,
in mijn resterende ledemaat,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
ik heel weinig koppel en vermogen krijg,
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
maar hoe meer ik mijn spieren aanzet,
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
hoe meer koppel ik krijg
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
en ik kan zelfs rennen.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
Dat was de eerste demonstratie
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
van een rengang onder neuraal commando.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
Dat voelt geweldig.
11:30
(Applause)
271
678420
3976
(Applaus)
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
We willen een stap verder gaan.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
We willen echt de cirkel rond maken
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
tussen het menselijke
en het bionische, uitwendige ledemaat.
en het bionische, uitwendige ledemaat.
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
We doen experimenten
waar we zenuwen kweken,
waar we zenuwen kweken,
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
doorsneden zenuwen,
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
door kanalen, ofwel microkanaal-stralen.
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
Aan de andere kant van het kanaal
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
hecht de zenuw dan aan cellen,
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
huidcellen en spiercellen.
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
In de motorkanalen kunnen we voelen
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
hoe de persoon wil bewegen.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
Dat kan draadloos worden verstuurd
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
naar het bionische ledemaat,
waar sensoren
waar sensoren
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
kunnen converteren naar stimulaties
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
in aangrenzende kanalen,
sensorische kanalen.
sensorische kanalen.
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
Dus als dit is uitontwikkeld
12:13
and for human use,
288
721571
2399
en klaar voor menselijk gebruik,
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
dan zullen personen als ik
niet alleen synthetische ledematen hebben
die bewegen als vlees en bot,
die bewegen als vlees en bot,
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
maar die echt voelen als vlees en bot.
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
Deze video laat Lisa Mallette zien
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
kort nadat ze
twee bionische ledematen kreeg aangemeten.
twee bionische ledematen kreeg aangemeten.
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
Inderdaad maakt bionica
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
een groot verschil in de levens van mensen.
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
(Video) Lisa Mallette: Oh mijn God.
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
Oh mijn god, het is niet wáár.
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
Het is net alsof ik een echt been heb.
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
Begin nu niet te rennen.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
Man: Draai je nu om
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
en doe hetzelfde terwijl je omhoog loopt.
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
Loop omhoog: ga van je hiel naar je teen,
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
gewoon zoals op vlakke grond.
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
Probeer de helling op te lopen.
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
LM: Oh mijn god.
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
Man: Duwt het je omhoog?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
LM: Ja! Ik ben niet eens --
ik kan het niet eens beschrijven.
ik kan het niet eens beschrijven.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
Man: het duwt je helemaal omhoog.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
Hugh Herr: Volgende week
bezoek ik het centrum --
bezoek ik het centrum --
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
(Applaus) Bedankt, bedankt.
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
Bedankt. Volgende week bezoek ik
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
het Center for Medicare
and Medicaid Services,
and Medicaid Services,
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
en ga ik proberen ze over te halen
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
om passende codetaal
en prijzen te verlenen
en prijzen te verlenen
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
zodat deze technologie
beschikbaar kan worden gemaakt
beschikbaar kan worden gemaakt
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
voor de patiënten die het nodig hebben.
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
Bedankt. (Applaus)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
Het is niet erg bekend
dat meer dan de helft
van de wereldbevolking
van de wereldbevolking
13:41
of the world's population
319
809604
1979
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
een of andere cognitieve,
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
emotionele, sensorische
of motorische aandoening heeft.
of motorische aandoening heeft.
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
Door slechte techniek
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
resulteren aandoeningen te vaak
in handicaps
in handicaps
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
en een lagere levenskwaliteit.
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
Basisniveaus van fysiologisch functioneren
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
zouden deel moeten uitmaken
van onze mensenrechten.
van onze mensenrechten.
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
Iedereen zou het recht moeten hebben
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
om te leven zonder handicap
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
als ze daarvoor kiezen --
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
het recht om te leven
zonder ernstige depressie;
zonder ernstige depressie;
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
het recht om een geliefde te zien
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
in het geval van gezichtsaandoeningen;
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
of het recht om te lopen of te dansen;
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
in het geval van verlammingen
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
of amputaties van ledematen.
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
Als samenleving kunnen we
deze mensenrechten bewerkstelligen
deze mensenrechten bewerkstelligen
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
als we aannemen
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
dat mensen geen mankementen hebben.
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
Een persoon kan nooit stuk zijn.
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
Onze bebouwde omgeving, onze technologieën
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
zijn stuk en hebben mankementen.
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
Wij, de mensheid,
hoeft zijn beperkingen niet te accepteren,
hoeft zijn beperkingen niet te accepteren,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
maar we kunnen beperkingen overstijgen
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
door technologische innovatie.
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
Inderdaad, door fundamentele vooruitgang
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
in bionica in deze eeuw,
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
zullen we
de technologische fundamenten leggen
de technologische fundamenten leggen
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
voor een verbeterde menselijke ervaring
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
en zullen we beperkingen
uit de weg ruimen.
uit de weg ruimen.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
Ik wil graag afsluiten met nog één verhaal,
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
een prachtig verhaal,
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
het verhaal van Adrianne Haslet-Davis.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
Adrianne verloor haar linkerbeen
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
in de terroristische aanslag in Boston.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
Deze foto is van onze ontmoeting
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
in het Spaulding revalidatie-ziekenhuis.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
Adrianne is danseres, ballroomdanseres.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
Adrianne ademt en leeft voor dans.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
Het is haar expressie.
Het is haar kunstvorm.
Het is haar kunstvorm.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
Toen ze haar ledemaat verloor
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
in de terroristische aanslag in Boston,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
wilde ze uiteraard
terug naar de dansvloer.
terug naar de dansvloer.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
Na onze ontmoeting
terugrijdend in mijn auto
terugrijdend in mijn auto
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
dacht ik: ik ben een MIT-hoogleraar.
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
Ik heb middelen. Laten we
een bionisch been voor haar bouwen
een bionisch been voor haar bouwen
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
zodat ze weer terug kan
naar haar dansleven.
naar haar dansleven.
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
Ik bracht MIT-wetenschappers bijeen
met expertise
met expertise
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
in prothetiek, robotica, machine-leren
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
en biomechanica.
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
Gedurende een onderzoeksperiode
van tweehonderd dagen,
van tweehonderd dagen,
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
bestudeerden we dansen.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
We haalden er dansers bij
met biologische ledematen
met biologische ledematen
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
en we bestudeerden hoe zij bewegen,
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
welke krachten ze
op de dansvloer uitoefenen.
op de dansvloer uitoefenen.
15:55
and we took those data
375
943166
1551
Met die gegevens
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
hebben we
fundamentele dansprincipes opgesteld:
fundamentele dansprincipes opgesteld:
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
reflexieve danscapaciteit.
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
Die intelligentie hebben we ingebed
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
in het bionische ledemaat.
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
Bionica gaat niet alleen over mensen
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
sterker en sneller maken.
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
Onze expressie, onze menselijkheid
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
kan worden ingebed in elektromechanica.
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
Het duurde 3,5 seconden
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
tussen de bomexplosies
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
in de terroristische aanslag in Boston.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
In 3,5 seconden
haalden de criminelen en lafaards
haalden de criminelen en lafaards
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
Adrianne van de dansvloer af.
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
In tweehonderd dagen,
zetten wij haar terug.
zetten wij haar terug.
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
We zullen niet worden geïntimideerd,
ten val worden gebracht,
ten val worden gebracht,
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
worden vernietigd, overwonnen of gestopt
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
door gewelddadige acties.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(Applaus)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
Dames en heren,
mag ik alstublieft voorstellen:
mag ik alstublieft voorstellen:
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
Adrianne Haslet-Davis,
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
haar eerste voorstelling sinds de aanslag.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
Ze danst met Christian Lightner.
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(Applaus)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(Muziek: "Ring my Bell"
uitgevoerd door Enrique Iglesias)
uitgevoerd door Enrique Iglesias)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
(Applaus)
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
Dames en heren,
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
leden van het onderzoeksteam,
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
Elliot Rouse en Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
Elliot en Nathan.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(Applaus)
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