TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
Hugh Herr: A nova biônica que nos permite correr, escalar e dançar
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Hugh Herr está construindo a próxima geração de membros biônicos, próteses robóticas inspiradas nos designs da própria natureza. Herr perdeu ambas as pernas em um acidente há 30 anos, quando escalava; agora, como chefe do grupo de Biomecatrônica do MIT Media Lab, mostra sua incrível tecnologia em uma palestra tanto técnica como profundamente pessoal — com a ajuda da dançarina de salão Adrianne Haslet-Davis, que perdeu sua perna esquerda no bombardeio da Maratona de Boston de 2013, e se apresenta novamente pela primeira vez no palco do 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
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00:13
Looking deeply inside nature
0
1014
2828
Olhando profundamente a natureza
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
através da lente de aumento da ciência,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
projetistas extraem princípios,
00:21
processes and materials
3
9073
1627
processos e materiais
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
que estão formando a
base da metodologia do design,
base da metodologia do design,
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
desde construções sintéticas
que se assemelham
que se assemelham
00:29
biological materials
6
17890
2171
a materiais biológicos
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
até métodos computacionais
que simulam processos neurais,
que simulam processos neurais,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
a natureza está conduzindo o design.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
O design também
está conduzindo a natureza.
está conduzindo a natureza.
No reino da genética,
medicina regenerativa
medicina regenerativa
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
e da biologia sintética,
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
projetistas estão
desenvolvendo novas tecnologias
desenvolvendo novas tecnologias
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
nunca antes vistas ou
previstas pela natureza.
previstas pela natureza.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
A biônica explora a interação
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
entre a biologia e o design.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
Como podem ver,
minhas pernas são biônicas.
minhas pernas são biônicas.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
Hoje contarei histórias humanas
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
de integração biônica,
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
Como dispositivos eletromecânicos
anexados ao corpo
anexados ao corpo
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
e implantados dentro do corpo
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
estão começando a fechar a lacuna
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
entre incapacidade e capacidade,
01:18
between human limitation
23
66999
2811
entre limitação humana
01:21
and human potential.
24
69810
2654
e potencial humano
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
A biônica definiu minha corporalidade.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
Em 1982, minhas pernas foram amputadas
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
pelo dano gerado ao tecido
devido ao congelamento
devido ao congelamento
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
que ocorreu durante
um acidente de alpinismo.
um acidente de alpinismo.
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
Naquele momento, eu não vi meu corpo
01:38
as broken.
30
86143
1891
como quebrado.
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
Eu argumentava que o ser humano
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
jamais pode estar quebrado.
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
A tecnologia é que está quebrada.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
A tecnologia é que é inadequada.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
Essa ideia simples mas poderosa
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
foi um chamado
01:55
to advance technology
37
103969
2109
para evoluir a tecnologia
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
para eliminar minha própria deficiência
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
e finalmente a deficiência de outros.
comecei desenvolvendo
membros especializados
membros especializados
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
que me permitissem retornar
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
ao mundo vertical
da escalada de rocha e gelo.
da escalada de rocha e gelo.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
Rapidamente me dei conta de
que a parte artificial de meu corpo
que a parte artificial de meu corpo
02:14
is malleable,
44
122429
1884
é maleável,
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
capaz de assumir
qualquer forma, qualquer função
qualquer forma, qualquer função
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
um tela branca para se criar
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
talvez estruturas que pudessem ir além
02:26
biological capability.
48
134595
2304
da capacidade biológica.
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
Deixei minha altura ajustável.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
Eu podia ter só um metro e meio
ou ser tão alto quanto quisesse.
ou ser tão alto quanto quisesse.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(Risos)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
Então quando eu me sentia mal,
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
inseguro, era só aumentar minha altura,
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
mas quando estivesse
me sentindo confiante,
me sentindo confiante,
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
diminuiria minha altura um grau
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
só para dar alguma chance à competição.
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(Risos) (Aplausos)
Os pés estreitos e cunhados
me permitiram escalar
me permitiram escalar
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
fissuras íngremes da rocha
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
onde os pés humanos não podem penetrar,
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
e os pés pontudos me permitiram escalar
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
paredes verticais de gelo
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
Sem sentir fadiga no músculo da perna.
Através da inovação tecnológica,
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
retornei para meu esporte
mais forte e melhor.
mais forte e melhor.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
A tecnologia havia
eliminado minha deficiência
eliminado minha deficiência
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
e me permitido
uma nova proeza na escalada.
uma nova proeza na escalada.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
Como jovem, imaginei o mundo futuro
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
onde tanto avanço tecnológico
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
pudesse livrar o mundo da deficiência,
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
um mundo onde
implantes neurais permitiriam
implantes neurais permitiriam
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
ao cego enxergar,
um mundo no qual o
paralítico pudesse andar
paralítico pudesse andar
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
através dos exoesqueletos do corpo.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
Infelizmente, devido às
deficiências na tecnologia,
deficiências na tecnologia,
há excesso de deficientes no mundo.
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
Este senhor não possui três membros.
Como um testemunho à tecnologia atual,
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
ele está fora da cadeira de rodas,
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
mas precisamos fazer
um trabalho melhor na biônica,
um trabalho melhor na biônica,
para permitir um dia a reabilitação total
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
para a pessoa com este nível de lesão.
No MIT Media Lab, nós estabelecemos
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
o Centro de Biônica Extrema.
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
A missão do centro
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
é avançar a ciência fundamental
e a capacidade tecnológica que permitirá
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
o reparo biomecatrônico
e regenerativo de seres humanos
e regenerativo de seres humanos
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
04:07
across a broad range
89
235384
1880
através de uma larga escala
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
de deficiências cerebrais e corporais.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
Hoje, contarei a vocês
como minhas pernas funcionam,
como minhas pernas funcionam,
04:15
how they work,
92
243848
1587
como elas trabalham,
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
como um caso no centro desta questão.
Eu fiz questão de depilar
minhas pernas ontem à noite,
minhas pernas ontem à noite,
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
pois sabia que iria mostrá-las.
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
A biônica implica na engenharia
de interfaces extremas.
de interfaces extremas.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
Há três interfaces extremas
em meus membros biônicos:
em meus membros biônicos:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
mecânica, como os meus membros são ligados
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
a meu corpo biológico;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
dinâmica, como se movem como carne e osso;
e elétrica, como se comunicam
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
com meu sistema nervoso.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
Vou começar com a interface mecânica.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
Na área do design,
nós ainda não entendemos
nós ainda não entendemos
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
como anexar dispositivos
ao corpo mecanicamente.
ao corpo mecanicamente.
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
É extraordinário para mim
que, hoje em dia,
que, hoje em dia,
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
uma das tecnologias mais antigas
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
na cronologia humana, o sapato,
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
ainda nos cause bolhas.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
Como pode?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
Não sabemos como anexar
coisas aos nossos corpos.
coisas aos nossos corpos.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
Este é o lindo trabalho de design lírico
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
do Professor Neri Oxman, do MIT Media Lab,
mostrando variações espaciais
de impedâncias exoesqueléticas
de impedâncias exoesqueléticas
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
mostrado aqui como variação de cor
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
neste modelo impresso em 3D.
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
Imagine um futuro onde as roupas
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
sejam duras e macias onde você precisa,
e quando precisa, para um melhor
suporte e flexibilidade,
suporte e flexibilidade,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
sem causar desconforto.
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
Meus membros biônicos
são unidos ao corpo biológico
são unidos ao corpo biológico
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
através de peles sintéticas,
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
com variações de rigidez
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
que imitam a biomecânica
por baixo do meu tecido.
por baixo do meu tecido.
Para conseguir essa imitação,
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
primeiro desenvolvemos
um modelo matemático
um modelo matemático
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
do meu membro biológico.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
Para isso, usamos instrumentos de
visualização como a ressonância magnética
visualização como a ressonância magnética
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
para ver dentro do meu corpo,
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
para entender geometrias e posições
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
de vários tecidos.
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
Também utilizamos ferramentas robóticas.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
Aqui, um círculo de 14 acionadores
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
que circunda o membro biológico.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
Os acionadores entram,
encontram a superfície do membro,
encontram a superfície do membro,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
medem sua forma descarregada,
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
e então eles pressionam os tecidos,
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
medindo a conformidade do tecido
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
em cada ponto anatômico.
Combinamos dados
de visualização e robóticos
de visualização e robóticos
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
para criar uma descrição matemática
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
do meu membro biológico, à esquerda.
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
vocês veem um grupo de pontos ou nós.
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
Em cada nó, uma cor mostra
a conformidade do tecido.
a conformidade do tecido.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
Assim nós fazemos uma
transformação matemática
transformação matemática
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
ao desenho da pele sintética
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
à direita,
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
e descobrimos
que, onde o corpo é rígido,
a pele sintética deve ser suave;
a pele sintética deve ser suave;
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
onde o corpo é suave,
a pele sintética é rígida;
a pele sintética é rígida;
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
e esse espelhamento ocorre
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
por todas as conformidades do tecido.
06:44
With this framework,
153
392425
1728
Com essa estrutura,
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
nós produzimos membros biônicos
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
que são os membros
mais confortáveis que já usei.
mais confortáveis que já usei.
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
Claramente, no futuro,
nossas roupas, sapatos, aparelhos,
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
nossas próteses não serão mais projetados
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
e fabricados através de
estratégias artesanais,
estratégias artesanais,
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
e sim estruturas quantitativas
baseadas em dados.
baseadas em dados.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
No futuro, nossos sapatos
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
Não causarão mais bolhas.
Também estamos inserindo
materiais inteligentes e de detecção
materiais inteligentes e de detecção
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
nas peles sintéticas.
07:13
This is a material
165
421290
1283
Este é um material
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
desenvolvido pela
SRI International, Califórnia.
SRI International, Califórnia.
Sob o efeito eletrostático,
muda a rigidez.
muda a rigidez.
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
Assim, com a voltagem zero,
o material é complacente.
o material é complacente.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
É flexível como papel.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
Uma vez acionado o botão,
uma voltagem é aplicada,
uma voltagem é aplicada,
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
e torna-se rígido como uma tábua.
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
Nós incorporamos este material
sob a pele sintética
sob a pele sintética
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
que une meu membro biônico
ao meu corpo biológico.
ao meu corpo biológico.
Quando eu ando aqui,
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
não há voltagem.
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
Minha interface é macia e complacente.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
Acionando o botão, aplica-se
a voltagem, e ele se firma,
a voltagem, e ele se firma,
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
dando-me maior manobrabilidade
do membro biônico.
do membro biônico.
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
Também estamos construindo exoesqueletos.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
Este exoesqueleto torna-se rígido e suave
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
nas áreas certas do ciclo de corrida
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
para proteger as juntas biológicas
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
de altos impactos e degradação.
No futuro, todos usaremos exoesqueletos
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
em atividades comuns
como, por exemplo, correr.
como, por exemplo, correr.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
Uma interface dinâmica.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
Como meus membros biônicos
se movem como carne e osso?
se movem como carne e osso?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
Em meu laboratório do MIT,
estudamos como humanos
estudamos como humanos
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
com fisiologias normais,
ficam de pé, andam e correm.
ficam de pé, andam e correm.
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
O que os músculos estão fazendo
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
e como são controlados
pela medula espinhal.
pela medula espinhal.
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
Essa ciência básica
é que gera o que construímos.
é que gera o que construímos.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
Construímos tornozelos,
joelhos e quadris biônicos.
joelhos e quadris biônicos.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
Construímos as partes
do corpo de baixo para cima.
do corpo de baixo para cima.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
Os membros biônicos que
estou usando são chamados BiOMs.
estou usando são chamados BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
Eles foram adaptados
a quase mil pacientes,
a quase mil pacientes,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
400 dos quais foram para
soldados feridos dos Estados Unidos.
soldados feridos dos Estados Unidos.
Como funciona? No apoio do calcanhar,
sob controle do computador,
sob controle do computador,
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
o sistema controla a rigidez
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
para atenuar o impacto
do membro ao tocar o chão.
do membro ao tocar o chão.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
Assim, na postura,
os membros biônicos emitem
os membros biônicos emitem
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
alto esforço de rotação
para levantar a pessoa
para levantar a pessoa
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
para dar o passo,
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
comparável a como os músculos
trabalham na região da panturrilha.
trabalham na região da panturrilha.
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
Esta propulsão biônica é muito importante
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
clinicamente para os pacientes.
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
À esquerda, um dispositivo
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
usado por uma senhora.
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
À direita, um dispositivo passivo
usado pela mesma senhora,
usado pela mesma senhora,
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
e não consegue simular
a função normal do músculo,
a função normal do músculo,
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
permitindo-lhe fazer algo
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
que todos deveriam ser capazes de fazer,
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
subir e descer os degraus de casa.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
A biônica permite feitos
atléticos extraordinários.
atléticos extraordinários.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
Aqui está um senhor correndo
por um caminho rochoso.
por um caminho rochoso.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
Este é Steve Martin, não o comediante,
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
que perdeu as pernas
numa explosão no Afeganistão.
numa explosão no Afeganistão.
Também estamos construindo
estruturas de exoesqueletos,
estruturas de exoesqueletos,
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
utilizando estes mesmos princípios,
09:37
using these same principles
221
565083
1835
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
que envolvem os membros biológicos.
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
Este senhor não possui
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
nada nas pernas, nenhuma deficiência
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
Ele possui uma fisiologia normal.
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
Então, estes exoesqueletos estão agindo
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
nos músculos como força de rotação.
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
Assim, seus próprios
músculos não necessitam
músculos não necessitam
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
daqueles movimentos de força de rotação.
Este é o primeiro exoesqueleto na história
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
que realmente reforça o andar humano.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
Reduz significativamente
o custo metabólico.
o custo metabólico.
Seu esforço é tão profundo
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
que quando uma pessoa normal, saudável,
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
usa-o por 40 minutos e depois o retira,
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
suas próprias pernas biológicas
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
parecem pesadas e desajeitadas.
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
Estamos iniciando a era na qual
máquinas anexadas ao corpo
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
nos tornarão mais fortes e rápidos
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
e mais eficientes.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
Prosseguindo para a interface elétrica,
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
como os membros biônicos se comunicam
com meu sistema nervoso?
com meu sistema nervoso?
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
Pelo meu membro residual há eletrodos
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
que medem o pulso elétrico
dos meus músculos,
dos meus músculos,
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
que se comunicam
com meu membro biônico.
com meu membro biônico.
Assim, quando eu penso
em mover meu membro fantasma,
em mover meu membro fantasma,
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
o robô segue a pista dos
desejos de movimento.
desejos de movimento.
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
Este diagrama mostra fundamentalmente
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
como o membro biônico é controlado.
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
Assim, modelamos o
membro biológico ausente,
membro biológico ausente,
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
e descobrimos quais reflexos ocorreram,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
como os reflexos da medula espinhal
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
estão controlando os músculos,
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
e essa capacidade está inserida
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
nos chips do membro biônico.
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
O que fizemos foi que nós modulamos
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
a sensibilidade do reflexo,
o reflexo espinhal modelado,
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
com o sinal neural.
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
Assim, quando relaxo os músculos
do membro residual,
do membro residual,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
fico com pouco
esforço de rotação e potência,
esforço de rotação e potência,
mas quanto mais eu ativo meus músculos
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
maior esforço de rotação eu consigo,
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
e posso até correr.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
E esta foi a primeira demonstração
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
de uma marcha de corrida
sob comando neural.
sob comando neural.
Sensação ótima.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
(Aplausos)
11:30
(Applause)
271
678420
3976
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
Queremos ir um passo adiante.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
Queremos fechar o ciclo
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
entre o membro humano
e o membro biônico externo.
e o membro biônico externo.
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
Estamos realizando experimentos
em que cultivamos nervos,
em que cultivamos nervos,
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
nervos atravessados,
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
por canais, ou raios de microcanais.
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
Pelo outro lado do canal,
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
o nervo então se anexa às células,
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
células da pele e musculares.
Nos canais motores, podemos sentir
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
como a pessoa deseja se movimentar.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
E pode ser enviado via wireless
ao membro biônico,
ao membro biônico,
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
então, sensores no membro biônico
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
podem ser convertidos a estímulos
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
em canais adjacentes, canais sensoriais.
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
Quando isso estiver
completamente desenvolvido
completamente desenvolvido
12:13
and for human use,
288
721571
2399
para utilização humana,
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
pessoas como eu terão não somente
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
membros sintéticos que
se movimentam como carne e osso,
se movimentam como carne e osso,
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
mas que, na verdade,
dão a sensação de carne e osso.
dão a sensação de carne e osso.
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
Este vídeo mostra Lisa Mallette,
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
pouco após usar dois membros biônicos.
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
Realmente a biônica está fazendo
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
uma profunda diferença
na vida das pessoas.
na vida das pessoas.
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
(Video) Lisa Mallette: Meu Deus.
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
Meu Deus. Não acredito.
É como se eu tivesse uma perna de verdade.
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
Não comece a correr.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
Homem: Agora vire-se
e faça a mesma coisa subindo.
e faça a mesma coisa subindo.
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
Suba, do calcanhar ao dedão,
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
como você caminharia no plano.
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
Tente subir a rampa.
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
LM: Meu Deus.
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
Homem: Está empurrando-a para cima?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
LM: Sim! Não estou nem...
Não consigo descrever.
Não consigo descrever.
Homem: Está empurrando-a para cima.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
Hugh Herr: Semana que vem,
vou visitar os centros...
vou visitar os centros...
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
(Aplausos) Obrigado, obrigado.
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
Obrigado. Semana que vem, vou visitar
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
o Centro de Serviços
de Assistência Médica,
de Assistência Médica,
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
e tentarei convencê-los
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
a ceder preço e código
de linguagem apropriados
de linguagem apropriados
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
para que esta tecnologia
possa ser disponibilizada
possa ser disponibilizada
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
aos pacientes que necessitarem dela.
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
Obrigado. (Aplausos)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
Não é muito reconhecido,
mas mais da metade
mas mais da metade
13:41
of the world's population
319
809604
1979
da população mundial
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
sofre de alguma forma
de condição cognitiva
de condição cognitiva
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
emocional, sensorial ou motora,
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
e, devido à tecnologia precária,
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
muitas vezes, estas condições
tornam-se deficiências
tornam-se deficiências
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
e uma qualidade de vida pior.
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
Níveis básicos de funções fisiológicas
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
deveriam ser parte
de nossos direitos humanos.
de nossos direitos humanos.
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
Toda pessoa deveria ter o direito
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
de viver sem deficiência,
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
se eles assim quiserem;
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
o direito de viver sem depressões;
o direito de ver a pessoa amada,
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
no caso da visão debilitada,
ou o direito de andar ou dançar,
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
no caso de membros paralíticos
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
ou membros amputados.
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
Como sociedade, podemos
conquistar estes direitos,
conquistar estes direitos,
se aceitarmos a proposição
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
de que humanos não são deficientes.
Uma pessoa nunca pode estar quebrada.
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
Nossos ambientes artificiais,
nossas tecnologias,
nossas tecnologias,
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
são quebrados e incapazes.
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
Nós não precisamos
aceitar nossas limitações,
aceitar nossas limitações,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
e podemos transcender nossa deficiência
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
através da inovação tecnológica.
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
Através de avanços fundamentais
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
na biônica neste século,
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
iremos construir a base tecnológica
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
para uma experiência humana melhor,
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
e acabaremos com a deficiência.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
Eu gostaria de terminar
com mais uma história,
com mais uma história,
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
uma linda história,
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
a história de Adrianne Haslet-Davis.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
Adrianne perdeu sua perna esquerda
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
no ataque terrorista em Boston.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
Eu conheci Adrianne
quando esta foto foi tirada,
quando esta foto foi tirada,
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
no Hospital Spaulding de Reabilitação.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
Adrianne é uma dançarina de salão.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
Adrianne respira e vive a dança.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
É como ela se expressa.
É sua forma de arte.
É sua forma de arte.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
Naturalmente, quando ela perdeu seu membro
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
no ataque terrorista em Boston,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
ela queria voltar à pista de dança.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
Após conhecê-la e levá-la para casa,
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
eu pensei: "Sou um professor do MIT.
Tenho recursos, vamos construir
um membro biônico para ela,
um membro biônico para ela,
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
para capacitá-la a voltar
para sua vida na dança".
para sua vida na dança".
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
Eu trouxe cientistas do MIT especialistas
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
em próteses, robótica, aprendizagem
de máquina e biomecânica,
de máquina e biomecânica,
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
e durante 200 dias de pesquisa,
nós estudamos a dança.
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
Trouxemos dançarinos
com membros biológicos
com membros biológicos
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
e estudamos como eles se movimentam,
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
quais forças eles aplicam
na pista de dança.
na pista de dança.
Pegamos esses dados
15:55
and we took those data
375
943166
1551
e estudamos os princípios
fundamentais da dança,
fundamentais da dança,
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
capacidade reflexiva da dança,
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
e incluímos essa inteligência
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
ao membro biônico.
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
A biônica não se trata só
de tornar as pessoas
de tornar as pessoas
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
mais fortes e rápidas.
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
Nossa expressão e nossa humanidade
podem ser incorporadas à eletromecânica.
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
Foram 3,5 segundos
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
entre as explosões
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
no ataque terrorista de Boston.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
Em 3,5 segundos, os criminosos e covardes
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
tiraram Adrianne da pista de dança.
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
Em 200 dias, nós a colocamos de volta.
Não seremos intimidados, abatidos,
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
diminuídos, vencidos ou impedidos
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
por atos de violência.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(Aplausos)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
Senhoras e senhores,
permitam-me apresentar
permitam-me apresentar
Adrianne Haslet-Davis,
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
em sua primeira
apresentação desde o ataque.
apresentação desde o ataque.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
Ela vai dançar com Christian Lightner.
(Aplausos)
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(Música: "Ring My Bell",
por Henrique Iglesias)
por Henrique Iglesias)
(Aplausos)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
Senhoras e senhores,
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
membros do time de pesquisa:
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
Elliott Rouse e Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
Elliott e Nathan.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(Aplausos)
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