TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
Hugh Herr: Nová bionika, ktorá nám umožni behať, liezť a tancovať
Filmed:
Readability: 5.5
13,277,876 views
Hugh Herr vyvíja a stavia bionické končatiny budúcej generácie, robotickú protetiku, ktorá je inšpirovaná prírodným dizajnom. Herr prišiel o nohy pri horolezeckom nešťastí pred tridsiatimi rokmi. Teraz, ako šéf Biomechatronickej skupiny laboratórií na MIT predvádza neuveriteľnú technológiu v prednáške, ktorá je aj technická aj hlboko osobná – s Adrianne Haslet-Davis, tanečníčkou spoločenských tancov, ktorá prišla o nohu v roku 2013 pri bostonskom bombovom útoku, a pri prednáške po prvýkrát zase tancuje.
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
Hlbokým pohľadom do prírody
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
cez zväčšovacie sklo vedy,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
dizajnéri čerpajú základy,
00:21
processes and materials
3
9073
1627
procesy a materiály,
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
ktoré formujú úplnú podstatu
dizajnérskej metodiky,
dizajnérskej metodiky,
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
od syntetických konštrukcií,
ktoré pripomínajú
ktoré pripomínajú
00:29
biological materials
6
17890
2171
biologické materiály,
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
až po výpočtové metódy, ktoré
napodobňujú nervové procesy,
napodobňujú nervové procesy,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
a tak príroda poháňa tvorbu dizajnu.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
A dizajn poháňa prírodu.
V kráľovstve genetiky,
regeneračnej medicíny
regeneračnej medicíny
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
a syntetickej biológie
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
dizajnéri vyvíjajú neobvyklé technológie,
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
v prírode úplne netušené.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
Bionika skúma súhru
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
medzi biológiou a dizajnom.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
Ako vidíte, moje nohy sú bionické.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
Dnes budem rozprávať ľudské príbehy
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
bionického spojenia,
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
ako elektromechanika pripojená k telu
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
a implantovaná do tela
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
začína premosťovať rozdiel
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
medzi invaliditou a funkčnosťou,
01:18
between human limitation
23
66999
2811
medzi ľudskými hranicami
01:21
and human potential.
24
69810
2654
a ľudskými možnosťami.
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
Bionika definovala moje fyzické bytie.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
V roku 1982 som prišiel o obe moje nohy
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
kvôli poškodeniu tkaniva
spôsobeného omrzlinami,
spôsobeného omrzlinami,
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
ktoré som si spôsobil
počas horolezeckého nešťastia.
počas horolezeckého nešťastia.
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
V tom čase som nepovažoval svoje telo
01:38
as broken.
30
86143
1891
za poškodené.
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
Zdôvodňoval som si to tým,
že ľudská bytosť
že ľudská bytosť
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
sa nikdy nemôže poškodiť.
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
Technológia sa môže poškodiť.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
Technológia môže byť nedostatočná.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
Táto jednoduchá, avšak silná, myšlienka
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
stála za volaním do zbrane
01:55
to advance technology
37
103969
2109
k posunutiu technológie,
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
ktorá by eliminovala moje vlastné
telesné obmedzenie,
telesné obmedzenie,
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
a nakoniec aj telesné
obmedzenia ostatných.
obmedzenia ostatných.
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
Začal som vývojom
špecializovaných končatín,
špecializovaných končatín,
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
ktoré mi dovolili návrat
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
do vertikálneho sveta skalolezectva.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
Rýchlo som pochopil,
že umelá časť môjho tela
že umelá časť môjho tela
02:14
is malleable,
44
122429
1884
je prispôsobivá,
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
schopná niesť akúkoľvek
formu alebo funkciu,
formu alebo funkciu,
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
úplne nová, nepopísaná vec,
cez ktorú by sa možno dali vytvoriť
cez ktorú by sa možno dali vytvoriť
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
konštrukcie, ktoré by mohli prekonať
02:26
biological capability.
48
134595
2304
biologické schopnosti.
Mohol som meniť svoju telesnú výšku.
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
Od 150 cm až po výšku, akú som chcel.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(smiech)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
A tak, keď som sa cítil zle
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
a neisto, zdvihol som svoju výšku,
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
ale keď som sa cítil sebaisto a dokonalo,
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
zrazil som svoju výšku na minimum,
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
aby som dal konkurencii nejakú šancu.
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(smiech) (potlesk)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
Zúžené, klinovité chodidlá,
mi umožnili liezť
mi umožnili liezť
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
po strmých skalnatých puklinách,
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
do ktorých by sa ľudské
chodidlo nedostalo,
chodidlo nedostalo,
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
a mačacie chodidlá mi umožnili liezť
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
na kolmé ľadové steny
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
bez pocitu svalovej únavy.
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
Pomocou technologických inovácií
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
som sa vrátil k môjmu športu
silnejší a lepší.
silnejší a lepší.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
Technológia vymazala
moje telesné obmedzenie
moje telesné obmedzenie
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
a umožnila mi nové lezecké zručnosti.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
Ako mladý muž som si
predstavoval budúcnosť,
predstavoval budúcnosť,
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
kde je technológia taká pokročilá,
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
že dokáže zbaviť telesných obmedzení,
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
svet, v ktorom neurálne implantáty umožnia
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
zrakovo postihnutým vidieť,
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
svet, kde paralizovaní budú chodiť
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
pomocou telesných exoskeletov.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
Nanešťastie, pre nedostatky v technológii
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
sú postihnutia vo svete hojne rozšírené.
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
Tomuto pánovi chýbajú tri končatiny.
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
Ako svedectvo súčasných technológií
vidíme, že nie je pripútaný na vozík,
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
ale musíme sa v bionike viac snažiť,
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
aby sme raz dosiahli pre ľudí
s týmto stupňom poranenia
s týmto stupňom poranenia
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
úplnú rehabilitáciu.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
V laboratóriách MIT sme vytvorili
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
Centrum pre extrémnu bioniku.
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
Úlohou tohoto centra je
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
podporiť základnú vedu
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
a technologické vybavenie,
ktoré by umožnilo
ktoré by umožnilo
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
biomechanické a regeneratívne opravy ľudí,
04:07
across a broad range
89
235384
1880
v širokom rozsahu
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
mozgových a telesných poškodení.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
Dnes vám ukážem, ako pracujú moje nohy,
04:15
how they work,
92
243848
1587
ako fungujú,
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
ako príklad práce tohoto centra.
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
Uistil som sa, že som
si včera večer oholil nohy,
si včera večer oholil nohy,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
pretože som vedel,
že sa tu budem predvádzať.
že sa tu budem predvádzať.
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
Bionika vyžaduje inžinierstvo
extrémnych rozhraní.
extrémnych rozhraní.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
V mojich bionických končatinách
sú tri extrémne rozhrania:
sú tri extrémne rozhrania:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
mechanické, teda ako
sú končatiny pripojené
sú končatiny pripojené
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
k môjmu biologickému telu;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
dynamické, napodobenie
pohybu mäsa a kostí,
pohybu mäsa a kostí,
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
a elektronické, komunikácia s mojím
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
nervovým systémom.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
Začnem s mechanickým rozhraním.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
V tejto oblasti dizajnu ešte stále nevieme
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
ako pripojiť zariadenia mechanicky k telu.
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
Je pre mňa mimoriadne, že v dnešnej dobe
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
jedna z najstarších
a najvyspelejších technológií
a najvyspelejších technológií
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
v ľudskej histórii, topánka,
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
nám stále vie spôsobiť pľuzgiere.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
Ako je to možné?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
Nemáme ani tušenie,
ako pripojiť veci k našim telám.
ako pripojiť veci k našim telám.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
To je nádherne lyrická, dizajnérska práca
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
profesorky Neri Oxman,
z laboratórií na MIT,
z laboratórií na MIT,
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
ukazujúca exoskelet, ktorého celkový
odpor sa priestorovo mení,
odpor sa priestorovo mení,
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
ako tu ukazuje farebná variácia modelu
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
vytvoreného v 3D tlačiarni.
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
Predstavte si budúcnosť, kde oblečenie
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
bude pevné alebo jemné tam,
kde to budete potrebovať,
kde to budete potrebovať,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
vtedy, keď to budete potrebovať,
pre optimálnu podporu a všestrannosť,
pre optimálnu podporu a všestrannosť,
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
bez akéhokoľvek pocitu nepohodlia.
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
Moje bionické nohy sú pripojené
k môjmu biologickému telu
k môjmu biologickému telu
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
cez syntetickú pokožku,
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
s premennou tvrdosťou,
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
ktorá kopíruje moje základné
biomechanické tkanivá.
biomechanické tkanivá.
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
Aby sme dosiahli presné kopírovanie,
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
vyvinuli sme najskôr matematický model
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
mojej biologickej nohy.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
Na tomto konci, sme použili
zobrazovací nástroj ako je MRI,
zobrazovací nástroj ako je MRI,
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
aby sme nahliadli do môjho tela
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
a zistili presnú geometriu a umiestnenie
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
jednotlivých tkanív.
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
Použili sme aj robotické nástroje.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
Toto je 14-členný kruhový mechanizmus,
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
ktorý obkolesuje biologickú končatinu.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
Aktivátory sa posunú do vnútra,
vymedzia povrch mojej končatiny,
vymedzia povrch mojej končatiny,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
zamerajú jej nezaťažený tvar,
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
a potom zatlačia na tkanivá,
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
aby zmerali poddajnosť tkanív
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
v každom anatomickom bode.
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
Spojíme tieto zobrazovacie
a robotické dáta
a robotické dáta
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
a vytvoríme matematický opis
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
mojej biologickej končatiny, vľavo.
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
Vidíte skupinu bodov alebo uzlíkov.
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
Každý uzlík je vo farbe,
ktorá reprezentuje poddajnosť tkaniva.
ktorá reprezentuje poddajnosť tkaniva.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
Podľa toho urobíme
matematickú transformáciu
matematickú transformáciu
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
pre dizajn syntetickej kože,
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
obrázok napravo,
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
a zistili sme, že je optimálne
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
keď tam, kde je telo pevné,
syntetická koža by mala byť mäkká,
syntetická koža by mala byť mäkká,
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
a tam, kde je telo mäkké,
tak je syntetická koža pevná,
tak je syntetická koža pevná,
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
a toto zrkadlové obrátenie funguje
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
v poddajnosti všetkých tkanív.
06:44
With this framework,
153
392425
1728
V rámci tohoto poznania,
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
vyrábame bionické končatiny,
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
ktoré sú tie najpohodlnejšie,
aké som mal kedy na sebe.
aké som mal kedy na sebe.
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
Je jasné, že v budúcnosti
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
naše oblečenie, naše topánky,
naše ramenné podpery,
naše ramenné podpery,
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
alebo naše protézy nebudú už vyvíjané
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
a vyrábané pomocou remeselnej činnosti,
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
ale skôr dátami poháňané,
kvantitatívne koncepcie.
kvantitatívne koncepcie.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
V takej budúcnosti nám naše topánky
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
už nikdy nespôsobia pľuzgiere.
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
Darí sa nám tiež vkladať citlivé
a inteligentné materiály
a inteligentné materiály
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
do syntetickej pokožky.
07:13
This is a material
165
421290
1283
Toto je materiál
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
vyvinutý v SRI International v Kalifornii.
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
Mení svoju pevnosť pomocou
elektrostatického efektu.
elektrostatického efektu.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
Pri nulovom elektrickom napätí
je materiál poddajný.
je materiál poddajný.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
Je pružný ako papier.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
Keď stlačíme tlačidlo a pustíme napätie,
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
materiál stvrdne ako doska.
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
Vložili sme tento materiál
do syntetickej kože,
do syntetickej kože,
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
ktorá pripája moju bionickú
končatinu k môjmu biologickému telu.
končatinu k môjmu biologickému telu.
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
Keď sa tu prechádzam,
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
nie je tam žiadne elektrické napätie.
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
Moje rozhranie je jemné a poddajné.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
Pri stlačení tlačidla
a pod vplyvom napätia
a pod vplyvom napätia
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
rozhranie stvrdne,
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
a tým mi ponúkne väčšiu manévrovateľnosť
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
na bionickej končatine.
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
Staviame tiež exoskeletony.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
Tento exoskelet tuhne a mäkne
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
práve v správnych momentoch
bežeckého cyklu,
bežeckého cyklu,
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
aby šetril biologické kĺby
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
pred vysokou záťažou a degeneráciou.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
My všetci budeme v budúcnosti
nosiť exoskelety
nosiť exoskelety
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
pri bežných aktivitách ako je beh.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
Poďme ďalej, Dynamické rozhranie.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
Ako je možné, že moje bionické končatiny
sa pohybujú ako z mäsa a kostí?
sa pohybujú ako z mäsa a kostí?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
V laboratóriách MIT skúmame ľudí
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
s normálnou fyziognómiou
postoja, chôdze a behu.
postoja, chôdze a behu.
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
Ako fungujú svaly
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
a ako sú kontrolované miechou.
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
To, čo staviame,
je motivované základnou vedou.
je motivované základnou vedou.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
Konštruujeme bionické členky,
kolená a bedrá.
kolená a bedrá.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
Vyrábame telesné časti úplne od podlahy.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
Bionické končatiny, ktoré mám na sebe,
sa volajú BiOMs.
sa volajú BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
Prispôsobili ich
pre takmer 1000 pacientov,
pre takmer 1000 pacientov,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
400 z nich boli poranení americkí vojaci.
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
Ako to funguje?
Pri simulácii chôdze, pri dotyku päty
na povrch systém kontroluje tvrdosť,
na povrch systém kontroluje tvrdosť,
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
aby došlo k zoslabeniu
šoku z nárazov končatiny na zem.
šoku z nárazov končatiny na zem.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
V strednej fáze kroku,
bionická končatina vyprodukuje
bionická končatina vyprodukuje
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
vysoko točivý moment
a zosilní dvihnutie človeka
a zosilní dvihnutie človeka
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
pri prechádzkovom kroku,
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
porovnateľný s tým, ako pracujú svaly
v lýtkovej oblasti.
v lýtkovej oblasti.
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
Tento bionický pohon je klinicky
veľmi dôležitý
veľmi dôležitý
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
pre pacientov.
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
Naľavo vidíte bionické zariadenie
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
nasadené na pani –
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
napravo tá istá pani
s pasívnym zariadením,
s pasívnym zariadením,
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
ktoré nedokáže napodobovať
funkciu svalov –
funkciu svalov –
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
umožňujúci jej robiť niečo,
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
čo by mal zvládnuť každý,
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
vstať a chodiť doma
hore a dole po schodoch.
hore a dole po schodoch.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
Bionika tiež umožňuje
mimoriadne atletické kúsky.
mimoriadne atletické kúsky.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
Tu vidíme pána,
ako beží do kopca po kamennom chodníku.
ako beží do kopca po kamennom chodníku.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
Je to Steve Martin (ale nie ten komik),
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
ktorý prišiel o nohy
pri bombovom výbuchu v Afganistane.
pri bombovom výbuchu v Afganistane.
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
Konštruujeme tiež exoskeletové časti,
09:37
using these same principles
221
565083
1835
ktoré používajú také
isté princípy ako svaly,
isté princípy ako svaly,
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
ktoré obaľujú biologickú končatinu.
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
Tento pán nemá žiadne
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
poškodenie nôh alebo invaliditu.
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
Má normálnu fyziológiu,
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
takže exoskelety dodávajú
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
točivé momenty a sily,
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
takže jeho vlastné svaly
nemusia prispievať
nemusia prispievať
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
týmito momentami a silami.
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
Toto je prvý exoskelet v histórii,
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
ktorý rozširuje možnosti ľudskej chôdze.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
Závažnou mierou znižuje
energetickú náročnosť.
energetickú náročnosť.
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
Toto rozšírenie je natoľko hlboké,
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
že ak normálny, zdravý človek,
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
ktorý používa toto zariadenie 40 minút
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
a potom ho vyzlečie,
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
jeho vlastné biologické nohy
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
sa mu zdajú smiešne ťažké a zvláštne.
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
Sme na prahu doby, v ktorej
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
nás stroje pripojené na naše telá
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
urobia silnejšími, rýchlejšími
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
a výkonnejšími.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
Poďme k elektronickému rozhraniu,
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
ako moje bionické končatiny komunikujú
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
s mojím nervovým systémom?
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
Na zvyškoch mojich nôh sú elektródy,
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
ktoré merajú elektrické pulzy
mojich svalov.
mojich svalov.
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
Tie sa prenášajú do bionických končatín,
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
takže keď myslím na pohyb
mojej fantómovej končatiny,
mojej fantómovej končatiny,
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
robot vysleduje tieto pohybové túžby.
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
Tento diagram ukazuje princíp,
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
ako je bionická končatina riadená,
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
takže vymodelujeme chýbajúcu
biologickú končatinu
biologickú končatinu
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
a objavili sme, ktoré reflexy vznikajú,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
a ako reflexy z miechy
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
riadia svaly,
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
a táto schopnosť je vložená
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
do čipov v bionickej nohe.
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
A teda robíme to, že prispôsobujeme
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
citlivosť reflexu,
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
sformovaný reflex miechy,
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
s neurónovým signálom,
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
takže keď uvoľním svoje svaly
na zvyšku nohy,
na zvyšku nohy,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
dostávam veľmi málo momentu aj sily,
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
ale ak napnem svaly poriadne,
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
dostanem poriadnu dávku
silového momentu
silového momentu
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
a môžem dokonca aj bežať.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
A to bola prvá demonštrácia
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
bežeckého kroku pod neurónovým vedením.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
Je to úžasný pocit.
11:30
(Applause)
271
678420
3976
(potlesk)
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
My ale chceme ísť o krok ďalej.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
Chceme uzavrieť okruh
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
medzi ľudskou a bionickou končatinou.
Prevádzame experimenty,
kde pestujeme nervy,
kde pestujeme nervy,
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
prerušené nervy,
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
pomocou kanálov
alebo mikrokanálových lúčov.
alebo mikrokanálových lúčov.
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
Na druhej strane kanálu
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
je nerv pripojený na bunky,
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
bunky kože a svalové bunky.
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
V motorických kanáloch dokážeme cítiť,
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
ako sa chce človek pohybovať.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
A to môžeme poslať bezdrôtovo
do bionickej končatiny,
do bionickej končatiny,
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
a následne senzory na bionickej končatine
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
môžu byť prevedené na stimuláciu
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
v priľahlých kanáloch,
v senzorových kanáloch.
v senzorových kanáloch.
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
Takže keď toto plne vyvinieme
12:13
and for human use,
288
721571
2399
pre ľudské použitie,
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
ľudia ako ja nebudú mať len
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
syntetické končatiny, ktoré
sa pohybujú ako mäso a kosti,
sa pohybujú ako mäso a kosti,
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
ale ktoré aj na pocit budú
ako mäso a kosti.
ako mäso a kosti.
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
Toto video ukazuje Lisu Mallette
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
krátko po tom, ako jej boli
prispôsobené dve bionické končatiny.
prispôsobené dve bionické končatiny.
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
Veru tak, bionika závažným spôsobom
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
mení životy ľudí.
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
(video) Lisa Malette: Preboha.
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
Preboha, nemôžem tomu uveriť.
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
Ako by som mala skutočnú nohu.
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
Teraz len nezačať bežať.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
Muž: Otoč sa
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
a rob to isté pri chôdzi hore.
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
Choď hore, päta-prsty,
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
akoby si kráčala po rovnej ploche.
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
Skús prejsť to stúpanie,
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
Lisa: Preboha.
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
Muž: Posúva ťa to hore?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
Lisa: Áno! Ani neviem –
nie som ani schopná to popísať.
nie som ani schopná to popísať.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
Muž: Posúva ťa to do kopca.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
Hugh Herr: Budúci týždeň
navštívim centrum –
navštívim centrum –
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
(potlesk) Ďakujem, ďakujem.
Ďakujem vám.
Ďakujem vám.
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
Na budúci týždeň navštívim
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
Centrum pre zdravotnícku starostlivosť
a centrum pre zdravotnícke služby
a centrum pre zdravotnícke služby
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
a pokúsim sa presvedčiť túto organizáciu,
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
aby mi pridelili grant
na vhodný kódovací jazyk a ocenenie,
na vhodný kódovací jazyk a ocenenie,
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
aby sa táto technológia sprístupnila
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
pre pacientov, ktorí to potrebujú.
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
Ďakujem. (potlesk)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
Veľmi sa o tom nehovorí,
ale viac ako polovica
ale viac ako polovica
13:41
of the world's population
319
809604
1979
svetovej populácie
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
trpí nejakou formou
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
poznávacej, senzorickej alebo
motorickej poruchy,
motorickej poruchy,
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
a príliš často z dôvodu
nedostatočnej technológie,
nedostatočnej technológie,
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
tieto poruchy vedú k invalidite
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
a k horšej kvalite života.
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
Základná úroveň fyziologických funkcií
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
by mala byť súčasťou ľudských práv.
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
Každý človek by mal mať právo
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
žiť svoj život bez obmedzení
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
ak si tak zvolí –
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
právo žiť bez ťažkých depresií,
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
právo vidieť svojich milovaných,
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
ak ide o prípad poškodeného zraku,
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
alebo právo chodiť či tancovať
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
v prípade paralýzy
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
alebo v prípade amputácie.
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
Ako spoločnosť môžeme dosiahnuť
takéto ľudské práva,
takéto ľudské práva,
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
ak prijmeme predstavu,
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
že ľudské bytosti nemôžu byť postihnuté.
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
Človek sa nikdy nemôže pokaziť.
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
Naše vystavané prostredie,
naše technológie,
naše technológie,
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
sú pokazené a nefunkčné.
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
My ľudia nemusíme akceptovať
naše obmedzenia,
naše obmedzenia,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
ale môžeme prekročiť obmedzenia
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
pomocou technologických inovácií.
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
Je to tak, malými, základnými pokrokmi
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
v bionike v tomto storočí
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
položíme technologické zásady
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
pre zlepšené ľudské zážitky
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
a ukončíme invaliditu.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
Chcel by som skončiť s jedným príbehom,
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
nádherný príbeh,
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
príbeh Adrianne Haslet-Davis.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
Adrianne prišla o ľavú nohu
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
pri bostonskom teroristickom útoku.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
Stretol som sa s Adrianne,
ako vidíte na fotke,
ako vidíte na fotke,
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
v nemocnici Spaulding Rehabilitation.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
Adrianne je tanečníčka
spoločenských tancov.
spoločenských tancov.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
Tanec je pre Adrianne celý život.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
Ako ona hovorí, je to jej forma umenia.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
Prirodzene, keď prišla o nohu
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
pri bostonskom teroristickom útoku,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
chcela sa vrátiť na tanečný parket.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
Po našom stretnutí, keď som
šoféroval domov,
šoféroval domov,
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
pomyslel som si, som profesor na MIT.
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
Mám na to zdroje,
postavme bionickú končatinu,
postavme bionickú končatinu,
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
ktorá jej umožní návrat
k životu tanečníčky.
k životu tanečníčky.
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
Zhromaždil som na MIT
vedcov špecializovaných
vedcov špecializovaných
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
v protetike, robotike,
inteligentných strojoch
inteligentných strojoch
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
a biomechanike
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
a počas 200-dňového obdobia
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
sme skúmali tanec.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
Priviedli sme tanečníkov
s biologickými končatinami
s biologickými končatinami
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
a skúmali sme, ako sa pohybujú,
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
aké sily uplatňujú na tanečnom parkete,
15:55
and we took those data
375
943166
1551
vzali sme tieto dáta
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
a zverejnili sme základné princípy tanca,
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
reflexívne tanečné schopnosti,
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
a vložili sme túto inteligenciu
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
do bionických končatín.
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
Bionika nie je len o tom, že robí ľudí
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
silnejšími a rýchlejšími.
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
Naše vyjadrovanie, naša ľudskosť
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
môže byť zavedená do elektromechaniky.
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
3 a pol sekundy,
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
toľko ubehlo medzi výbuchmi
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
pri bostonskom teroristickom útoku.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
Za tejto 3,5 sekundy
kriminálnici a zbabelci
kriminálnici a zbabelci
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
ukradli Adrianne jej tanečný parket.
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
My sme jej ho za 200 dní vrátili.
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
Nenecháme sa zastrašiť a zraziť na kolená,
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
ponížiť alebo zastaviť
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
násilnými činmi.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(potlesk)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
Dámy a páni,
dovoľte, aby som vám predstavil
dovoľte, aby som vám predstavil
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
Adrianne Haslet-Davis,
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
jej prvé vystúpenie od útoku.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
Tancuje s Christianom Lightnerom.
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(potlesk)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(hudba: Ring My Bell,
spieva Enrique Iglesias)
spieva Enrique Iglesias)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
(potlesk)
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
Dámi a páni,
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
členovia výskumného tímu,
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
Elliott Rouse a Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
Elliott a Nathan.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(potlesk)
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