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

Why you should listen

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

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

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

Robert Full: Learning from the gecko's tail

Роберт Фул: Учим се от опашката на гекон

Filmed:
722,710 views

Биолога Роберт Фул изучава невероятния гекон, който притежава свръх лепливи крака и удивителни умения на катерач. Високоскоростно видео заснемане показва, че опашката на гекон може би крие най-изумителни качества.
- Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio

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

00:18
Let me shareдял with you todayднес an originalоригинал discoveryоткритие.
0
0
5000
Разрешете ми да споделя с вас едно оригинално откритие.
00:23
But I want to tell it to you the way it really happenedсе случи --
1
5000
3000
Искам да ви го разкажа така, както се случи.
00:26
not the way I presentнастояще it in a scientificнаучен meetingсреща,
2
8000
2000
Не по начина, по който го презентирам на научна среща,
00:28
or the way you'dти можеш readПрочети it in a scientificнаучен paperхартия.
3
10000
3000
или по начина, по който ще го прочетете в научен труд.
00:31
It's a storyистория about beyondотвъд biomimeticsБатския,
4
13000
3000
Това е история отвъд "биомеметика",
00:34
to something I'm callingповикване biomutualismbiomutualism.
5
16000
3000
история за нещо, което аз наричам "биомутуализъм".
00:37
I defineдефинира that as an associationсдружаване betweenмежду biologyбиология and anotherоще disciplineдисциплина,
6
19000
3000
Дефинирам това, като връзка между биология и друга дисциплина,
00:40
where eachвсеки disciplineдисциплина reciprocallyвзаимно advancesаванси the other,
7
22000
4000
където всяка дисциплина реципрочно развива другата,
00:44
but where the collectiveколективен discoveriesоткрития that emergeсе появяват are beyondотвъд any singleединичен fieldполе.
8
26000
4000
но където колективните открития, са отвъд всяка дисциплина по отделно.
00:48
Now, in termsусловия of biomimeticsБатския,
9
30000
2000
Сега, говорейки за "биомиметика",
00:50
as humanчовек technologiesтехнологии take on more of the characteristicsхарактеристики of natureприрода,
10
32000
3000
овладявайките чрез технологии, все повече от характеристиките на природата
00:53
natureприрода becomesстава a much more usefulполезен teacherучител.
11
35000
3000
тя-природата- се превръща в много по необходим учител.
00:56
EngineeringИнженеринг can be inspiredвдъхновен by biologyбиология
12
38000
2000
Инженерството може да бъде вдъхновявано от биологията,
00:58
by usingизползвайки its principlesпринципи and analogiesаналогии when they're advantageousблагоприятен,
13
40000
3000
като се използват принципите и аналогиите ѝ, когато те са предимство.
01:01
but then integratingинтегриране that with the bestнай-доброто humanчовек engineeringинженерство,
14
43000
3000
Но целта е да се синхронизира това с най-доброто човешко инженерство,
01:04
ultimatelyв края на краищата to make something actuallyвсъщност better than natureприрода.
15
46000
5000
с цел да се направи нещо наистина по-добро от природата.
01:09
Now, beingсъщество a biologistбиолог, I was very curiousлюбопитен about this.
16
51000
3000
Бидейки биолог, аз бях много любопитен относно това.
01:12
These are geckoгущер toesпръсти на краката.
17
54000
2000
Това са пръстите на гекон.
01:14
And we wonderedЧудех се how they use these bizarreстранни toesпръсти на краката
18
56000
2000
Чудихме се как ги използват тези странни пръсти,
01:16
to climbизкачвам се up a wallстена so quicklyбързо.
19
58000
2000
за да изкачват стените толкова бързо.
01:18
We discoveredоткрит it. And what we foundнамерено was
20
60000
3000
Открихме го. Оказа се,
01:21
that they have leaf-likeлистоподобни structuresструктури on theirтехен toesпръсти на краката,
21
63000
2000
че на пръстите имат структура подобна на листо,
01:23
with millionsмилиони of tinyмъничък hairsкосми that look like a rugчерга,
22
65000
3000
с милиони малки косъмчета, които наподобяват килим.
01:26
and eachвсеки of those hairsкосми has the worstнай-лошото caseслучай of split-endsцъфтежите possibleвъзможен:
23
68000
3000
И всяко едно от тези косъмчета, има безкрайно много други края,
01:29
about 100 to 1000 splitразцепване endsкраища that are nano-sizeНано-размер.
24
71000
4000
между 100 и 1000 разделяния, които са с нано-размер.
01:33
And the individualиндивидуален has 2 billionмилиард of these nano-sizeНано-размер splitразцепване endsкраища.
25
75000
4000
Всеки гекон има 2 милиарда от тези косъмчета с нано размери.
01:37
They don't stickпръчка by VelcroVelcro or suctionизсмукване or glueлепило.
26
79000
2000
Те не се залепват чрез Велкро или вакуум или лепило.
01:39
They actuallyвсъщност stickпръчка by intermolecularпромяна молекулярната forcesвойски aloneсам,
27
81000
3000
Те всъщност залепват чрез интермолекулярни сили,
01:42
vanфургон derder WaalsWaals forcesвойски.
28
84000
2000
"van der Waals" сили.
01:44
And I'm really pleasedдоволен to reportдоклад to you todayднес
29
86000
2000
Наистина съм щастлив да докладвам днес пред вас,
01:46
that the first syntheticсинтетичен self-cleaningсамопочистващи, dryсух adhesiveлепило has been madeизработен.
30
88000
5000
че първото синтетично самопочистващо се, сухо лепило беше направено.
01:51
From the simplestпростият versionверсия in natureприрода, one branchклон,
31
93000
3000
От най-елементарният пример в природата,
01:54
my engineeringинженерство collaboratorсътрудник, RonРон FearingСтрахувайки се от, at BerkeleyБъркли,
32
96000
3000
моят инженерен партньор, Рон Феаринг, от Бъркли,
01:57
had madeизработен the first syntheticсинтетичен versionверсия.
33
99000
3000
направи първата синтетична версия.
02:00
And so has my other incredibleневероятен collaboratorсътрудник,
34
102000
2000
И същото е направил другият ми сътрудник
02:02
MarkМарк CutkoskyКуткоски, at StanfordСтанфорд --
35
104000
2000
Марк Куткоски, в Станфорд.
02:04
he madeизработен much largerпо-голям hairsкосми than the geckoгущер,
36
106000
2000
Той направи много по големи косми от тези на гекона,
02:06
but used the sameедин и същ generalобщ principlesпринципи.
37
108000
3000
обаче използва същите генерални принципи.
02:09
And here is its first testтест.
38
111000
2000
И това тук е първият тест.
02:11
(LaughterСмях)
39
113000
1000
(Смях)
02:12
That's KellarKellar AutumnЕсен, my formerбивш PhPH.D. studentстудент,
40
114000
2000
Това е Келар Аутъмн, моя бивш студент - докторантска степен,
02:14
professorпрофесор now at LewisЛюис and ClarkКларк,
41
116000
2000
сега професор в Люис и Кларк,
02:16
literallyбуквално givingдавайки his first-bornПървородният childдете up for this testтест.
42
118000
4000
буквално жертвайки първородното си дете заради този тест.
02:20
(LaughterСмях)
43
122000
1000
(Смях)
02:21
More recentlyнаскоро, this happenedсе случи.
44
123000
2000
Всъщност, се случи това.
02:23
Man: This the first time someoneнякой has actuallyвсъщност climbedизкачи with it.
45
125000
3000
Мъж: Това е първия път, когато някой се е катерил с него.
02:26
NarratorРазказвач: LynnЛин VerinskyВерински, a professionalпрофесионален climberкатерач,
46
128000
2000
Разказвач: Лин Верински - професионален катерач,
02:28
who appearedсе появява to be brimmingпрелива with confidenceувереност.
47
130000
2000
която изглеждаше препълнена със самочувствие.
02:30
LynnЛин VerinskyВерински: HonestlyЧестно, it's going to be perfectlyсъвършено safeсейф. It will be perfectlyсъвършено safeсейф.
48
132000
3000
Лин Верински: Честно, ще бъде напълно безопасно. Ще е напълно безопасно.
02:33
Man: How do you know?
49
135000
2000
Мъж: Защо мислиш така?
02:35
LynnЛин VerinskyВерински: Because of liabilityотговорност insuranceзастраховка. (LaughterСмях)
50
137000
2000
Лин Верински: Заради застраховката ми.
02:37
NarratorРазказвач: With a mattressматрак belowПо-долу and attachedприкрепен to a safetyбезопасност ropeвъже,
51
139000
2000
Разказвач: С матрак отдолу и вързана към осигурително въже,
02:39
LynnЛин beganзапочна her 60-foot-крак ascentизкачване.
52
141000
3000
Лин започна своето 18 метрово изкачване.
02:42
LynnЛин madeизработен it to the topвръх in a perfectсъвършен pairingсдвояване
53
144000
3000
Лин успя да се изкачи до върха съчетавайки перфектно
02:45
of HollywoodХоливуд and scienceнаука.
54
147000
3000
Холивуд и наука.
02:48
Man: So you're the first humanчовек beingсъщество to officiallyофициално emulateсъревновавам a geckoгущер.
55
150000
3000
Мъж: Ти си първият човек, който официално подражава на гекон.
02:51
LynnЛин VerinskyВерински: HaХа! WowУау. And what a privilegeпривилегия that has been.
56
153000
6000
Лин Верински: Ха! Уау. И само каква привилегия беше това.
02:57
RobertРобърт FullПълен: That's what she did on roughгруб surfacesповърхности.
57
159000
2000
Робърт Фул: Това е ,което тя принципно прави на груби повърхности.
02:59
But she actuallyвсъщност used these on smoothгладък surfacesповърхности --
58
161000
2000
В случая обаче, използва тези върху гладка повърхност,
03:01
two of them -- to climbизкачвам се up, and pullдърпам herselfсебе си up.
59
163000
2000
за да се изкачи и да издърпа нагоре себе си.
03:03
And you can try this in the lobbyлоби,
60
165000
2000
Ще можете да изпробвате това на рецепцията,
03:05
and look at the gecko-inspiredгекон-Вдъхновеният materialматериал.
61
167000
4000
и да погледнете гекон-вдъхновеният материал.
03:09
Now the problemпроблем with the robotsроботи doing this
62
171000
2000
Проблема, когато роботите правят това е,
03:11
is that they can't get unstuckотлепва,
63
173000
2000
че не могат да се отлепят,
03:13
with the materialматериал.
64
175000
2000
от материала.
03:15
This is the gecko'sгекон solutionрешение. They actuallyвсъщност peelкора theirтехен toesпръсти на краката away
65
177000
3000
И ето го решението на гекона. Те всъщност отлепват пръстите си
03:18
from the surfaceповърхност, at highВисоко ratesпроценти,
66
180000
2000
от повърхността, с голяма скорост,
03:20
as they runтичам up the wallстена.
67
182000
2000
докато тичат нагоре по стената.
03:22
Well I'm really excitedвъзбуден todayднес to showшоу you
68
184000
3000
Много съм развълнуван да ви покажа днес,
03:25
the newestнай-новите versionверсия of a robotробот, StickybotЛепкабот,
69
187000
3000
най-новата версия на робот, Лепкабот,
03:28
usingизползвайки a newнов hierarchicalйерархична dryсух adhesiveлепило.
70
190000
3000
който използва ново поколение сухо лепило.
03:31
Here is the actualдействителен robotробот.
71
193000
3000
Ето това е робота.
03:37
And here is what it does.
72
199000
3000
И ето това е, което може да прави.
03:45
And if you look,
73
207000
2000
И ако погледнете,
03:47
you can see that it usesупотреби
74
209000
3000
ще видите, че използва
03:50
the toeToe peelingпилинг,
75
212000
2000
отлепването на пръстите
03:52
just like the geckoгущер does.
76
214000
2000
точно както го прави и гекона.
03:56
If we can showшоу some of the videoвидео, you can see it climbingизкачване up the wallстена.
77
218000
3000
Ако може да покажем малко от видеото, ще видите как се изкачва по стена.
03:59
(ApplauseАплодисменти)
78
221000
2000
(Аплодисменти)
04:01
There it is.
79
223000
2000
Ето го.
04:03
And now it can go on other surfacesповърхности because of the newнов adhesiveлепило
80
225000
3000
Сега вече може да ходи на различни повърхности заради новото лепило,
04:06
that the StanfordСтанфорд groupгрупа was ableспособен to do
81
228000
3000
което екипа на Станфорд успя да разработи,
04:09
in designingпроектиране this incredibleневероятен robotробот.
82
231000
3000
създавайки този невероятен робот.
04:12
(ApplauseАплодисменти)
83
234000
3000
(Аплодисменти)
04:15
Oh. One thing I want to pointточка out is, look at StickybotЛепкабот.
84
237000
3000
О да. Едно нещо, което исках да отбележа е, погледнете Лепкабот.
04:18
You see something on it. It's not just to look like a geckoгущер.
85
240000
4000
Вижда се нещо на него. То не е само за да изглежда като гекон.
04:22
It has a tailопашка. And just when you think you've figuredпомислих out natureприрода,
86
244000
3000
Има опашка. И точно, когато си мислиш, че си открил природата,
04:25
this kindмил of thing happensслучва се.
87
247000
2000
подобни неща се случват.
04:27
The engineersинженери told us, for the climbingизкачване robotsроботи,
88
249000
2000
Инженерите ни казаха, че ако изкачващите се роботи,
04:29
that, if they don't have a tailопашка,
89
251000
2000
нямат опашка
04:31
they fallпадане off the wallстена.
90
253000
2000
падат от стената.
04:33
So what they did was they askedпопитах us
91
255000
2000
Това което направиха, беше да ни попитат
04:35
an importantважно questionвъпрос.
92
257000
2000
важен въпрос.
04:37
They said, "Well, it kindмил of looksвъншност like a tailопашка."
93
259000
4000
Те казаха, "Е, изглежда почти като опашка."
04:41
Even thoughвъпреки че we put a passiveпасивен barбар there.
94
263000
2000
Въпреки, че сложихме пасивно парче.
04:43
"Do animalsживотни use theirтехен tailsтура when they climbизкачвам се up wallsстени?"
95
265000
3000
"Използват ли животните опашките си когато се изкачват по стени?"
04:46
What they were doing was returningвръщане the favorуслуга,
96
268000
2000
Това, което правеха беше да върнат жеста,
04:48
by givingдавайки us a hypothesisхипотеза to testтест,
97
270000
3000
давайки ни хипотеза, която да тестваме,
04:51
in biologyбиология, that we wouldn'tне би have thought of.
98
273000
3000
в биологията, за която ние не бихме се сетили.
04:54
So of courseкурс, in realityреалност, we were then panickedпаника,
99
276000
3000
Така всъщност ние се паникьосахме,
04:57
beingсъщество the biologistsбиолози, and we should know this alreadyвече.
100
279000
2000
бидейки билозите, трябваше да знаем това досега.
04:59
We said, "Well, what do tailsтура do?"
101
281000
2000
Казахме си, "Е, каква работа вършат опашките?"
05:01
Well we know that tailsтура storeмагазин fatдебел, for exampleпример.
102
283000
3000
Например знаем, че опашките съхраняват мазнини.
05:04
We know that you can grabзаграбване ontoвърху things with them.
103
286000
3000
Знаем, че можеш да се захващаш за предмети с тях.
05:07
And perhapsможе би it is mostнай-много well knownизвестен
104
289000
2000
И може би най-известен е факта,
05:09
that they provideпредоставяне staticстатични balanceбаланс.
105
291000
3000
че предлагат статичен баланс.
05:12
(LaughterСмях)
106
294000
1000
(Смях)
05:13
It can alsoсъщо actакт as a counterbalanceпротивовес.
107
295000
3000
Също така може да действа за контратежест.
05:16
So watch this kangarooкенгуру.
108
298000
3000
Наблюдавайте това кенгуру.
05:19
See that tailопашка? That's incredibleневероятен!
109
301000
2000
Виждате ли тази опашка? Това е невероятно!
05:21
MarcМарк RaibertРаибер builtпостроен a UnirooUniroo hoppingподскача robotробот.
110
303000
4000
Марк Раибер построи "Униру" подскачащ робот.
05:25
And it was unstableнестабилни withoutбез its tailопашка.
111
307000
3000
Който беше нестабилен без опашка.
05:31
Now mostlyв повечето случаи tailsтура limitлимит maneuverabilityманевреност,
112
313000
2000
Повечето опашки, лимитират маневреноста.
05:33
like this humanчовек insideвътре this dinosaurдинозавър suitкостюм.
113
315000
4000
Като този човек в костюм на динозавър.
05:37
(LaughterСмях)
114
319000
1000
(Смях)
05:38
My colleaguesколеги actuallyвсъщност wentотидох on to testтест this limitationограничение,
115
320000
4000
Моите колеги всъщност, изпробваха това ограничение,
05:42
by increasingповишаване на the momentмомент of inertiaинерция of a studentстудент, so they had a tailопашка,
116
324000
4000
като увеличават инерционния момент на студент, тоест имаха опашка,
05:46
and runningбягане them throughпрез and obstacleпречка courseкурс,
117
328000
2000
пускайки ги да тичат през поле с препятствия,
05:48
and foundнамерено a decrementснижаване in performanceпроизводителност,
118
330000
2000
откриха спад в постижението.
05:50
like you'dти можеш predictпредскаже.
119
332000
3000
Както всеки би предположил.
05:53
(LaughterСмях)
120
335000
1000
(Смях)
05:54
But of courseкурс, this is a passiveпасивен tailопашка.
121
336000
3000
Обаче това беше пасивна опашка.
05:57
And you can alsoсъщо have activeактивен tailsтура.
122
339000
2000
А съществува и активна опашка.
05:59
And when I wentотидох back to researchизследване this, I realizedосъзнах
123
341000
2000
И когато се върнах да проучвам това, осъзнах,
06:01
that one of the great TEDТЕД momentsмоменти in the pastминало,
124
343000
2000
че това един от великите TED моменти в миналото,
06:03
from NathanНейтън,
125
345000
2000
с Натан,
06:05
we'veние имаме talkedговорих about an activeактивен tailопашка.
126
347000
2000
говорихме за активни опашки.
06:07
VideoВидео: MyhrvoldМирволд thinksмисли tail-crackingопашката dinosaursдинозаврите
127
349000
2000
Видео: Мирволд мисли, че пляскайки с опашката, динозаврите
06:09
were interestedзаинтересован in love, not warвойна.
128
351000
5000
били склонни на любов, не война.
06:14
RobertРобърт FullПълен: He talkedговорих about the tailопашка beingсъщество a whipкамшик for communicationобщуване.
129
356000
3000
Робърт Фул: Той говореше за опашката, като средство за комуникация.
06:17
It can alsoсъщо be used in defenseотбрана.
130
359000
4000
Също така може да бъде използвана при защита.
06:21
PrettyХубава powerfulмощен.
131
363000
2000
Доста мощно.
06:23
So we then wentотидох back and lookedпогледнах at the animalживотно.
132
365000
2000
Върнахме се обратно и разгледахме отново животното.
06:25
And we ranзавтече it up a surfaceповърхност.
133
367000
2000
Пуснахме го по една повърхност.
06:27
But this time what we did is we put a slipperyхлъзгав patchкръпка
134
369000
2000
Но това, което направихме този път беше да сложим хлъзгав участък
06:29
that you see in yellowжълт there.
135
371000
2000
който виждате в жълто тук.
06:31
And watch on the right what the animalживотно is doing with its tailопашка
136
373000
4000
И гледайте в дясно, какво прави животното с опашката си
06:35
when it slipsфишове. This is slowedзабави down 10 timesпъти.
137
377000
2000
докато се подхлъзва. Това е забавено 10 пъти.
06:37
So here is normalнормален speedскорост.
138
379000
2000
Ето това е нормална скорост.
06:39
And watch it now slipхлъзгане,
139
381000
2000
Гледайте го сега как се подхлъзва,
06:41
and see what it does with its tailопашка.
140
383000
2000
и вижте какво прави с опашката си.
06:46
It has an activeактивен tailопашка that functionsфункции as a fifthпети legкрак,
141
388000
2000
Има активна опашка, която функционира като пети крак.
06:48
and it contributesдопринася to stabilityстабилност.
142
390000
2000
И допринася за стабилността.
06:50
If you make it slipхлъзгане a hugeогромен amountколичество, this is what we discoveredоткрит.
143
392000
4000
Ако го принудите да се подхлъзне по-сериозно, това е което открихме.
06:57
This is incredibleневероятен.
144
399000
2000
Това е невероятно.
06:59
The engineersинженери had a really good ideaидея.
145
401000
3000
Инженерите имаха наистина добра идея.
07:02
And then of courseкурс we wonderedЧудех се,
146
404000
2000
И тогава разбира се, се зачудихме,
07:04
okay, they have an activeактивен tailопашка, but let's pictureснимка them.
147
406000
2000
добре, имат активна опашка, но нека ги заснемем.
07:06
They're climbingизкачване up a wallстена, or a treeдърво.
148
408000
3000
Изкачват се по стена или дърво.
07:09
And they get to the topвръх and let's say there's some leavesлиста there.
149
411000
3000
Стигат върха и нека предположим, че има листа там.
07:12
And what would happenстава if they climbedизкачи on the undersideдолната страна of that leafлисто,
150
414000
3000
Какво би станало ако се качат от долната страна на това листо,
07:15
and there was some windвятър, or we shookразтърси it?
151
417000
3000
и излезе вятър или го разклатим?
07:18
And we did that experimentексперимент, that you see here.
152
420000
3000
Направихме експеримента, който виждате тук.
07:21
(ApplauseАплодисменти)
153
423000
1000
(Аплодисменти)
07:22
And this is what we discoveredоткрит.
154
424000
2000
Това е, което открихме,
07:24
Now that's realреален time. You can't see anything.
155
426000
2000
Това е в реално време. Не можете да видите нищо.
07:26
But there it is slowedзабави down.
156
428000
2000
Но ето това е на забавен кадър.
07:30
What we discoveredоткрит was the world'sв света fastestНай-бързият air-rightingвъздух изправяне responseотговор.
157
432000
3000
Това което открихме беше, най-бързото въздушно извъртане в света.
07:33
For those of you who rememberпомня your physicsфизика, that's a zero-angular-momentumнула инерция
158
435000
2000
За тези от вас, които си спомнят физиката, това е нула градусова инерция
07:35
rightingизправяне responseотговор. But it's like a catкотка.
159
437000
2000
при завъртане. Точно като котка.
07:37
You know, catsкотки fallingпадане. CatsКотки do this. They twistобрат theirтехен bodiesтела.
160
439000
3000
Знаете, котките падат. Това правят котките. Извъртат си телата.
07:40
But geckosгекони do it better.
161
442000
2000
Но геконите го правят по добре.
07:42
And they do it with theirтехен tailопашка.
162
444000
3000
И го правят с опашката си.
07:45
So they do it with this activeактивен tailопашка as they swingлюлка around.
163
447000
3000
Правят го с тази активна опака, която размахват напосоки.
07:48
And then they always landземя in the sortвид of supermanСупермен skydivingскачане с парашут postureпоза.
164
450000
4000
След което винаги кацат в позата на супермен - скайдайвър.
07:54
Okay, now we wonderedЧудех се, if we were right,
165
456000
2000
Добре, започнахме да се чудим, ако сме прави,
07:56
we should be ableспособен to testтест this in a physicalфизически modelмодел, in a robotробот.
166
458000
3000
би трябвало да тестваме това във физически модел, като робот.
07:59
So for TEDТЕД we actuallyвсъщност builtпостроен a robotробот,
167
461000
2000
Специално за TED създахоме робот,
08:01
over there, a prototypeпрототип, with the tailопашка.
168
463000
3000
ето там, прототип, с опашка.
08:04
And we're going to attemptопит the first air-rightingвъздух изправяне responseотговор
169
466000
2000
Ще изпорбваме първото извъртане във въздуха
08:06
in a tailопашка, with a robotробот.
170
468000
2000
чрез опашка, изпълнено от робот.
08:08
If we could have the lightsсветлини on it.
171
470000
2000
Ако може да пуснем светлините.
08:10
Okay, there it goesотива.
172
472000
5000
Добре, ето го.
08:15
And showшоу the videoвидео.
173
477000
2000
Покажете видеото.
08:20
There it is.
174
482000
2000
Ето го.
08:22
And it worksвърши работа just like it does in the animalживотно.
175
484000
3000
И работи по същия начин, както работи при животното.
08:25
So all you need is a swingлюлка of the tailопашка to right yourselfсебе си.
176
487000
4000
Всичко, от което имате нужда е замах с опашката за да изправите себе си.
08:29
(ApplauseАплодисменти)
177
491000
2000
(Аплодисменти)
08:31
Now, of courseкурс, we were normallyнормално frightenedизплашен
178
493000
2000
Разбира се, бяхме леко изплашени,
08:33
because the animalживотно has no glidingплъзгане adaptationsадаптации,
179
495000
2000
защото животното няма приспособление за плъзгане,
08:35
so we thought, "Oh that's okay. We'llНие ще put it in a verticalвертикален windвятър tunnelтунел.
180
497000
4000
помислихме си, "Добре, ще го поставиме във вертикален аеродинамичен тунел.
08:39
We'llНие ще blowудар the airвъздух up, we'llдобре give it a landingприземяване targetмишена, a treeдърво trunkбагажник,
181
501000
3000
Ще пуснем въздух от долу, ще му дадем цел на кацане - дънер на дърво,
08:42
just outsideизвън the plexi-glassПлексиглас enclosureограждане, and see what it does.
182
504000
4000
точно зад плексиглас кутията, след което ще видим какво ще направи.
08:46
(LaughterСмях)
183
508000
1000
(Смях)
08:47
So we did. And here is what it does.
184
509000
3000
Така и направихме. И ето какво се случи.
08:50
So the windвятър is comingидващ from the bottomдъно. This is slowedзабави down 10 timesпъти.
185
512000
5000
Вятъра идва отдолу. Това е 10 пъти по-бавно.
08:55
It does an equilibriumравновесие glideGlide. HighlyСилно controlledконтролиран.
186
517000
4000
Плъзга се в равновесие. Прецизно контролирано.
08:59
This is sortвид of incredibleневероятен. But actuallyвсъщност it's quiteсъвсем beautifulкрасив,
187
521000
3000
Това е невероятно. Но всъщност е много красиво,
09:02
when you take a pictureснимка of it.
188
524000
3000
когато го заснемеш.
09:05
And it's better than that, it -- just in the slideпързалка -- maneuversманеври in mid-airсредата на въздуха.
189
527000
5000
И става по-добро дори и от това, то просто маневрира във въздуха.
09:10
And the way it does it, is it takes its tailопашка
190
532000
2000
Начина, по който го прави е да вземе опашката си
09:12
and it swingsлюлки it one way to yawрискаене left, and it swingsлюлки its other way to yawрискаене right.
191
534000
4000
и да я размаха на едната посока, за да завие на ляво, и на другата за да завие на дясно.
09:16
So we can maneuverманевра this way.
192
538000
2000
По този начин може да маневрира.
09:18
And then -- we had to filmфилм this severalняколко timesпъти to believe this --
193
540000
3000
После трябваше да заснемем това няколко пъти,за да повярваме
09:21
it alsoсъщо does this. Watch this.
194
543000
3000
Също така прави и това. Гледайте сега.
09:24
It oscillatesсе колебае its tailопашка up and down like a dolphinделфините.
195
546000
2000
Движи си опашката нагоре-надолу като делфин.
09:26
It can actuallyвсъщност swimплуване throughпрез the airвъздух.
196
548000
3000
Буквално плува във въздуха.
09:29
But watch its frontпреден legsкрака. Can you see what they are doing?
197
551000
5000
Обаче наблюдавайте предните му крачета. Можете ли да видите какво правят те?
09:34
What does that mean for the originпроизход of flappingплющене flightполет?
198
556000
3000
Какво означава това за произхода на летенето?
09:37
Maybe it's evolvedеволюира from comingидващ down from treesдървета,
199
559000
3000
Може би се е развило като способност, за слизане от дърветата,
09:40
and tryingопитвайки to controlконтрол a glideGlide.
200
562000
2000
опитвайки се да контролира плъзгането.
09:42
StayПрестой tunedОчаквайте for that.
201
564000
2000
Очаквайте след малко.
09:44
(LaughterСмях)
202
566000
2000
(Смях)
09:46
So then we wonderedЧудех се, "Can they actuallyвсъщност maneuverманевра with this?"
203
568000
3000
След това се зачудихме, "Могат ли всъщност да маневрират с това?"
09:49
So there is the landingприземяване targetмишена. Could they steerчелни towardsкъм it
204
571000
3000
Ето я целта на кацане. Могат ли да се насочат към нея
09:52
with these capabilitiesвъзможности? Here it is in the windвятър tunnelтунел.
205
574000
2000
с тези способности? Ето го тук в аеродинамичният тунел.
09:54
And it certainlyразбира се looksвъншност like it.
206
576000
2000
И със сигурност изглежда, че могат.
09:56
You can see it even better from down on topвръх.
207
578000
3000
Тук можете да го видите по-добре от горе.
09:59
Watch the animalживотно.
208
581000
2000
Гледайте животното.
10:02
DefinitelyОпределено movingдвижещ towardsкъм the landingприземяване targetмишена.
209
584000
2000
Определено се движи към целта на кацане.
10:04
Watch the whipкамшик of its tailопашка as it does it. Look at that.
210
586000
4000
Гледайте замаха на опашката, докато го прави. Вижте това.
10:08
It's unbelievableневероятно.
211
590000
2000
Невероятно е.
10:10
So now we were really confusedобъркан,
212
592000
2000
Сега, бяхме наистина объркани.
10:12
because there are no reportsдоклади of it glidingплъзгане.
213
594000
2000
Защото нямаше никакви доказателства за летене.
10:14
So we wentотидох, "Oh my god, we have to go to the fieldполе,
214
596000
2000
Казахме си, "Господи, трябва да отидем на полето,
10:16
and see if it actuallyвсъщност does this."
215
598000
2000
и да видим дали наистина го прави."
10:18
CompletelyНапълно oppositeпротивоположен of the way you'dти можеш see it on a natureприрода filmфилм, of courseкурс.
216
600000
3000
Напълно противоположно на това, което бихте видели в научен филм.
10:21
We wonderedЧудех се, "Do they actuallyвсъщност glideGlide in natureприрода?"
217
603000
3000
Чудехме се, "Наистина ли летят в природата?"
10:24
Well we wentотидох to the forestsгори of SingaporeСингапур and SoutheastЮгоизток AsiaАзия.
218
606000
2000
Така че, отидохме в горите на Сингапур и югоизточна Азия.
10:26
And the nextследващия videoвидео you see is the first time we'veние имаме showedпоказан this.
219
608000
2000
Следващото видео, което ще видите, ще бъде показано за първи път.
10:28
This is the actualдействителен videoвидео -- not stagedорганизирани, a realреален researchизследване videoвидео --
220
610000
3000
Това е същинското видео, без нагласяне, истинско изследователско видео,
10:31
of animalживотно glidingплъзгане down. There is a redчервен trajectoryтраектория lineлиния.
221
613000
3000
на животно, което се плъзга във въздуха надолу -- има червена линия на траекторията.
10:34
Look at the endкрай to see the animalживотно.
222
616000
2000
Погледнете в края, за да видите животното.
10:36
But then as it getsполучава closerпо близо to the treeдърво,
223
618000
2000
Но тогава, когато се приближава по-близко до дървото,
10:38
look at the close-upедър план. And see if you can see it landземя.
224
620000
3000
погледнете приближението. И вижте дали може да го видите да каца.
10:42
So there it comesидва down. There is a geckoгущер at the endкрай of that trajectoryтраектория lineлиния.
225
624000
3000
Ето го, как пада. Има гекон на края на тази линия на траекторията.
10:45
You see it there? There? Watch it come down.
226
627000
2000
Виждате ли го там? Там? Гледайте го как пада.
10:47
Now watch up there and you can see the landingприземяване. Did you see it hitудар?
227
629000
3000
Гледайте ето там горе и можете да видите кацането. Видяхте ли го как каца?
10:50
It actuallyвсъщност usesупотреби its tailопашка too,
228
632000
2000
Всъщност използва и опашката си.
10:52
just like we saw in the labлаборатория.
229
634000
3000
Както видяхме в лабораторията.
10:55
So now we can continueпродължи this mutualismмутуализъм
230
637000
4000
Сега можем да продължим този мутуализъм
10:59
by suggestingкоето предполага, that they can make an activeактивен tailопашка.
231
641000
3000
съветвайки инжинерите да направят активна опашка.
11:02
And here is the first activeактивен tailопашка, in the robotробот,
232
644000
5000
И ето я първата активна опашка, в робота,
11:07
madeизработен by BostonБостън DynamicsДинамика.
233
649000
3000
направена от Бостън Динамикс.
11:10
So to concludeсключва, I think we need to buildпострои biomutualismsбиомутуализми, like I showedпоказан,
234
652000
4000
За да завърша, мисля, че трябва да строим биомутуализми, както показах,
11:14
that will increaseнараства the paceтемпо of basicосновен discoveryоткритие in theirтехен applicationприложение.
235
656000
3000
които ще увеличат фундаменталните открития и тяхната употреба.
11:17
To do this thoughвъпреки че, we need to redesignредизайн educationобразование in a majorголям way,
236
659000
3000
За да постигнем това, трябва да преразгледаме образователната система основно
11:20
to balanceбаланс depthдълбочина with interdisciplinaryинтердисциплинарни communicationобщуване,
237
662000
3000
да балансираме в дълбочина, комуникацията между предметите.
11:23
and explicitlyизрично trainвлак people how to contributeдопринесе to, and benefitоблага from other disciplinesдисциплини.
238
665000
5000
И специално да тренираме хората как да допълват едни и печелят от други дисциплини.
11:28
And of courseкурс you need the organismsорганизми and the environmentзаобикаляща среда to do it.
239
670000
4000
Разбира се имаме нужда от организмите и средата за да го направим.
11:32
That is, whetherдали you careгрижа about securityсигурност, searchТърсене and rescueспасяване or healthздраве,
240
674000
3000
Това е, без значение дали се интересувате от сигурност, търсене и спасяване или здраве,
11:35
we mustтрябва да preserveрезерват nature'sна природата designsдизайни,
241
677000
2000
трябва да опазваме моделите дадени ни от природата,
11:37
otherwiseв противен случай these secretsтайни will be lostзагубен foreverзавинаги.
242
679000
3000
иначе тези тайни ще бъдат загубени завинаги.
11:40
And from what I heardчух from our newнов presidentпрезидент,
243
682000
4000
А от това, което чух от новият ни президент,
11:44
I'm very optimisticоптимистичен. Thank you.
244
686000
2000
съм много оптимистично настроен. Благодаря ви.
11:46
(ApplauseАплодисменти)
245
688000
2000
(Аплодисменти)
Translated by Alek Tomanov
Reviewed by Andrey Mitov

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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

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