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
TED2005

Robert Full: The sticky wonder of gecko feet

روبرت فول: سخني درباره نحوه حركت جانوران

Filmed:
890,074 views

روبرت فول، بیولوژیست، چند ویدیوي اسلوموشن از جانوران به دام افتاده را با ما در ميان مي‌گذارد. نگاهی دقیقتر بيندازيد به پاهای خارداري که سوسکها را قادر به حرکت روی تور می‌کنند و پاهایی با موهاي ريز غيرقابل رويت که به مارمولک اجازه دویدن به بالای دیوارها را می دهد.
- 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.

00:12
I want you to imagineتصور کن that you're a studentدانشجو in my labآزمایشگاه.
0
0
5000
تصور کنید هر یک از شما یک دانشجو در آزمایشگاه من هستید.
00:17
What I want you to do is to createايجاد كردن a biologicallyبیولوژیکی inspiredالهام گرفته designطرح.
1
5000
4000
کاری که من از شما می‌خواهم انجام بدهيد این است که با الهام از بیولوژی يك طرح ایجاد کنيد.
00:21
And so here'sاینجاست the challengeچالش:
2
9000
2000
بنابراین چالش ما این است:
00:23
I want you to help me createايجاد كردن a fullyبه طور کامل 3D, dynamicپویا, parameterizedپارامتریک contactتماس modelمدل.
3
11000
6000
من از شما می خواهم كه به من در ساختن یک مدل تماسي پارامتري پويا و كاملا سه بعدی کمک کنید.
00:29
The translationترجمه of that is, could you help me buildساختن a footپا?
4
17000
4000
این بدان معنی است که آیا می توانید کمک کنید تا یک پا بسازم؟
00:33
And it is a trueدرست است challengeچالش, and I do want you to help me.
5
21000
2000
و این یک چالش واقعی است و من از شما می خواهم که کمکم کنید.
00:35
Of courseدوره, in the challengeچالش there is a prizeجایزه.
6
23000
2000
والبته این چالش یک جایزه دارد.
00:37
It's not quiteکاملا the TEDTED Prizeجایزه, but it is an exclusiveانحصاری t-shirtتی شرت from our labآزمایشگاه.
7
25000
7000
این جایزه کاملا شبیه جایزه ی ted نیست اما یک تی-شرت منحصر به فرد آزمایشگاه ماست.
00:44
So please sendارسال me your ideasایده ها about how to designطرح a footپا.
8
32000
6000
بنابراین خواهش می کنم ایده های خودتون را درباره ی طراحی یک پا برای من بفرستید.
00:50
Now if we want to designطرح a footپا, what do we have to do?
9
38000
4000
حال اگرما بخواهیم یک پا طراحی کنیم ، چه باید بکنیم؟
00:54
We have to first know what a footپا is.
10
42000
3000
در ابتدا ما باید بدانیم که پا چیست؟
00:57
If we go to the dictionaryفرهنگ لغت, it saysمی گوید, "It's the lowerپایین تر extremityاندام of a legپا
11
45000
3000
اگر ما به فرهنگ لغات مراجعه کنیم خواهد گفت "پا قسمت پایینی ساق است
01:00
that is in directمستقیم contactتماس with the groundزمینی in standingایستاده or walkingپیاده روی"
12
48000
2000
که درحال ایستادن و راه رفتن در تماس مستقیم با زمین است"
01:02
That's the traditionalسنتی definitionتعریف.
13
50000
1000
این معنای متعارف است.
01:03
But if you wanted to really do researchپژوهش, what do you have to do?
14
51000
3000
اما اگر شما واقعا بخواهید یک تحقیق انجام دهید، چه کار باید بکنید؟
01:06
You have to go to the literatureادبیات and look up what's knownشناخته شده about feetپا.
15
54000
3000
شما باید به نوشتارهاي مربوط مراجعه كرده و ببینید چه چیزهایی راجع به پا شناخته شده است.
01:09
So you go to the literatureادبیات. (Laughterخنده)
16
57000
2000
بنابراين شما دنبال نوشتارها می‌روید. (خنده حضار)
01:12
Maybe you're familiarآشنا with this literatureادبیات.
17
60000
2000
ممکنه شما با این نوشتار آشنا باشید.
01:14
The problemمسئله is, there are manyبسیاری, manyبسیاری feetپا.
18
62000
3000
مشکل اینجاست که پاهای خیلی خیلی زیادی وجود دارند.
01:17
How do you do this?
19
65000
1000
چطور از عهده‌اش بر می آیید؟
01:18
You need to surveyنظر سنجی all feetپا and extractاستخراج کردن the principlesاصول of how they work.
20
66000
5000
لازم است كه همه‌ی پاها را بررسي کنید و اصول چگونگی کار آنها را به دست بياوريد.
01:23
And I want you to help me do that in this nextبعد clipکلیپ.
21
71000
2000
و من از شما می خواهم که به من کمک کنید در کلیپ بعدی این کار را انجام بدهم.
01:25
As you see this clipکلیپ, look for principlesاصول,
22
73000
3000
همان طور که کلیپ را می بینید دنبال اصول اساسی بگردید
01:28
and alsoهمچنین think about experimentsآزمایشات that you mightممکن designطرح
23
76000
3000
و همچنین درباره ی آزمایش هایی که شما ممکنه طراحی کنید
01:31
in orderسفارش to understandفهمیدن how a footپا worksآثار.
24
79000
4000
تا بفهمید که یک پا چگونه کار میکند فكر كنيد.
01:44
See any commonمشترک themesتم ها? Principlesاصول?
25
92000
2000
الگوهای مشترکی می بینید؟ اصول اساسي؟
01:46
What would you do?
26
94000
3000
چه کار خواهید کرد؟
01:59
What experimentsآزمایشات would you runاجرا کن?
27
107000
2000
چه آزمایشی را اجرا خواهید کرد؟
03:31
Wowوای. (Applauseتشویق و تمجید)
28
199000
6000
وای (تشویق حضار)
03:37
Our researchپژوهش on the biomechanicsبیومکانیک of animalحیوانات locomotionجابجایی
29
205000
3000
تحقیق ما درمورد بایومکانیک حرکت حيوانات
03:40
has allowedمجاز us to make a blueprintطرح for a footپا.
30
208000
2000
به ما این امكان را داده است كه یک طرح اوليه برای پا درست کنیم.
03:42
It's a designطرح inspiredالهام گرفته by natureطبیعت, but it's not a copyکپی کنید of any specificخاص footپا you just lookedنگاه کرد at,
31
210000
6000
این طرحي بر گرفته از طبیعت است، اما یک کپی از يك پای خاص که به آن نگاه کردید نیست،
03:48
but it's a synthesisسنتز of the secretsاسرار of manyبسیاری, manyبسیاری feetپا.
32
216000
4000
اين ترکیبي از راز های پاهای بسياري است.
03:52
Now it turnsچرخش out that animalsحیوانات can go anywhereهر جا.
33
220000
3000
اکنون معلوم شده است که حیوانات می توانند به هر جا بروند.
03:55
They can locomoteمتحرک کردن on substratesبسترها that varyمتفاوت as you saw --
34
223000
2000
آنها می توانند روی سطح هایی حرکت کنند -همانطور که دیدید- که
03:57
in the probabilityاحتمال of contactتماس, the movementجنبش of that surfaceسطح
35
225000
4000
از نظر احتمال تماس، حرکت آن سطح،
04:01
and the typeتایپ کنید of footholdsپای ثابت that are presentحاضر.
36
229000
3000
و نوع مكاني كه زير پا قرار مي‌گيرد متغیر هستند.
04:04
If you want to studyمطالعه how a footپا worksآثار,
37
232000
2000
اگر شما می خواهید مطالعه کنید که یک پا چگونه کار می کند،
04:06
we're going to have to simulateشبیه سازی کنید those surfacesسطوح, or simulateشبیه سازی کنید that debrisباقیمانده.
38
234000
4000
ما مي‌خواهيم آن سطوح يا خار و خاشاك‌ها را شبیه سازی کنیم.
04:10
When we did that, here'sاینجاست a newجدید experimentآزمایشی that we did:
39
238000
5000
زمانی که ما آن را انجام دادیم، در اینجا آزمایش جدیدي كه انجام داديم هست:
04:15
we put an animalحیوانات and had it runاجرا کن -- this grassچمن spiderعنکبوت --
40
243000
2000
ما يك جانور را روي سطحي گذاشتيم و مجبورش كرديم بدود --این عنکبوت علفزار را--
04:17
on a surfaceسطح with 99 percentدرصد of the contactتماس areaمنطقه removedحذف شده.
41
245000
3000
روی سطحی که 99 درصد سطح تماسي آن حذف شده بود.
04:20
But it didn't even slowآرام down the animalحیوانات.
42
248000
2000
اما حتی این هم جانور را کند نکرد.
04:22
It's still runningدر حال اجرا at the humanانسان equivalentمعادل of 300 milesمایل perدر هر hourساعت.
43
250000
3000
آن همچنان با سرعتی معادل سرعت يك انسان يعني 300 مایل بر ساعت می‌دود.
04:25
Now how could it do that? Well, look more carefullyبا دقت.
44
253000
3000
حال ببينيم او چگونه می تواند اين کار را بکند؟ خوب - با دقت بیشتری نگاه کنید.
04:28
When we slowآرام it down 50 timesبار we see how the legپا is hittingضربه زدن that simulatedشبیه سازی شده debrisباقیمانده.
45
256000
6000
وقتی ما تصویر را 50 برابر آهسته می کنیم می بینیم چگونه ساق پا با ناهمواریهای شبیه‌سازی شده برخورد می کند.
04:34
The legپا is actingبازیگری as a footپا.
46
262000
2000
ساق پا مثل یک پا عمل می کند.
04:36
And in factواقعیت, the animalحیوانات contactsمخاطبین other partsقطعات of its legپا
47
264000
3000
و در حقیقت آن جانور قسمت های دیگر ساق پا را
04:39
more frequentlyمکررا than the traditionallyبه طور سنتی definedتعریف شده است footپا.
48
267000
3000
خیلی بیشتر از آنچه كه در تعریف مرسوم سنتی پا آمده است با سطح مماس مي‌كند.
04:42
The footپا is distributedتوزیع شده alongدر امتداد the wholeکل legپا.
49
270000
4000
پس كار كف پا در تمام طول پا( شامل: ساق پا و ران) تقسيم مي‌شود.
04:46
You can do anotherیکی دیگر experimentآزمایشی where you can take a cockroachسوسک with a footپا,
50
274000
4000
می توانید یک آزمایش دیگر انجام دهید با یک سوسک که پا دارد،
04:50
and you can removeبرداشتن its footپا.
51
278000
2000
و می توانید یک پایش را قطع کنید.
04:52
I'm passingگذراندن some cockroachesسوسک ها around. Take a look at theirخودشان feetپا.
52
280000
4000
من چند سوسک به شما می دهم. یک نگاه به پاهایشان بندازید.
04:56
Withoutبدون a footپا, here'sاینجاست what it does. It doesn't even slowآرام down.
53
284000
4000
بدون پا بودن. چي مي‌شود؟ سرعتشون حتی کم هم نمی شود.
05:00
It can runاجرا کن the sameیکسان speedسرعت withoutبدون even that segmentبخش.
54
288000
3000
او می تواند حتی بدون آن قسمت هم با همان سرعت قبلی بدود.
05:03
No problemمسئله for the cockroachسوسک -- they can growرشد them back, if you careاهميت دادن.
55
291000
3000
نگران نباشيد، مشکلی برای سوسک پيش نمياد - پاي آنها دوباره رشد مي‌كند.
05:06
How do they do it?
56
294000
2000
آنها چگونه این کار (دویدن با همان سرعت) را انجام می دهند؟
05:08
Look carefullyبا دقت: this is slowedآهسته down 100 timesبار,
57
296000
3000
بدقت نگاه کنید : این تصویر 100 برابر آهسته‌تر شده است،
05:11
and watch what it's doing with the restباقی مانده of its legپا.
58
299000
3000
و نگاه کنید که با باقی ساق پایش چه کار می کند.
05:14
It's actingبازیگری, again, as a distributedتوزیع شده footپا --
59
302000
3000
از باقي پايش مثل یک پا استفاده می‌کند.
05:17
very effectiveتاثير گذار.
60
305000
2000
خیلی كارآمد است.
05:19
Now, the questionسوال we had is, how generalعمومی is a distributedتوزیع شده footپا?
61
307000
5000
اکنون سوالی که مطرح مي‌شود این است كه، این كار پا كه به عهده ساير قسمت‌هاي پا قرار مي‌گيرد چقدر عمومیت دارد (بین حیوانات و جانوران)؟
05:24
And the nextبعد behaviorرفتار I'll showنشان بده you of this animalحیوانات just stunnedخسته شدم us the first time that we saw it.
62
312000
9000
و رفتار بعدی این جانور که به شما نشان خواهم داد و اولین باری که ما آن را ديديم خيلي حیرت زده شديم.
05:33
Journalistsروزنامه نگاران, this is off the recordرکورد; it's embargoedتحریم شده.
63
321000
5000
خبرنگاران، این خارج از اطلاع رسانی است این یک محدودیت رسمی است--
05:38
Take a look at what that is!
64
326000
2000
یک نگاه بیندازید که این چی هست!
05:40
That's a bipedalدو قطبی octopusاختاپوس that's disguisedمبدل شده است as a rollingنورد coconutنارگیل.
65
328000
7000
این یک اختاپوس دو پاست که خود را به شکل يك نارگیل غلطان درآورده است.
05:47
It was discoveredکشف شده by Christinaکریستینا HuffardHuffard
66
335000
4000
این بوسیله ی "کریستینا هافورد" کشف شده است
05:51
and filmedفیلم برداری شده by Seaدریایی Studiosاستودیوها, right here from Montereyمونتری.
67
339000
3000
و بوسیله ی "سی استدیو" فیلم برداری شده ، همین جا در "مونتری".
05:56
We'veما هستیم alsoهمچنین describedشرح داده شده anotherیکی دیگر speciesگونه ها of bipedalدو قطبی octopusاختاپوس.
68
344000
5000
ما همچنین یک نوع دیگری از اختاپوس های دو پا را شرح داده‌ايم.
06:01
This one disguisesمخفی می شود itselfخودش as floatingشناور algaeجلبک.
69
349000
3000
این یکی خودش را بشکل جلبك‌ شناور در می‌آورد.
06:04
It walksپیاده روی می کند on two legsپاها and it holdsدارای the other armsبازوها up in the airهوا so that it can't be seenمشاهده گردید.
70
352000
5000
او روی دو پایش راه می‌رود و بازوهای دیگرش را بالا در هوا نگه می‌دارد که دیده نشود.
06:09
(Applauseتشویق و تمجید)
71
357000
1000
(تشویق حضار)
06:10
And look what it does with its footپا to get over challengingچالش برانگیز terrainزمین.
72
358000
8000
و نگاه کنید که اون با پايش چکار می کند تا روي زمين ناهموار بايستد.
06:18
It usesاستفاده می کند that beautifulخوشگل distributedتوزیع شده footپا to make it as if those obstaclesموانع are not even there --
73
366000
11000
او از كل طول پا به زیبایی استفاده می کند به‌گونه‌اي که انگار آن موانع اصلا آن جا نیستند.
06:29
trulyبراستی extraordinaryخارق العاده.
74
377000
2000
به واقع شگفت انگیز است.
06:33
In 1951, Escherاشر madeساخته شده this drawingنقاشی. He thought he createdایجاد شده an animalحیوانات fantasyفانتزی.
75
381000
4000
در سال 1951 "اسچر" این نقاشی را کشیده است. او تصور کرده که یک حیوان خیالی نقاشي کرده است.
06:38
But we know that artهنر imitatesتقلید می کند life,
76
386000
2000
اما ما می دانیم که هنر از زندگی الهام می گیرد.
06:40
and it turnsچرخش out natureطبیعت, threeسه millionمیلیون yearsسالها agoپیش, evolvedتکامل یافته است the nextبعد animalحیوانات.
77
388000
3000
این نشان می دهد که طبیعت سه میلیون سال پیش حیوان بعدی را پرورش داده است.
06:43
It's a shrimp-likeمیگو مانند animalحیوانات calledبه نام the stomatopodstomatopod,
78
391000
2000
این جانوري شبیه میگو است که "استاموتوپاد" نامیده می شود،
06:45
and here'sاینجاست how it movesحرکت می کند on the beachesسواحل of Panamaپاناما:
79
393000
4000
و این چگونگی حرکت آن در سواحل پاناماست:
06:49
it actuallyدر واقع rollsرول, and it can even rollرول uphillبالا رفتن.
80
397000
4000
این جانور عملا غلت می زند و می تواند به بالاي تپه غل بخورد.
06:53
It's the ultimateنهایی distributedتوزیع شده footپا: its wholeکل bodyبدن in this caseمورد is actingبازیگری like its footپا.
81
401000
8000
این نهایت استفاده از كل پا است، در مورد اين جانور كل بدن مانند پاي اون عمل میکند.
07:03
So, if we want to then, to our blueprintطرح, addاضافه کردن the first importantمهم featureویژگی,
82
411000
5000
خوب اگر ما بخواهیم كه نخستين ويژگي مهم را به طرح اولیه خود اضافه كنيم،
07:08
we want to addاضافه کردن distributedتوزیع شده footپا contactتماس.
83
416000
2000
ما بايد استفاده از تماس كل پا را اضافه کنيم.
07:10
Not just with the traditionalسنتی footپا, but alsoهمچنین the legپا,
84
418000
3000
نه تنها پا به معنای متعارف آن، بلکه کل پا(ساق و ران)،
07:13
and even of the bodyبدن.
85
421000
1000
و حتی بدن نيز.
07:14
Can this help us inspireالهام بخشیدن the designطرح of novelرمان robotsروبات ها?
86
422000
4000
آیا این می تواند الهام‌بخش ما در طراحي رباتهای جدید باشد؟
07:18
We biologicallyبیولوژیکی inspiredالهام گرفته this robotربات, namedتحت عنوان RHexRHex,
87
426000
3000
ما به صورت بیولوژیکی این ربات را به نام RHex الهام گرفته‌ايم،
07:21
builtساخته شده by these extraordinaryخارق العاده engineersمهندسین over the last fewتعداد کمی yearsسالها.
88
429000
4000
اين ربات بوسیله‌ی این مهندسان فوق‌العاده در طي چند سال گذشته ساخته شده است.
07:25
RHex'sRHex است footپا startedآغاز شده off to be quiteکاملا simpleساده,
89
433000
3000
پای RHex ابتدا خیلی ساده بود،
07:28
then it got tunedکوک شده over time, and ultimatelyدر نهایت resultedنتیجه گرفت in this halfنیم circleدایره.
90
436000
5000
و در طول زمان تنظیم شده و نهایتا بشکل این نصفه دایره در آمد.
07:33
Why is that? The videoویدئو will showنشان بده you.
91
441000
2000
چرا اینجوریست؟ این ویدیو نشان خواهد داد.
07:35
Watch where the robotربات, now, contactsمخاطبین its legپا in orderسفارش to dealمعامله with this very difficultدشوار terrainزمین.
92
443000
7000
نگاه کنید که ربات اکنون کجاي پايش را با سطح تماس مي‌دهد تا بتواند با این سطح ناهموار كنار بيايد.
07:42
What you'llشما خواهید بود see, in factواقعیت, is that it's usingاستفاده كردن that halfنیم circleدایره legپا as a distributedتوزیع شده footپا.
93
450000
6000
چیزی که شما مشاهده خواهید کرد در واقع، همان استفاده از پاي نیم‌دایره‌اي به عنوان كل پا است.
07:48
Watch it go over this.
94
456000
2000
نگاه کنید چگونه از روی این رد می شود.
07:50
You can see it here well on this debrisباقیمانده.
95
458000
2000
شما به خوبی می توانید آن را روی این قلوه سنگ ها ببینید.
07:53
Extraordinaryخارق العاده. No sensingسنجش, all the controlکنترل is builtساخته شده right into the tunedکوک شده legsپاها.
96
461000
6000
شگفت انگیزه.هیچ حس گری نیست، همه‌ی کنترل در داخل پاها تنظیم شده است.
07:59
Really simpleساده, but beautifulخوشگل.
97
467000
2000
واقعا ساده اما زیبا است.
08:01
Now, you mightممکن have noticedمتوجه شدم something elseچیز دیگری about the animalsحیوانات
98
469000
3000
اکنون شما ممكنه به چیز دیگری راجع به این حیوانات
08:04
when they were runningدر حال اجرا over the roughخشن terrainزمین.
99
472000
2000
وقتی كه آن‌ها روی سطوح سخت می دويدند توجه كرده‌ باشيد.
08:06
And my assistant'sدستیار going to help me here.
100
474000
2000
و دستیار من در این جا به من کمک می‌کند.
08:08
When you touchedلمس کرد the cockroachسوسک legپا -- can you get the microphoneمیکروفون for him?
101
476000
4000
وقتی شما پا های سوسک را لمس می کنید -- میتوانی میکروفن را برای او بگیری؟
08:12
When you touchedلمس کرد the cockroachسوسک legپا, what did it feel like?
102
480000
3000
وقتی پا های سوسک را لمس کردید چه طور بودند؟
08:15
Did you noticeاطلاع something?
103
483000
2000
آیا متوجه چيزي شدید؟
08:17
Boyپسر: Spinyکروی.
104
485000
1000
"پسر": خاردار بودند.
08:18
Robertرابرت Fullپر شده: It's spinyکثیف, right? It's really spinyکثیف, isn't it? It sortمرتب سازی of hurtsدرد می کند.
105
486000
4000
رابرت فول: اون خاردار است درسته؟ اون خیلی خار دارد، مگه نه؟ یه جورایی آزاردهنده است.
08:22
Maybe we could give it to our curatorتعميرگاه and see if he'dاو می خواهد be braveشجاع enoughکافی to touchدست زدن به the cockroachسوسک.
106
490000
6000
شاید ما اونو بدیم به نگهبان‌مان و ببینیم که آیا اون به اندازه کافی شجاع هست که به سوسک دست بزند.
08:28
(Laughterخنده)
107
496000
1000
(خنده حضار)
08:29
Chrisکریس Andersonاندرسون: Did you touchدست زدن به it?
108
497000
1000
کریس اندرسون: اونو لمس کردی؟
08:30
RFRF: So if you look carefullyبا دقت at this, what you see is that they have spinesستون فقرات
109
498000
3000
"رابرت فول": بنابر این اگر با به این دقت نگاه کنید، چیزی که می بینید این است که آن ها خار دارند
08:33
and untilتا زمان a fewتعداد کمی weeksهفته ها agoپیش, no one knewمی دانست what they did.
110
501000
3000
و تا چند هفته ی قبل هیچ کس نمی دانست که آن خارها براي چه هستند.
08:36
They assumedفرض that they were for protectionحفاظت and for sensoryحسی structuresسازه های.
111
504000
3000
آن ها به عنوان محافظ و ساختمان انتقال حواس شناخته می شدند.
08:39
We foundپیدا شد that they're for something elseچیز دیگری -- here'sاینجاست a segmentبخش of that spineستون فقرات.
112
507000
4000
ما پي برديم که آن ها برای چیز دیگری هستند - این جا قسمتی از آن خار است.
08:43
They're tunedکوک شده suchچنین that they easilyبه آسانی collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال in one directionجهت
113
511000
3000
آنها طوري تنظيم شده‌اند که به راحتی در یک جهت قرار مي‌گيرند
08:46
to pullکشیدن the legپا out from debrisباقیمانده,
114
514000
2000
تا ساق پارا از قلوه سنگ ها بیرون بکشند،
08:48
but they're stiffسفت in the other directionجهت so they captureگرفتن disparitiesتفاوت ها in the surfaceسطح.
115
516000
6000
اما آن ها در جهت دیگر سخت هستند بنابر این از ناهمواریهای سطح استفاده می کنند.
08:54
Now crabsخرچنگ ها don't missاز دست دادن footholdsپای ثابت, because they normallyبه طور معمول moveحرکت on sandشن --
116
522000
3000
اکنون ، خرچنگها جا پاها را از دست نمی دهند به این علت که آنها به صورت عادی روی ماسه حرکت می کنند
08:57
untilتا زمان they come to our labآزمایشگاه.
117
525000
1000
تا این که به آزمایشگاه ما آمدند
08:59
And where they have a problemمسئله with this kindنوع of meshمش,
118
527000
3000
جایی که آن ها با این گونه شبکه مشکل دارند،
09:02
because they don't have spinesستون فقرات.
119
530000
2000
زیرا پاي آنها خار ندارد.
09:05
The crabsخرچنگ ها are missingگم شده spinesستون فقرات, so they have a problemمسئله in this kindنوع of roughخشن terrainزمین.
120
533000
3000
خرچنگها خارهای پاهایشان را از دست داده اند بنابراین آن ها با سطح های سختی مثل این مشکل دارند.
09:08
But of courseدوره, we can dealمعامله with that
121
536000
3000
اما البته ما می توانیم آن را حل کنیم،
09:11
because we can produceتولید کردن artificialمصنوعی spinesستون فقرات.
122
539000
3000
زیرا که ما می توانیم خارهای مصنوعی تولید کنیم.
09:15
We can make spinesستون فقرات that catchگرفتن on simulatedشبیه سازی شده debrisباقیمانده
123
543000
3000
ما می توانیم خارهایی درست کنیم که روی قلوه سنگ های شبیه سازی شده مانور کند
09:18
and collapseسقوط - فروپاشی - اضمحلال on removalحذف to easilyبه آسانی pullکشیدن them out.
124
546000
3000
و محو بشوند برای این که راحت بشود آنها را بیرون آورد.
09:21
We did that by puttingقرار دادن these artificialمصنوعی spinesستون فقرات on crabsخرچنگ ها,
125
549000
3000
ما این کار را با قرار دادن این خارهای مصنوعی در خرچنگ ها انجام دادیم،
09:24
as you see here, and then we testedتست شده them.
126
552000
2000
همانطور که شما این جا می بینید و ما آن ها را امتحان کردیم.
09:26
Do we really understandفهمیدن that principleاصل of tuningتنظیم? The answerپاسخ is, yes!
127
554000
4000
آیا ما واقعا معیارهای اساسی تنظیم را می فهمیم؟ جواب بله است
09:30
This is slowedآهسته down 20-fold-تا کردن, and the crabخرچنگ just zoomszooms acrossدر سراسر that simulatedشبیه سازی شده debrisباقیمانده.
128
558000
5000
این (ویدیو) 20 بار آهسته تر شده و خرچنگ درست روی حرکت از روی شبکه تمرکز کرده
09:35
(Laughterخنده) (Applauseتشویق و تمجید)
129
563000
2000
(خنده)(تشویق)
09:37
A little better than natureطبیعت.
130
565000
2000
یه کمي بهتر از طبیعت.
09:40
So to our blueprintطرح, we need to addاضافه کردن tunedکوک شده spinesستون فقرات.
131
568000
3000
خوب براي طرحمان احتیاج داریم که یک خارهای تنظیم شده اضافه کنیم.
09:43
Now will this help us think about the designطرح of more effectiveتاثير گذار climbingسنگ نوردی robotsروبات ها?
132
571000
5000
اکنون آیا این به ما کمک خواهد کرد كه به طراحي ربات‌های بالارونده كارآمدتر فکر کنیم؟
09:48
Well, here'sاینجاست RHexRHex: RHexRHex has troubleمشکل on railsریل ها -- on smoothصاف railsریل ها, as you see here.
133
576000
5000
خوب rhex این جاست-- rhex در روی ریل ها مشکل دارد -- روی ریل های نرم همان طور که اینجا می بینید
09:53
So why not addاضافه کردن a spineستون فقرات? My colleaguesهمکاران did this at U. Pennپن.
134
581000
4000
بنابراین چرا خار اضا فه نکنیم؟ زیر دوستان من این کار را در دانشگاه پنسیلوانیا انجام داده‌اند.
09:57
Danدن KoditschekKoditschek put some steelفولاد nailsناخن -- very simpleساده versionنسخه -- on the robotربات,
135
585000
4000
"دان کودیتسچک" چند میخ فولادی--خیلی ساده--روی ربات قرار داد
10:01
and here'sاینجاست RHexRHex, now, going over those steelفولاد -- those railsریل ها. No problemمسئله!
136
589000
6000
و اکنون rhex اینجاست اکنون به روی آن فولادها و ريل‌ها می رود --بدون هیچ مشکلی!
10:07
How does it do it?
137
595000
1000
چگونه این کار را انجام میدهد؟
10:08
Let's slowآرام it down and you can see the spinesستون فقرات in actionعمل.
138
596000
2000
بیایید سرعت آن را کم کنیم و می توانید خارها را در حین کار ببینید.
10:10
Watch the legپا come around, and you'llشما خواهید بود see it grabگرفتن on right there.
139
598000
3000
نگاه کنید ساق پاها می آیند و خواهید دید که درست همین جا را میگیرد.
10:13
It couldn'tنمی توانستم do that before; it would just slipلیز خوردن and get stuckگیر and tipنکته over.
140
601000
3000
او قادر نبود که قبلا آن را انجام دهد ،او لیز می خورد و گیر می کرد و کج می شد.
10:16
And watch again, right there -- successfulموفق شدن.
141
604000
4000
و نگاه کنید دوباره درست همین جا --موفق بود.
10:20
Now just because we have a distributedتوزیع شده footپا and spinesستون فقرات
142
608000
3000
اکنون ما این را فقط به دلیل توزیع کردن پا و خارها داریم
10:23
doesn't mean you can climbبالا رفتن verticalعمودی surfacesسطوح.
143
611000
2000
به این معنی نیست که ما می توانیم از سطوح عمودی بالا برویم.
10:26
This is really, really difficultدشوار.
144
614000
2000
این خیلی خیلی سخت است.
10:28
But look at this animalحیوانات do it!
145
616000
2000
اما به این حیوان نگاه کنید که انجامش می دهد!
10:30
One of the onesآنهایی که I'm passingگذراندن around is climbingسنگ نوردی up this verticalعمودی surfaceسطح that's a smoothصاف metalفلز plateبشقاب.
146
618000
6000
یکی از آن ها که من دست به دست می دهم در حال بالا رفتن از یک سطح عمودی که یک فلز صاف است مي‌باشد.
10:36
It's extraordinaryخارق العاده how fastسریع it can do it --
147
624000
2000
این خیلی فوق العاده است که چه قدر سریع می تواند آن را انجام دهد.
10:38
but if you slowآرام it down, you see something that's quiteکاملا extraordinaryخارق العاده.
148
626000
4000
اما اگر آن را آهسته کنید شما چیز خیلی فوق العاده ای می بینید.
10:42
It's a secretراز. The animalحیوانات effectivelyبه طور موثر climbsصعود by slippingلغزش and look --
149
630000
4000
این یک راز است حیوانات به طور موثری بالا می روند باخزيدن و نگاه کردن--
10:46
and doing, actuallyدر واقع, terriblyوحشتناک, with respectتوجه to grabbingگرفتن on the surfaceسطح.
150
634000
4000
و انجام دادن ترسناك آن و در واقع با توجه به چسبيدن به سطح.
10:50
It looksبه نظر می رسد, in factواقعیت, like it's swimmingشنا كردن up the surfaceسطح.
151
638000
3000
در واقع مانند شنا کردن به بالای سطح به نظر می رسد.
10:53
We can actuallyدر واقع modelمدل that behaviorرفتار better as a fluidمایع, if you look at it.
152
641000
4000
همانطور که می بینید ما در واقع آن رفتار را مثل یک سیال بهتر مي‌توانيم مدل سازی کنیم.
10:57
The distributedتوزیع شده footپا, actuallyدر واقع, is workingکار کردن more like a paddleدست و پا زدن.
153
645000
4000
این توزیع پا در واقع بیشتر مانند یک پارو عمل می کند.
11:01
The sameیکسان is trueدرست است when we lookedنگاه کرد at this lizardمارمولک runningدر حال اجرا on fluidizedمایع sandشن.
154
649000
4000
همین درست است وقتی که نگاه می کنیم به این مارمولک که در حال حرکت روی ماسه روان است.
11:05
Watch its feetپا.
155
653000
2000
به پاهایش نگاه کنید.
11:07
It's actuallyدر واقع functioningعملکرد as a paddleدست و پا زدن
156
655000
2000
در واقع به عنوان پارو عمل می کنند
11:09
even thoughگرچه it's interactingتعامل with a surfaceسطح that we normallyبه طور معمول think of as a solidجامد.
157
657000
6000
اگرچه آن با سطحی در تماس هست که ما عموما آن را جامد مي‌دانيم.
11:15
This is not differentناهمسان from what my formerسابق undergraduateکارشناسی discoveredکشف شده
158
663000
5000
این با چیزی که دانشجوى دوره ليسانس قبلی من کشف کرده بود فرق چندانی ندارد
11:20
when she figuredشکل گرفته out how lizardsمارمولک ها can runاجرا کن on waterاب itselfخودش.
159
668000
4000
وقتی او دریافت که چگونه مارمولک ها می توانند روی آب بدوند.
11:25
Can you use this to make a better robotربات?
160
673000
5000
آیا شما می توانید از این استفاده کنید تا یک ربات بهتر بسازید؟
11:30
Martinمارتین Buehlerبلهلر did -- who'sچه کسی است now at Bostonبوستون Dynamicsدینامیک --
161
678000
3000
"مارتین بویهلر"--که الان در "بوستون-دینامیک" است-- اينكارو كرده است--
11:33
he tookگرفت this ideaاندیشه and madeساخته شده RHexRHex to be Aquaآبی RHexRHex.
162
681000
5000
او این ایده را گرفت و rhex را به Aqua RHex تبدیل کرد.
11:38
So here'sاینجاست RHexRHex with paddlesدست و پا زدن,
163
686000
2000
در نتیجه اینجا rhex با پاروها است
11:40
now convertedتبدیل شده است into an incrediblyطور باور نکردنی maneuverableمانور پذیری swimmingشنا كردن robotربات.
164
688000
5000
و اکنون به یک ربات شناگر با قابلیت مانور بسیار بالا تبدیل شده است.
11:46
For roughخشن surfacesسطوح, thoughگرچه, animalsحیوانات addاضافه کردن clawsپنجه.
165
694000
3000
وهمچنین برای سطح های سخت حیوانات چنگک ها را اضافه مي‌كنند.
11:49
And you probablyشاید feel them if you grabbedگرفتار شد it.
166
697000
1000
و احتمالا آن ها را احساس می کنید اگر آن را بگیرید.
11:50
Did you touchدست زدن به it?
167
698000
1000
آیا لمسش کردید؟
11:51
CACA: I did.
168
699000
1000
CA: بله
11:52
RFRF: And they do really well at grabbingگرفتن ontoبه سوی surfacesسطوح with these clawsپنجه.
169
700000
2000
RF : و آن ها در گرفتن سطح ها با چنگک هایشان خیلی خوب هستند.
11:54
Markعلامت CutkoskyCutkosky at Stanfordاستنفورد Universityدانشگاه, one of my collaboratorsمشارکت کنندگان, is an extraordinaryخارق العاده engineerمهندس
170
702000
6000
"مارک کاتکوسکی" در دانشگاه استنفورد یکی از همکاران من که یک مهندس فوق العاده است
12:00
who developedتوسعه یافته this techniqueتکنیک calledبه نام Shapeشکل Depositionگواهی Manufacturingساخت,
171
708000
3000
کسی که این تکنیکی را توسعه داد که "ساخت رسوبگيري شكل نامیده می شود،
12:03
where he can imbedimbed clawsپنجه right into an artificialمصنوعی footپا.
172
711000
3000
كه در آن او چنگک ها را درست به یک پای مصنوعی مي‌افزاید.
12:06
And here'sاینجاست the simpleساده versionنسخه of a footپا for a newجدید robotربات that I'll showنشان بده you in a bitبیت.
173
714000
5000
و در اینجا یک نسخه ساده از یک پا برای ربات جدید است که در چند لحظه نشون می دهم.
12:11
So to our blueprintطرح, let's attachپیوستن clawsپنجه.
174
719000
3000
بنابر این برای طرح مان بیایید چنگک ها را اضافه کنیم.
12:14
Now if we look at animalsحیوانات, thoughگرچه, to be really maneuverableمانور پذیری in all surfacesسطوح,
175
722000
3000
اکنون اگر شما به حیوانات نیز نگاه کنید به صورتی که در همه ی سطح ها روان باشند،
12:17
the animalsحیوانات use hybridترکیبی mechanismsمکانیسم ها
176
725000
2000
حیوانات از مکانیسم پیوندی استفاده می کنند
12:19
that includeعبارتند از clawsپنجه, and spinesستون فقرات, and hairsموها, and padsپد, and glueچسب, and capillaryمویرگی adhesionچسبندگی
177
727000
4000
که شامل چنگک ها و خارها و موها و پدها (چنبرهای نرم) و چسب ها و چسبندگی های ظریف
12:23
and a wholeکل bunchدسته ای of other things.
178
731000
1000
و کلی از چیز های دیگر مي‌شود.
12:24
These are all from differentناهمسان insectsحشرات.
179
732000
2000
اینها همه از حشرات متفاوتی هستند.
12:26
There's an antمورچه crawlingخزنده up a verticalعمودی surfaceسطح.
180
734000
2000
این جا یک مورچه است که از یک سطح عمودی بالا می رود.
12:28
Let's look at that antمورچه.
181
736000
1000
بیایید یک نگاه به آن مورچه کنید.
12:30
This is the footپا of an antمورچه. You see the hairsموها and the clawsپنجه and this thing here.
182
738000
5000
این پای یک مورچه است شما موها و چنگکها و این چیز هارا اینجا می بینید.
12:35
This is when its foot'sپا in the airهوا.
183
743000
2000
این حالتی است که پایش در هوا است.
12:37
Watch what happensاتفاق می افتد when the footپا goesمی رود ontoبه سوی your sandwichساندویچ.
184
745000
4000
نگاه کنید که چه اتفاقی میافتد وقتی پا وارد ساندویج شما می شود.
12:41
You see what happensاتفاق می افتد?
185
749000
2000
می بینید چه اتفاقی می افتد؟
12:43
That padپد comesمی آید out. And that's where the glueچسب is.
186
751000
4000
پد (چنبره) بیرون می آید و اینجایی است که چسب هست.
12:48
Here from underneathدر زیر is an antمورچه footپا,
187
756000
3000
اینجا پای یک مورچه از زیر است،
12:51
and when the clawsپنجه don't digحفر کردن in, that padپد automaticallyبطور خودکار comesمی آید out withoutبدون the antمورچه doing anything.
188
759000
6000
و وقتی چنگک ها فرو نمی روند آن pad بیرون می آید بدون این که مورچه کاری انجام دهد.
12:57
It just extrudesاکستروژن.
189
765000
1000
آن فقط بیرون می آید.
12:58
And this was a hardسخت shotشات to get -- I think this is the shotشات of the antمورچه footپا on the superstringssuperstrings.
190
766000
5000
و گرفتن این تصویر سخت بود-- من فکر می کنم این تصویری از پای یک مورچه روی يك رشته باشد.
13:03
So it's prettyبسیار toughسخت است to do.
191
771000
1000
خوب اين كار سخت است.
13:04
This is what it looksبه نظر می رسد like closeبستن up --
192
772000
3000
و این است که چگونه از نزدیک به نظر می رسد
13:07
here'sاینجاست the antمورچه footپا, and there's the glueچسب.
193
775000
2000
این جا پای مورچه است و این جا چسب است.
13:09
And we discoveredکشف شده this glueچسب mayممکن است be an interestingجالب هست two-phaseدو مرحله ای mixtureمخلوط.
194
777000
4000
و ما دریافتیم که این چسب ممکن است یک ترکیب دو مرحله ای جالب باشد.
13:13
It certainlyقطعا helpsکمک می کند it to holdنگه دارید on.
195
781000
2000
اما به طور قطع کمک می کند تا او خود را نگه دارد.
13:15
So to our blueprintطرح, we stickچوب on some stickyچسبنده padsپد.
196
783000
4000
بنابر این در طرح مان چند پد چسبنده هم می چسبانیم.
13:19
Now you mightممکن think for smoothصاف surfacesسطوح we get inspirationالهام بخش here.
197
787000
4000
شما ممکن است به سطح های نرمی که ما از آنها الهام گرفته ایم فکر کنید.
13:23
Now we have something better here.
198
791000
3000
اکنون ما چیز بهتری این جا داریم.
13:26
The gecko'sگوسفند a really great exampleمثال of nanotechnologyفناوری نانو in natureطبیعت.
199
794000
3000
مارمولک خانگى یک مثال خوب نانوتکنولوژی در طبیعت است.
13:29
These are its feetپا.
200
797000
2000
این ها پاهایش هستند.
13:31
They're -- almostتقریبا look alienبیگانه. And the secretراز, whichکه they stickچوب on with,
201
799000
4000
آن ها خیلی شبیه فضایی ها هستند. و این راز که آن‌ها با اين پاها مي‌چسبند،
13:35
involvesشامل می شود theirخودشان hairyمودار toesانگشتان پا.
202
803000
2000
شامل انگشتان پشمالويشان هم مي‌شود.
13:37
They can runاجرا کن up a surfaceسطح at a meterمتر perدر هر secondدومین,
203
805000
4000
آن ها می توانند یک صفحه را با سرعت یک متر بر ثانیه به بالا بدوند،
13:41
take 30 stepsمراحل in that one secondدومین -- you can hardlyبه سختی see them.
204
809000
3000
ومی توانند 30 قدم در آن یک ثانیه بر دارند شما به سختی می توانید آن ها را ببینید.
13:44
If we slowآرام it down, they attachپیوستن theirخودشان feetپا at eightهشت millisecondsمیلی ثانیه,
205
812000
3000
اگر ما آن را آهسته کنیم آن ها پاهایشان را در یک هزارم ثانیه تماس می دهند،
13:47
and detachجدا کردن them in 16 millisecondsمیلی ثانیه.
206
815000
3000
و آن ها را در 16هزارم ثانیه جدا می کنند.
13:50
And when you watch how they detachجدا کردن it, it is bizarreعجیب و غریب.
207
818000
7000
و هنگامی که تماشا میکنید که چگونه آن را جدا می کنند باور نکردنی است.
13:57
They peelپوست کندن away from the surfaceسطح like you'dمی خواهی peelپوست کندن away a pieceقطعه of tapeنوار.
208
825000
5000
آن ها از سطح می کنند مانند اینکه شما یک تیکه نوار چسب را می کنید.
14:02
Very strangeعجیب. How do they stickچوب?
209
830000
3000
خیلی عجیبه! چگونه این کار را انجام می دهند؟
14:05
If you look at theirخودشان feetپا, they have leaf-likeبرگ مانند structuresسازه های calledبه نام linalaeلاینالا
210
833000
3000
اگر به پاهایشان نگاه کنید آن ها یک عضو برگ مانند دارند که "لینالا" نامیده می شود
14:08
with millionsمیلیون ها نفر of hairsموها.
211
836000
1000
كه میلیون‌ها مو دارد.
14:09
And eachهر یک hairمو has the worstبدترین caseمورد of splitشکاف endsبه پایان می رسد possibleامکان پذیر است.
212
837000
3000
و هر مو بيشترين تعداد شاخه‌شاخه شدن در انتها را دارا است.
14:12
It has a hundredصد to a thousandهزار splitشکاف endsبه پایان می رسد,
213
840000
3000
آن شامل صد تا هزار انتهای بخشی است.
14:15
and that's the secretراز, because it allowsاجازه می دهد intimateصمیمی contactتماس.
214
843000
3000
و رازاین است زیرا آن تماس نزدیک را ممكن می‌كند.
14:18
The geckogecko has a billionبیلیون of these 200-nanometer-sized-nanometer-sized splitشکاف endsبه پایان می رسد.
215
846000
4000
مارمولک خانگى دارای یک بیلیون از انتهاهای شاخه شاخه شده با اندازه 200 نانومتر است.
14:22
And they don't stickچوب by glueچسب, or they don't work like Velcroنوار چسب, or they don't work with suctionمکش.
216
850000
5000
آن ها با چسب نمی چسبند یا مثل ولکرو کار نمی کنند یا مثل مکش هم کار نمی کنند.
14:27
We discoveredکشف شده they work by intermolecularبین مولکولی forcesنیروها aloneتنها.
217
855000
4000
ما در یافتیم که آن ها فقط با نیروی بین مولکولی کار می کنند.
14:31
So to our blueprintطرح, we splitشکاف some hairsموها.
218
859000
4000
بنا بر این در طرحمان ما چند مو قرار دادیم.
14:35
This has inspiredالهام گرفته the designطرح of the first self-cleaningخود تمیز کردن dryخشک adhesiveچسب --
219
863000
3000
و با این طرح اولین چسب خشک خود تمیزكننده را بدست آوردیم.
14:38
the patentثبت اختراع issuedصادر شده, we're happyخوشحال to say.
220
866000
2000
و آن را به ثبت رسانديم، خوشحالیم که اينو بگیم.
14:40
And here'sاینجاست the simplestساده ترین versionنسخه in natureطبیعت,
221
868000
3000
و اینجا ساده ترین ورژن در طبیعت است،
14:43
and here'sاینجاست my collaboratorمشارکت کننده Ronران Fearing'sترسناک است attemptتلاش کنید
222
871000
3000
و اینجا همکار من "ران فیرینگ" که کار می کند
14:46
at an artificialمصنوعی versionنسخه of this dryخشک adhesiveچسب madeساخته شده from polyurethaneپلی اورتان.
223
874000
5000
روی نسخه مصنوعی این چسب خشک که از "پلی رتان" درست شده است.
14:51
And here'sاینجاست the first attemptتلاش کنید to have it work on some loadبار.
224
879000
3000
و اینجا اولین تلاش برای به کارگیری آن است.
14:54
There's enormousعظیم interestعلاقه in this in a varietyتنوع of differentناهمسان fieldsزمینه های.
225
882000
3000
نفع زیادی برای استفاده از این چسب در زمینه های مختلف وجود دارد.
14:57
You could think of a thousandهزار possibleامکان پذیر است usesاستفاده می کند, I'm sure.
226
885000
3000
من مطمئن هستم که شما می توانید به هزاران استفاده ی ممکن فکر کنید.
15:00
Lots of people have, and we're excitedبرانگیخته about realizingتحقق this as a productتولید - محصول.
227
888000
5000
خیلی از مردم چنین فکری داشته اند، و ما خیلی خوشحالیم که این را به عنوان یک محصول بشناسیم.
15:05
We have imaginedتصور productsمحصولات; for exampleمثال, this one:
228
893000
2000
ما به این محصولات فکر کردیم برای مثال این یکی از آن هاست:
15:08
we imaginedتصور a bio-inspiredبیو الهام گرفته است Band-Aidچسب زخم, where we tookگرفت the glueچسب off the Band-Aidچسب زخم.
229
896000
5000
ما به چسب-زخم هایی با الهام از بیولوژی فکر کردیم.
15:13
We tookگرفت some hairsموها from a moltingلجن geckogecko;
230
901000
2000
ما تعدادی مو از پوست یک مارمولک خانگى گرفتیم؛
15:15
put threeسه rollsرول of them on here, and then madeساخته شده this Band-Aidچسب زخم.
231
903000
4000
سه دسته از آن ها را اینجا قرار دادیم و این چسب-زخم ها را درست کردیم.
15:19
This is an undergraduateکارشناسی volunteerداوطلب --
232
907000
2000
این کار داوطلبانه ی یک دانشجوى دوره ليسانس است--
15:21
we have 30,000 undergraduatesکارشناسی ارشد so we can chooseانتخاب کنید amongدر میان them --
233
909000
3000
ما 30000 دانشجوى دوره ليسانس داریم بنابر این می توانیم از بین آن ها انتخاب کنیم--
15:24
that's actuallyدر واقع just a redقرمز penخودکار markعلامت.
234
912000
2000
و در واقع به يك اشاره قلم بند است.
15:26
But it makesباعث می شود an incredibleباور نکردنی Band-Aidچسب زخم.
235
914000
2000
اما یک چسب-زخم فوق العاده درست کرده است.
15:28
It's aeratedهوادهی, it can be peeledپوست کنده off easilyبه آسانی, it doesn't causeسبب می شود any irritationتحریک, it worksآثار underwaterزیر آب.
236
916000
8000
آن هوا دهی شده است ،و به راحتی می تواند کنده شود، و هیچ رنجی ایجاد نمی کند و زیر آب هم کار می کند.
15:36
I think this is an extraordinaryخارق العاده exampleمثال of how curiosity-basedکنجکاوی مبتنی بر researchپژوهش --
237
924000
5000
من فکر می کنم این یک مثال شگفت آور از اين است كه يك تحقیق بر پایه‌ی کنجکاوی چگونه است--
15:41
we just wonderedشگفت زده how they climbedصعود کرد up something --
238
929000
2000
و ما در تعجبیم که آنها چگونه ایده‌ای را پرورش می دهند--
15:43
can leadسرب to things that you could never imagineتصور کن.
239
931000
3000
که می تواند به چیز هایی که تصورش را هرگز نمی کنید برسد.
15:46
It's just an exampleمثال of why we need to supportحمایت کردن curiosity-basedکنجکاوی مبتنی بر researchپژوهش.
240
934000
4000
و این فقط یک مثال از این است که چرا ما احتیاج داریم از تحقیقات بر پایه ی کنجکاوی حمایت کنیم.
15:50
Here you are, pullingکشیدن off the Band-Aidچسب زخم.
241
938000
3000
بفرمایید ، موفقیت چسب-زخم.
15:53
So we'veما هستیم redefinedدوباره تعریف شده, now, what a footپا is.
242
941000
4000
بنابر این دوباره تعریف می کنیم که پا چی هست.
15:57
The questionسوال is, can we use these secretsاسرار, then,
243
945000
2000
سوال این است که آیا ما می توانیم از این راز ها استفاده کنیم تا
15:59
to inspireالهام بخشیدن the designطرح of a better footپا, better than one that we see in natureطبیعت?
244
947000
3000
طرح بهتری از یک پا بدست بیاوریم ،بهتر از آنچه در طبیعت دیدیم؟
16:02
Here'sاینجاست the newجدید projectپروژه:
245
950000
2000
در اينجا يك پروژه جديد است:
16:04
we're tryingتلاش کن to createايجاد كردن the first climbingسنگ نوردی search-and-rescueجستجو و نجات robotربات -- no suctionمکش or magnetsآهن ربا --
246
952000
6000
ما در حال تلاش برای ساخت اولین ربات بالا رونده امداد و نجات هستیم --بدون مکش یا آهنربا--
16:10
that can only moveحرکت on limitedمحدود kindsانواع of surfacesسطوح.
247
958000
3000
آن ها فقط می توانند روی انواع محدودی از سطح ها حرکت کنند.
16:13
I call the newجدید robotربات RiSEبالا آمدن, for "Robotربات in ScansorialScansorial Environmentمحیط" -- that's a climbingسنگ نوردی environmentمحیط --
248
961000
5000
من اسم ربات جدیدی را RiSE می گذارم مخفف "Robot in Scansorial Environment" و آن در نظر گرفتن طبیعت است.
16:18
and we have an extraordinaryخارق العاده teamتیم of biologistsزیست شناسان and engineersمهندسین creatingپدید آوردن this robotربات.
249
966000
4000
و ما یک تیم فوق العاده قوی از بیولوژیست ها و مهندسان برای ساخت این ربات داریم.
16:22
And here is RiSEبالا آمدن.
250
970000
2000
و رايز( RiSE) اينجا است.
16:26
It's six-leggedشش پا and has a tailدم. Here it is on a fenceحصار and a treeدرخت.
251
974000
3000
آن 6 پا و یک دم دارد و در اینجا او روی فنس و درخت است.
16:29
And here are RiSE'sRiSE first stepsمراحل on an inclineشیب.
252
977000
4000
و اینجا اولین قدم RiSE روی سطح شیب دار است.
16:33
You have the audioسمعی? You can hearشنیدن it go up.
253
981000
3000
صدا را دارید؟ می توانید صدای بالا رفتن را بشنوید.
16:36
And here it is comingآینده up at you, in its first stepsمراحل up a wallدیوار.
254
984000
6000
و این جا او به سمت شما میاد در اولین قدم ها روی دیوار.
16:42
Now it's only usingاستفاده كردن its simplestساده ترین feetپا here, so this is very newجدید.
255
990000
5000
و در اینجا ساده ترین پاهایش را استفاده می کنند بنابراین خیلی جدید است.
16:47
But we think we got the dynamicsدینامیک right of the robotربات.
256
995000
3000
اما ما فکر می کنیم که ما دینامیک را درست از ربات گرفتیم.
16:51
Markعلامت CutkoskyCutkosky, thoughگرچه, is takingگرفتن it a stepگام furtherبیشتر.
257
999000
2000
"مارک کاتوسکی" همچنین آن را یک قدم جلوتر برد
16:53
He's the one ableتوانایی to buildساختن this shape-depositionشکل دهی manufacturedساخته feetپا and toesانگشتان پا.
258
1001000
5000
او یکی از کسانی است که قادر است این پا ها و انگشتان تولید شده را بسازد.
16:58
The nextبعد stepگام is to make compliantسازگار toesانگشتان پا,
259
1006000
4000
مرحله ی بعد درست کردن انگشتان فرمانبردار است،
17:02
and try to addاضافه کردن spinesستون فقرات and clawsپنجه and setتنظیم it for dryخشک adhesivesچسب.
260
1010000
2000
و تلاش برای اضافه کردن خارها و چنگک ها و آماده سازی برای چسب خشک است.
17:04
So the ideaاندیشه is to first get the toesانگشتان پا and a footپا right,
261
1012000
3000
بنابر این ایده این است که اول انگشتان و پا را درست کنند،
17:07
attemptتلاش کنید to make that climbبالا رفتن, and ultimatelyدر نهایت put it on the robotربات.
262
1015000
3000
تلاش برای وفق آن و نهایتا قرار دادن آن روی ربات.
17:10
And that's exactlyدقیقا what he's doneانجام شده.
263
1018000
2000
و این دقیقا کاری است که او انجام داد.
17:12
He's builtساخته شده, in factواقعیت, a climbingسنگ نوردی foot-botبوت لپ تاپ inspiredالهام گرفته by natureطبیعت.
264
1020000
5000
او در واقع یک پای رباتی بر گرفته از طبیعت ساخته است.
17:17
And here'sاینجاست Cutkosky'sکتکوسکی and his amazingحیرت آور students'دانش آموزان' designطرح.
265
1025000
4000
و اینجا "مارک کاتوسکی" و طرح فوق العاده دانشجویانش.
17:21
So these are tunedکوک شده toesانگشتان پا -- there are sixشش of them,
266
1029000
6000
و این ها انگشتان تقویت شده هستند شش-تا از آنها هست،
17:27
and they use the principlesاصول that I just talkedصحبت کرد about collectivelyمجموعا for the blueprintطرح.
267
1035000
9000
و آن ها از معیار هایی که من راجع به آن ها صحبت کردم جمعا برای طرح استفاده کردند.
17:36
So this is not usingاستفاده كردن any suctionمکش, any glueچسب,
268
1044000
2000
بنابر این این بدون استفاده از مکش و چسب است،
17:38
and it will ultimatelyدر نهایت, when it's attachedمتصل شده to the robotربات --
269
1046000
3000
و نهایتا ، وقتی به ربات وصل می شود--
17:41
it's as biologicallyبیولوژیکی inspiredالهام گرفته as the animalحیوانات --
270
1049000
3000
آن به اندازه همان حیوان دارای ملهم از بیولوژی است--
17:44
hopefullyخوشبختانه be ableتوانایی to climbبالا رفتن any kindنوع of a surfaceسطح.
271
1052000
5000
با امید به اینکه قادر باشد از هر سطحی بالا برود.
17:49
Here you see it, nextبعد, going up the sideسمت of a buildingساختمان at Stanfordاستنفورد.
272
1057000
5000
اینجا اونو می بینید که از دیوار یک ساختمان در استنفورد بالا میرود.
17:54
It's spedsped up -- again, it's a footپا climbingسنگ نوردی.
273
1062000
3000
آن سرعت گرفت --دوباره ، این یک پا هست در حال بالا رفتن.
17:57
It's not the wholeکل robotربات yetهنوز, we're workingکار کردن on it --
274
1065000
2000
این کل ربات نیست ، هنوز ما در حال کار روی آن هستیم--
17:59
now you can see how it's attachingپیوستن.
275
1067000
1000
اکنون شما می توانید ببینید چگونه وصل می شود.
18:00
These tunedکوک شده structuresسازه های allowاجازه دادن the spinesستون فقرات, frictionاصطکاک padsپد and ultimatelyدر نهایت the adhesiveچسب hairsموها
276
1068000
6000
این سازه های تقویتی شامل ستون فقرات پد (چنبره)های اصطکاک و نهایتا موهای چسبنده
18:06
to grabگرفتن ontoبه سوی very challengingچالش برانگیز, difficultدشوار surfacesسطوح.
277
1074000
3000
برای گرفتن سطح های سخت و چالش انگیز.
18:09
And so they were ableتوانایی to get this thing -- this is now spedsped up 20 timesبار --
278
1077000
4000
بنابر این آن ها قادر بودند که این چیزها را بگیرند ، اکنون این 20 برابر سریع شده است--
18:13
can you imagineتصور کن it tryingتلاش کن to go up and rescueنجات somebodyکسی at that upperبالا floorکف? OK?
279
1081000
4000
آیا می توانید آن را در تلاش برای بالا رفتن و نجات کسی در اون طبقه ی بالایی تصور کنید؟ درسته؟
18:17
You can visualizeتصور کنید this now; it's not impossibleغیرممکن است.
280
1085000
2000
شما اکنون می توانید آن را تصویر سازی کنید این غیر ممکن نیست.
18:19
It's a very challengingچالش برانگیز taskوظیفه. But more to come laterبعد.
281
1087000
4000
ای یک کار چالش انگیز است اما بعدها بیشتر از این کار می بینید.
18:23
To finishپایان دادن: we'veما هستیم gottenدریافت کردم designطرح secretsاسرار from natureطبیعت by looking at how feetپا are builtساخته شده.
282
1091000
4000
برای نتيجه: ما رازهای طراحی از روي طبیعت را با تماشای چگونگی ساختار پاها گرفته‌ایم.
18:27
We'veما هستیم learnedیاد گرفتم we should distributeتوزیع کردن controlکنترل to smartهوشمندانه partsقطعات.
283
1095000
3000
ما یاد گرفته ایم که باید کنترل را به قسمت های کوچکتر توزیع کنیم.
18:30
Don't put it all in the brainمغز,
284
1098000
1000
همه را در مغز قرار ندهید،
18:31
but put some of the controlکنترل in tunedکوک شده feetپا, legsپاها and even bodyبدن.
285
1099000
4000
بلکه قسمتی از کنترل را در پاهای تقویتی، ساق و قسمت های بالایی پاها و حتی بدن قرار دهید.
18:35
That natureطبیعت usesاستفاده می کند hybridترکیبی solutionsراه حل ها, not a singleتنها solutionراه حل, to these problemsمشکلات,
286
1103000
3000
طبیعت از راه‌حل‌های ترکیبی استفاده می کند نه يک راه حل واحد.
18:38
and they're integratedمجتمع and beautifullyزیبایی robustقدرتمند.
287
1106000
3000
آنها به خوبی منسجم شده و بسيار محكم و قوي هستند.
18:41
And thirdسوم, we believe stronglyبه شدت that we do not want to mimicتقلید کردن natureطبیعت but insteadبجای be inspiredالهام گرفته by biologyزیست شناسی,
288
1109000
8000
و سوم اينكه ما اعتقاد داریم که نمی خواهیم از طبیعت تقلید کنیم اما به جای آن از بیولوژی الهام می گیریم
18:49
and use these novelرمان principlesاصول with the bestبهترین engineeringمهندسی solutionsراه حل ها that are out there
289
1117000
4000
و از این معیارهای نو با بهترین راه حل های مهندسی که موجود هستند استفاده می کنیم
18:53
to make -- potentiallyبالقوه -- something better than natureطبیعت.
290
1121000
3000
تا به صورت بالقوه چیزی بهتر از طبیعت بسازيم.
18:57
So there's a clearروشن است messageپیام:
291
1125000
2000
بنابراین ، یک پیغام واضح در اینجا هست:
18:59
whetherچه you careاهميت دادن about a fundamentalاساسی, basicپایه ای researchپژوهش
292
1127000
3000
خواه شما به تحقیقات بنيادي
19:02
of really interestingجالب هست, bizarreعجیب و غریب, wonderfulفوق العاده animalsحیوانات,
293
1130000
3000
از حیوانات خیلی عجیب ، جالب، فوق العاده توجه کنید يا خير،
19:05
or you want to buildساختن a search-and-rescueجستجو و نجات robotربات
294
1133000
1000
یا بخواهید که یک ربات امداد و نجات بسازید
19:06
that can help you in an earthquakeزمين لرزه, or to saveصرفه جویی someoneکسی in a fireآتش,
295
1134000
3000
که شمارو در زلزله ها کمک کند یا کسی را از آتش نجات دهد،
19:09
or you careاهميت دادن about medicineدارو, we mustباید preserveحفظ nature'sطبیعت designsطرح ها.
296
1137000
5000
یا دغدغه دارو و درمان داشته باشيد، ما باید طرحهای طبیعی را حفظ کنیم.
19:14
Otherwiseدر غیر این صورت these secretsاسرار will be lostکم شده foreverبرای همیشه.
297
1142000
3000
در غیر این صورت، این رازها برای همیشه از دست خواهد رفت.
19:17
Thank you.
298
1145000
1000
متشکرم
Translated by Omid Kavehei
Reviewed by Maral Salehi

▲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