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

רוברט פול מדבר על תנועת בעלי החיים

Filmed:
890,074 views

הביולוג רוברט פול חושף יצורים שובי לב בהילוך איטי. הביטו מקרוב על הרגליים הקוצניות שמאפשרות לתיקנים לרוץ על פני רשתות ועל כפות הרגליים עם הננו-שערות שמאפשרות לשממיות לרוץ במעלה הקירות.
- 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 imagineלדמיין that you're a studentתלמיד in my labמַעבָּדָה.
0
0
5000
דמיינו לעצמכם שאתם תלמידי מחקר במעבדה שלי.
00:17
What I want you to do is to createלִיצוֹר a biologicallyביולוגית inspiredבהשראה designלְעַצֵב.
1
5000
4000
הייתי רוצה שתתנסו בתכנון בהשראה ביולוגית.
00:21
And so here'sהנה the challengeאתגר:
2
9000
2000
וזהו האתגר:
00:23
I want you to help me createלִיצוֹר a fullyלְגַמרֵי 3D, dynamicדִינָמִי, parameterizedפרמטרית contactאיש קשר modelדֶגֶם.
3
11000
6000
אני רוצה שתעזרו לי ליצור מודל תלת מימדי, דינמי ופרמטרי עבור מגע.
00:29
The translationתִרגוּם of that is, could you help me buildלִבנוֹת a footכף רגל?
4
17000
4000
התרגום לכך הוא, האם תוכלו לעזור לי לבנות כף רגל?
00:33
And it is a trueנָכוֹן challengeאתגר, and I do want you to help me.
5
21000
2000
וזהו אכן אתגר אמיתי, ואני רוצה שתסייעו לי.
00:35
Of courseקוּרס, in the challengeאתגר there is a prizeפרס.
6
23000
2000
כמובן, לאתגר יש פרס.
00:37
It's not quiteדַי the TEDTED Prizeפרס, but it is an exclusiveבִּלעָדִי t-shirtחולצה קצרה from our labמַעבָּדָה.
7
25000
7000
זהו לא בדיוק פרס של TED, אבל זוהי חולצה אקסלוסיבית מהמעבדה שלנו.
00:44
So please sendלִשְׁלוֹחַ me your ideasרעיונות about how to designלְעַצֵב a footכף רגל.
8
32000
6000
אז בבקשה שלחו לי את הרעיונות שלכם לתכנון כף רגל.
00:50
Now if we want to designלְעַצֵב a footכף רגל, what do we have to do?
9
38000
4000
אם אנחנו מעוניינים לתכנן כף רגל, מה עלינו לעשות?
00:54
We have to first know what a footכף רגל is.
10
42000
3000
ראשית, עלינו לדעת מהי כף רגל.
00:57
If we go to the dictionaryמילון, it saysאומר, "It's the lowerנמוך יותר extremityקָצֶה of a legרגל
11
45000
3000
אם ניגש למילון, הוא יגיד, "זהו הקצה התחתון של הרגל
01:00
that is in directישיר contactאיש קשר with the groundקרקע, אדמה in standingעוֹמֵד or walkingהליכה"
12
48000
2000
שנמצא במגע ישיר עם הקרקע בעמידה או בהליכה".
01:02
That's the traditionalמָסוֹרתִי definitionהַגדָרָה.
13
50000
1000
זוהי ההגדרה המסורתית.
01:03
But if you wanted to really do researchמחקר, what do you have to do?
14
51000
3000
אבל אם תרצו באמת לחקור, מה עליכם לעשות?
01:06
You have to go to the literatureסִפְרוּת and look up what's knownידוע about feetרגל.
15
54000
3000
עליכם לגשת לספרות ולבחון מה ידוע על כפות רגליים.
01:09
So you go to the literatureסִפְרוּת. (Laughterצחוק)
16
57000
2000
אז אתם הולכים לספרות...
01:12
Maybe you're familiarמוּכָּר with this literatureסִפְרוּת.
17
60000
2000
יתכן שהספרות הזאת מוכרת לכם.
01:14
The problemבְּעָיָה is, there are manyרב, manyרב feetרגל.
18
62000
3000
הבעיה היא, שישנן המון המון כפות רגליים.
01:17
How do you do this?
19
65000
1000
איך עושים זאת?
01:18
You need to surveyסֶקֶר all feetרגל and extractלחלץ the principlesעקרונות of how they work.
20
66000
5000
צריך לסקור את כל כפות הרגליים ולתמצת את עקרונות פעולתן.
01:23
And I want you to help me do that in this nextהַבָּא clipלְקַצֵץ.
21
71000
2000
ואני רוצה שתעזרו לי בכך בקליפ הבא.
01:25
As you see this clipלְקַצֵץ, look for principlesעקרונות,
22
73000
3000
בזמן שתצפו בקליפ, חפשו אחר עקרונות,
01:28
and alsoגַם think about experimentsניסויים that you mightאולי designלְעַצֵב
23
76000
3000
וגם חישבו על ניסוי שאולי תתכננו
01:31
in orderלהזמין to understandמבין how a footכף רגל worksעובד.
24
79000
4000
במטרה להבין כיצד פועלת כף רגל.
01:44
See any commonמשותף themesערכות נושא? Principlesעקרונות?
25
92000
2000
רואים עקרונות מנחים כלשהם?
01:46
What would you do?
26
94000
3000
מה הייתם עושים?
01:59
What experimentsניסויים would you runלָרוּץ?
27
107000
2000
איזה ניסויים הייתם עורכים?
03:31
Wowוואו. (Applauseתְשׁוּאוֹת)
28
199000
6000
וואו. (מחיאות כפיים)
03:37
Our researchמחקר on the biomechanicsביומכניקה of animalבעל חיים locomotionתְנוּעָה
29
205000
3000
המחקר שלנו, שעוסק בביומכניקה של תנועת בעלי החיים,
03:40
has allowedמוּתָר us to make a blueprintתכנית for a footכף רגל.
30
208000
2000
עזר לנו לבנות שרטוט של כף רגל.
03:42
It's a designלְעַצֵב inspiredבהשראה by natureטֶבַע, but it's not a copyעותק of any specificספֵּצִיפִי footכף רגל you just lookedהביט at,
31
210000
6000
התכנון שלה קיבל השראה מהטבע, אבל זהו לא העתק של כף רגל כלשהי שכעת ראיתם,
03:48
but it's a synthesisסִינתֶזָה of the secretsסודות of manyרב, manyרב feetרגל.
32
216000
4000
אלא סינתזה של סודות של הרבה, הרבה כפות רגליים.
03:52
Now it turnsפונה out that animalsבעלי חיים can go anywhereבְּכָל מָקוֹם.
33
220000
3000
מסתבר שחיות יכולות ללכת לכל מקום.
03:55
They can locomoteקטר on substratesמצעים that varyלְהִשְׁתַנוֹת as you saw --
34
223000
2000
הן יכולות לנוע על מצעים שונים זה מזה
03:57
in the probabilityהִסתַבְּרוּת of contactאיש קשר, the movementתְנוּעָה of that surfaceמשטח
35
225000
4000
בהסתברות של המגע, בתנועה של המשטח,
04:01
and the typeסוּג of footholdsדריסת רגל that are presentמתנה.
36
229000
3000
ובסוג אחיזת הרגל הקיימת.
04:04
If you want to studyלימוד how a footכף רגל worksעובד,
37
232000
2000
אם ברצוננו לחקור כיצד פועלת כף רגל,
04:06
we're going to have to simulateלְחַקוֹת those surfacesמשטחים, or simulateלְחַקוֹת that debrisמַפּוֹלֶת.
38
234000
4000
עלינו ליצור סימולציה של המשטחים השונים.
04:10
When we did that, here'sהנה a newחָדָשׁ experimentלְנַסוֹת that we did:
39
238000
5000
כאשר עשינו זאת -- זהו ניסוי חדש שערכנו:
04:15
we put an animalבעל חיים and had it runלָרוּץ -- this grassדֶשֶׁא spiderעַכָּבִישׁ --
40
243000
2000
הנחנו את החיה ואפשרנו לה לרוץ -- זהו עכביש העשב --
04:17
on a surfaceמשטח with 99 percentאָחוּז of the contactאיש קשר areaאֵזוֹר removedהוסר.
41
245000
3000
על משטח בו הוסרו 99 אחוזים משטח המגע.
04:20
But it didn't even slowלְהַאֵט down the animalבעל חיים.
42
248000
2000
אבל זה אפילו לא האט את החיה.
04:22
It's still runningרץ at the humanבן אנוש equivalentהמקבילה of 300 milesstomach perלְכָל hourשָׁעָה.
43
250000
3000
היא עדיין רצה במהירות המקבילה למהירות אנושית של 500 קמ"ש.
04:25
Now how could it do that? Well, look more carefullyבקפידה.
44
253000
3000
איך היא מסוגלת לעשות זאת? שימו לב.
04:28
When we slowלְהַאֵט it down 50 timesפִּי we see how the legרגל is hittingלהכות that simulatedמדומה debrisמַפּוֹלֶת.
45
256000
6000
בהילוך איטי פי 50 אנחנו רואים כיצד הרגל פוגעת במשטח הסימולציה.
04:34
The legרגל is actingמשחק as a footכף רגל.
46
262000
2000
הרגל משמשת ככף רגל.
04:36
And in factעוּבדָה, the animalבעל חיים contactsאנשי קשר other partsחלקים of its legרגל
47
264000
3000
למעשה, חלקים אחרים של הרגל יוצרים מגע
04:39
more frequentlyבתדירות גבוהה than the traditionallyבאופן מסורתי definedמוּגדָר footכף רגל.
48
267000
3000
בתדירות גבוהה יותר מאשר כף הרגל עצמה.
04:42
The footכף רגל is distributedמופץ alongלְאוֹרֶך the wholeכֹּל legרגל.
49
270000
4000
כף הרגל מבוזרת על פני כל הרגל.
04:46
You can do anotherאַחֵר experimentלְנַסוֹת where you can take a cockroachמקק with a footכף רגל,
50
274000
4000
תוכלו לערוך ניסוי נוסף בו תקחו תיקן עם כף רגל,
04:50
and you can removeלְהַסִיר its footכף רגל.
51
278000
2000
ותסירו את כף רגלו.
04:52
I'm passingחוֹלֵף some cockroachesתיקנים around. Take a look at theirשֶׁלָהֶם feetרגל.
52
280000
4000
אני מעביר ביניכם כמה תיקנים. התבוננו היטב בכפות רגליהם.
04:56
Withoutלְלֹא a footכף רגל, here'sהנה what it does. It doesn't even slowלְהַאֵט down.
53
284000
4000
ללא כף רגל, הנה מה שהוא עושה. הוא אפילו לא מאט.
05:00
It can runלָרוּץ the sameאותו speedמְהִירוּת withoutלְלֹא even that segmentמִגזָר.
54
288000
3000
הוא יכול לרוץ באותה מהירות ללא החלק הזה.
05:03
No problemבְּעָיָה for the cockroachמקק -- they can growלגדול them back, if you careלְטַפֵּל.
55
291000
3000
אל תדאגו לתיקן -- הם יכולים לגדל אותן בחזרה, אם זה מטריד אתכם.
05:06
How do they do it?
56
294000
2000
איך הם עושים זאת?
05:08
Look carefullyבקפידה: this is slowedהואט down 100 timesפִּי,
57
296000
3000
התבוננו היטב: זהו הילוך איטי פי 100.
05:11
and watch what it's doing with the restמנוחה of its legרגל.
58
299000
3000
שימו לב מה הוא עושה עם החלק הנותר של הרגל.
05:14
It's actingמשחק, again, as a distributedמופץ footכף רגל --
59
302000
3000
ושוב, הרגל מתנהגת ככף רגל מבוזרת.
05:17
very effectiveיָעִיל.
60
305000
2000
מאד יעיל.
05:19
Now, the questionשְׁאֵלָה we had is, how generalכללי is a distributedמופץ footכף רגל?
61
307000
5000
כעת, השאלה שלנו היא, מה רמת השכיחות של כף רגל מבוזרת?
05:24
And the nextהַבָּא behaviorהִתְנַהֲגוּת I'll showלְהַצִיג you of this animalבעל חיים just stunnedהָמוּם us the first time that we saw it.
62
312000
9000
ההתנהגות הבאה שאציג בפניכם הדהימה אותנו בפעם הראשונה בה ראינו אותה.
05:33
Journalistsעיתונאים, this is off the recordתקליט; it's embargoedאמברגו.
63
321000
5000
עיתונאים, הקטע הזה הוא לא לציטוט, מוטל עליו אמברגו --
05:38
Take a look at what that is!
64
326000
2000
התבוננו בזה!
05:40
That's a bipedalדו octopusתמנון that's disguisedמְחוּפָּשׂ as a rollingגִלגוּל coconutקוקוס.
65
328000
7000
זהו תמנון הולך על שתיים שמוסווה כקוקוס מתגלגל.
05:47
It was discoveredגילה by Christinaכריסטינה Huffardהאפרד
66
335000
4000
גילתה אותו כריסטינה האפארד
05:51
and filmedמוּסרָט by Seaיָם Studiosאולפני, right here from Montereyמונטריי.
67
339000
3000
והוא צולם על ידי אולפני הים, כאן במונטרי.
05:56
We'veללא שם: יש לנו alsoגַם describedמְתוּאָר anotherאַחֵר speciesמִין of bipedalדו octopusתמנון.
68
344000
5000
תעדנו מין אחר של תמנון הולך על שתיים.
06:01
This one disguisesתחפושות itselfעצמה as floatingצָף algaeאַצוֹת.
69
349000
3000
התמנון הזה מסווה את עצמו כאצה צפה.
06:04
It walksהולך on two legsרגליים and it holdsמחזיק the other armsנשק up in the airאוויר so that it can't be seenלראות.
70
352000
5000
הוא הולך על שתי רגליים ומחזיק את שאר הרגליים באוויר כך שהן לא נראות.
06:09
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
71
357000
1000
(מחיאות כפיים)
06:10
And look what it does with its footכף רגל to get over challengingמאתגר terrainפְּנֵי הַשֵׁטַח.
72
358000
8000
הביטו מה הוא עושה עם כף הרגל כדי לעבור משטחים מאתגרים.
06:18
It usesשימו that beautifulיפה distributedמופץ footכף רגל to make it as if those obstaclesמכשולים are not even there --
73
366000
11000
הוא משתמש בכף הרגל המבוזרת היפהפייה ומתקדם כאילו המכשולים כלל לא קיימים.
06:29
trulyבֶּאֱמֶת extraordinaryיוצא דופן.
74
377000
2000
בהחלט יוצא מן הכלל.
06:33
In 1951, EscherEscher madeעָשׂוּי this drawingצִיוּר. He thought he createdשנוצר an animalבעל חיים fantasyפנטזיה.
75
381000
4000
בשנת 1951, אשר צייר את הציור הבא. הוא חשב שייצר פנטזיה של חיות.
06:38
But we know that artאומנות imitatesמחקה life,
76
386000
2000
אבל האמנות מחקה את החיים,
06:40
and it turnsפונה out natureטֶבַע, threeשְׁלוֹשָׁה millionמִילִיוֹן yearsשנים agoלִפנֵי, evolvedהתפתח the nextהַבָּא animalבעל חיים.
77
388000
3000
ומסתבר שבטבע, לפני 3 מיליון שנים, התפתחה החיה הבאה.
06:43
It's a shrimp-likeכמו שרימפס animalבעל חיים calledשקוראים לו the stomatopodסטומאטופוד,
78
391000
2000
היא נראית כמו שרימפ ונקראת סטומאטופוד.
06:45
and here'sהנה how it movesמהלכים on the beachesחופים of Panamaפנמה:
79
393000
4000
והנה הדרך בה היא נעה על חופי פנמה:
06:49
it actuallyלמעשה rollsלחמניות, and it can even rollגָלִיל uphillבְּמַעֲלֶה הַהַר.
80
397000
4000
היא למעשה מתגלגלת, והיא יכולה אפילו להתגלגל במעלה הגבעה.
06:53
It's the ultimateסופי distributedמופץ footכף רגל: its wholeכֹּל bodyגוּף in this caseמקרה is actingמשחק like its footכף רגל.
81
401000
8000
זוהי הרגל המבוזרת האולטימטיבית. כל הגוף משמש ככף רגל.
07:03
So, if we want to then, to our blueprintתכנית, addלְהוֹסִיף the first importantחָשׁוּב featureתכונה,
82
411000
5000
לכן, אנו רוצים להוסיף לשרטוט שלנו את התכונה הראשונה החשובה.
07:08
we want to addלְהוֹסִיף distributedמופץ footכף רגל contactאיש קשר.
83
416000
2000
אנו רוצים להוסיף מגע מבוזר.
07:10
Not just with the traditionalמָסוֹרתִי footכף רגל, but alsoגַם the legרגל,
84
418000
3000
לא רק עם כף הרגל המסורתית, אלא עם כל הרגל,
07:13
and even of the bodyגוּף.
85
421000
1000
ואפילו עם הגוף.
07:14
Can this help us inspireהשראה the designלְעַצֵב of novelרוֹמָן robotsרובוטים?
86
422000
4000
האם זה יכול לשמש כהשראה לתכנון רובוטים חדשניים?
07:18
We biologicallyביולוגית inspiredבהשראה this robotרוֹבּוֹט, namedבשם RHexRHex,
87
426000
3000
את הרובוט הזה בנינו בהשראה ביולוגית. שמו הוא רהקס.
07:21
builtבנוי by these extraordinaryיוצא דופן engineersמהנדסים over the last fewמְעַטִים yearsשנים.
88
429000
4000
הוא נבנה על ידי המהנדסים המופלאים הללו במהלך השנים האחרונות.
07:25
RHex'sRHex של footכף רגל startedהתחיל off to be quiteדַי simpleפָּשׁוּט,
89
433000
3000
כף רגלו של רהקס התחילה כמשהו פשוט,
07:28
then it got tunedמְכוּוָן over time, and ultimatelyבסופו של דבר resultedתוצאה in this halfחֲצִי circleמעגל.
90
436000
5000
במהלך הזמן היא שוכללה, ובסופו של דבר קיבלנו את חצי העיגול הזה.
07:33
Why is that? The videoוִידֵאוֹ will showלְהַצִיג you.
91
441000
2000
מה הסיבה לכך? תראו זאת בווידאו.
07:35
Watch where the robotרוֹבּוֹט, now, contactsאנשי קשר its legרגל in orderלהזמין to dealעִסקָה with this very difficultקָשֶׁה terrainפְּנֵי הַשֵׁטַח.
92
443000
7000
התבוננו היכן הרגל של הרובוט יוצרת מגע כדי להתמודד עם פני השטח הקשים האלה.
07:42
What you'llאתה see, in factעוּבדָה, is that it's usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני that halfחֲצִי circleמעגל legרגל as a distributedמופץ footכף רגל.
93
450000
6000
תראו שלמעשה, הרובוט משתמש ברגל המעוגלת ככף רגל מבוזרת.
07:48
Watch it go over this.
94
456000
2000
התבוננו כיצד הוא עובר מעל.
07:50
You can see it here well on this debrisמַפּוֹלֶת.
95
458000
2000
אתם יכולים לראות זאת כאן היטב.
07:53
Extraordinaryיוצא דופן. No sensingחישה, all the controlלִשְׁלוֹט is builtבנוי right into the tunedמְכוּוָן legsרגליים.
96
461000
6000
יוצא מן הכלל. ללא אמצעי חישה כלשהם. כל השליטה מבוססת על הרגליים המתואמות.
07:59
Really simpleפָּשׁוּט, but beautifulיפה.
97
467000
2000
בהחלט פשוט, אך יפהפה.
08:01
Now, you mightאולי have noticedשם לב something elseאַחֵר about the animalsבעלי חיים
98
469000
3000
ודאי שמתם לב לדבר נוסף
08:04
when they were runningרץ over the roughמְחוּספָּס terrainפְּנֵי הַשֵׁטַח.
99
472000
2000
כאשר החיות רצות על פני משטח מורכב.
08:06
And my assistant'sשל עוזר going to help me here.
100
474000
2000
והעוזר שלי עומד לעזור לי כאן.
08:08
When you touchedנגע the cockroachמקק legרגל -- can you get the microphoneמִיקרוֹפוֹן for him?
101
476000
4000
כאשר נגעת ברגלו של התיקן -- אתה יכול להגיע אליו עם המיקרופון?
08:12
When you touchedנגע the cockroachמקק legרגל, what did it feel like?
102
480000
3000
כאשר נגעת ברגלו של התיקן, מה הייתה התחושה?
08:15
Did you noticeהודעה something?
103
483000
2000
האם שמת לב למשהו?
08:17
Boyיֶלֶד: Spinyקוֹצָנִי.
104
485000
1000
ילד: קוצני.
08:18
Robertרוברט Fullמלא: It's spinyקוֹצָנִי, right? It's really spinyקוֹצָנִי, isn't it? It sortסוג of hurtsכואב.
105
486000
4000
רוברט פול: זה קוצני, נכון? ממש קוצני, נכון? זה קצת כאב.
08:22
Maybe we could give it to our curatorאוֹצֵר and see if he'dהוא היה be braveאַמִיץ enoughמספיק to touchלגעת the cockroachמקק.
106
490000
6000
אולי נוכל לתת אותו למנחה שלנו ונבדוק אם הוא מספיק אמיץ בשביל לגעת בג'וק.
08:28
(Laughterצחוק)
107
496000
1000
(צחוק)
08:29
Chrisכריס Andersonאנדרסון: Did you touchלגעת it?
108
497000
1000
כא: נגעת בזה?
08:30
RFRF: So if you look carefullyבקפידה at this, what you see is that they have spinesקוצים
109
498000
3000
רפ: אם תתבוננו בתשומת לב, תראו שיש להם קוצים.
08:33
and untilעד a fewמְעַטִים weeksשבועות agoלִפנֵי, no one knewידע what they did.
110
501000
3000
ועד לפני מספר שבועות, אף אחד לא ידע מה תפקידם.
08:36
They assumedלהניח that they were for protectionהֲגָנָה and for sensoryחוּשִׁי structuresמבנים.
111
504000
3000
הניחו שיש להם תפקידי הגנה או חישה.
08:39
We foundמצאתי that they're for something elseאַחֵר -- here'sהנה a segmentמִגזָר of that spineעַמוּד הַשִׁדרָה.
112
507000
4000
גילינו שמטרתם שונה -- הנה חלק מהקוץ.
08:43
They're tunedמְכוּוָן suchכגון that they easilyבְּקַלוּת collapseהִתמוֹטְטוּת in one directionכיוון
113
511000
3000
הם בנויים כך שהם מתכופפים בקלות לכיוון אחד
08:46
to pullמְשׁוֹך the legרגל out from debrisמַפּוֹלֶת,
114
514000
2000
כדי להוציא את הרגל מתוך המשטח,
08:48
but they're stiffנוּקשֶׁה in the other directionכיוון so they captureלִלְכּוֹד disparitiesפערים in the surfaceמשטח.
115
516000
6000
אך הם קשיחים לכיוון השני, כך שהם יכולים להאחז בחספוסים במשטח.
08:54
Now crabsסרטנים don't missעלמה footholdsדריסת רגל, because they normallyבדרך כלל moveמהלך \ לזוז \ לעבור on sandחוֹל --
116
522000
3000
סרטנים לא מאבדים את אחיזתם בקרקע, מכיוון שהם בד"כ כלל נעים על חול --
08:57
untilעד they come to our labמַעבָּדָה.
117
525000
1000
עד שהגיעו למעבדה שלנו.
08:59
And where they have a problemבְּעָיָה with this kindסוג of meshרֶשֶׁת,
118
527000
3000
שם הם נתקלו בבעיה עם הרשת הזו,
09:02
because they don't have spinesקוצים.
119
530000
2000
מכיוון שאין להם קוצים.
09:05
The crabsסרטנים are missingחָסֵר spinesקוצים, so they have a problemבְּעָיָה in this kindסוג of roughמְחוּספָּס terrainפְּנֵי הַשֵׁטַח.
120
533000
3000
לסרטנים אין קוצים, ולכן קשה להם להתמודד עם משטחים כאלה.
09:08
But of courseקוּרס, we can dealעִסקָה with that
121
536000
3000
אבל כמובן, אנחנו יכולים להתמודד עם זה,
09:11
because we can produceליצר artificialמְלָאכוּתִי spinesקוצים.
122
539000
3000
מכיוון שאנחנו יכולים לייצר קוצים מלאכותיים.
09:15
We can make spinesקוצים that catchלתפוס on simulatedמדומה debrisמַפּוֹלֶת
123
543000
3000
אנחנו יכולים לייצר קוצים שנתפסים על המצע בסימולציה
09:18
and collapseהִתמוֹטְטוּת on removalהֲסָרָה to easilyבְּקַלוּת pullמְשׁוֹך them out.
124
546000
3000
ומתכופפים בקלות כדי להשתחרר.
09:21
We did that by puttingלשים these artificialמְלָאכוּתִי spinesקוצים on crabsסרטנים,
125
549000
3000
עשינו זאת על ידי חיבור הקוצים המלאכותיים הללו לסרטנים,
09:24
as you see here, and then we testedבָּדוּק them.
126
552000
2000
ולאחר מכן בחנו אותם.
09:26
Do we really understandמבין that principleעִקָרוֹן of tuningכִּונוּן? The answerתשובה is, yes!
127
554000
4000
האם אנחנו באמת מבינים את עיקרון ההתאמה? התשובה היא, כן!
09:30
This is slowedהואט down 20-fold-לְקַפֵּל, and the crabסרטן just zoomsמתקרב acrossלְרוֹחָב that simulatedמדומה debrisמַפּוֹלֶת.
128
558000
5000
זהו הילוך איטי פי 20, והסרטן פשוט חולף ביעף על פני המשטח שלנו.
09:35
(Laughterצחוק) (Applauseתְשׁוּאוֹת)
129
563000
2000
(מחיאות כפיים)
09:37
A little better than natureטֶבַע.
130
565000
2000
יותר טוב מהטבע.
09:40
So to our blueprintתכנית, we need to addלְהוֹסִיף tunedמְכוּוָן spinesקוצים.
131
568000
3000
אז לשרטוט שלנו, אנחנו צריכים להוסיף קוצים מתואמים.
09:43
Now will this help us think about the designלְעַצֵב of more effectiveיָעִיל climbingטיפוס robotsרובוטים?
132
571000
5000
האם זה יעזור לנו לתכנן רובוטים מטפסים יעילים יותר?
09:48
Well, here'sהנה RHexRHex: RHexRHex has troubleצרות on railsפסי רכבת -- on smoothחלק railsפסי רכבת, as you see here.
133
576000
5000
הנה רהקס -- לרהקס יש בעיה עם מסילות חלקות, כפי שאתם רואים כאן.
09:53
So why not addלְהוֹסִיף a spineעַמוּד הַשִׁדרָה? My colleaguesעמיתים did this at U. Pennפן.
134
581000
4000
למה שלא נוסיף קוצים? עמיתי באוניברסיטת פנסילבניה עשו זאת.
09:57
Danדן Koditschekקודיטשק put some steelפְּלָדָה nailsמסמרים -- very simpleפָּשׁוּט versionגִרְסָה -- on the robotרוֹבּוֹט,
135
585000
4000
דן קודיצ'ק הוסיף כמה מסמרי ברזל -- גרסה פשוטה מאד -- על הרובוט --
10:01
and here'sהנה RHexRHex, now, going over those steelפְּלָדָה -- those railsפסי רכבת. No problemבְּעָיָה!
136
589000
6000
והנה רהקס, כעת, עובר מעל המסילות בלי בעיה.
10:07
How does it do it?
137
595000
1000
איך הוא מבצע זאת?
10:08
Let's slowלְהַאֵט it down and you can see the spinesקוצים in actionפעולה.
138
596000
2000
נריץ בהילוך איטי ותוכלו לראות את הקוצים בפעולה.
10:10
Watch the legרגל come around, and you'llאתה see it grabלִתְפּוֹס on right there.
139
598000
3000
הביטו ברגל באה מסביב, ותראו את הרגל נאחזת בדיוק שם.
10:13
It couldn'tלא יכול do that before; it would just slipפליטת פה and get stuckתָקוּעַ and tipעֵצָה over.
140
601000
3000
לפני כן הוא לא הצליח. הוא החליק, נתקע והתהפך.
10:16
And watch again, right there -- successfulמוּצלָח.
141
604000
4000
וכעת הביטו שוב, בדיוק שם -- הצלחה.
10:20
Now just because we have a distributedמופץ footכף רגל and spinesקוצים
142
608000
3000
רגל מבוזרת עם קוצים לא מבטיחה לנו
10:23
doesn't mean you can climbלְטַפֵּס verticalאֲנָכִי surfacesמשטחים.
143
611000
2000
יכולת טיפוס על משטחים אנכיים.
10:26
This is really, really difficultקָשֶׁה.
144
614000
2000
זה באמת, באמת מסובך.
10:28
But look at this animalבעל חיים do it!
145
616000
2000
אבל הביטו בחיה הזו עושה זאת!
10:30
One of the onesיחידות I'm passingחוֹלֵף around is climbingטיפוס up this verticalאֲנָכִי surfaceמשטח that's a smoothחלק metalמַתֶכֶת plateצַלַחַת.
146
618000
6000
אחת מהחיות שאני מעביר ביניכם, מטפסת במעלה משטח אנכי. זוהי פלטת מתכת חלקה.
10:36
It's extraordinaryיוצא דופן how fastמָהִיר it can do it --
147
624000
2000
המהירות שלה מדהימה.
10:38
but if you slowלְהַאֵט it down, you see something that's quiteדַי extraordinaryיוצא דופן.
148
626000
4000
אבל אם נאט מעט, תראו משהו בהחלט יוצא דופן.
10:42
It's a secretסוֹד. The animalבעל חיים effectivelyביעילות climbsמטפס by slippingמַחלִיק and look --
149
630000
4000
זהו סוד. החיה מטפסת ביעילות על ידי החלקה והביטו --
10:46
and doing, actuallyלמעשה, terriblyנוֹרָא, with respectכבוד to grabbingתופס on the surfaceמשטח.
150
634000
4000
למעשה, ההאחזות של החיה במשטח גרועה ביותר.
10:50
It looksנראה, in factעוּבדָה, like it's swimmingשחייה up the surfaceמשטח.
151
638000
3000
זה נראה, למעשה, כמו שחייה במעלה המשטח.
10:53
We can actuallyלמעשה modelדֶגֶם that behaviorהִתְנַהֲגוּת better as a fluidנוֹזֵל, if you look at it.
152
641000
4000
למעשה, המודל המתאים יותר הוא התנהגות בתוך נוזל.
10:57
The distributedמופץ footכף רגל, actuallyלמעשה, is workingעובד more like a paddleמָשׁוֹט.
153
645000
4000
הרגל המבוזרת מתנהגת, למעשה, יותר כמו משוט.
11:01
The sameאותו is trueנָכוֹן when we lookedהביט at this lizardלְטָאָה runningרץ on fluidizedנוזל sandחוֹל.
154
649000
4000
תופעה דומה קיימת כאשר הלטאה הזו רצה על פני חול טובעני.
11:05
Watch its feetרגל.
155
653000
2000
הביטו ברגליה.
11:07
It's actuallyלמעשה functioningתִפקוּד as a paddleמָשׁוֹט
156
655000
2000
הן מתפקדות כמו משוטים
11:09
even thoughאם כי it's interactingאינטראקציה with a surfaceמשטח that we normallyבדרך כלל think of as a solidמוצק.
157
657000
6000
למרות שהיא על משטח שבד"כ אנו מתייחסים אליו כאל מוצק.
11:15
This is not differentשונה from what my formerלְשֶׁעָבַר undergraduateסטודנט לתואר ראשון discoveredגילה
158
663000
5000
זה די דומה למה שגילתה סטודנטית שלי לשעבר
11:20
when she figuredמְעוּטָר out how lizardsלטאות can runלָרוּץ on waterמַיִם itselfעצמה.
159
668000
4000
שהבינה איך לטאות יכולות לרוץ על פני המים.
11:25
Can you use this to make a better robotרוֹבּוֹט?
160
673000
5000
האם אתם יכולים להשתמש בכך כדי לייצר רובוט משופר?
11:30
Martinסְנוּנִית Buehlerבויילר did -- who'sמי זה now at Bostonבוסטון Dynamicsדִינָמִיקָה --
161
678000
3000
מרטין ביולר השתמש בכך -- הוא עכשיו נמצא ב"בוסטון דינמיקס" --
11:33
he tookלקח this ideaרַעְיוֹן and madeעָשׂוּי RHexRHex to be Aquaאקווה RHexRHex.
162
681000
5000
הוא יישם את הרעיון הזה והפך את רהקס ל"רהקס מים".
11:38
So here'sהנה RHexRHex with paddlesמשוטים,
163
686000
2000
אז הנה רהקס עם משוטים,
11:40
now convertedהמרה into an incrediblyבצורה מדהימה maneuverableתמרון swimmingשחייה robotרוֹבּוֹט.
164
688000
5000
שכעת הוסב להיות רובוט מים מדהים.
11:46
For roughמְחוּספָּס surfacesמשטחים, thoughאם כי, animalsבעלי חיים addלְהוֹסִיף clawsציפורניים.
165
694000
3000
עבור משטחים מחוספסים, לבעלי החיים מתווספים טפרים.
11:49
And you probablyכנראה feel them if you grabbedתפס it.
166
697000
1000
וקרוב לודאי הרגשתם אותם אם אחזתם בהם.
11:50
Did you touchלגעת it?
167
698000
1000
נגעת בזה?
11:51
CACA: I did.
168
699000
1000
כא: כן.
11:52
RFRF: And they do really well at grabbingתופס ontoעַל גַבֵּי surfacesמשטחים with these clawsציפורניים.
169
700000
2000
רפ: הטפרים האלה מתאימים מאוד לתפיסת משטחים.
11:54
Markסימן Cutkoskyקוטקובסקי at Stanfordסטנפורד Universityאוּנִיבֶרְסִיטָה, one of my collaboratorsמשתפי פעולה, is an extraordinaryיוצא דופן engineerמהנדס
170
702000
6000
מארק קאטקוסקי מאוניברסיטת סטאנפורד, אחד משותפי, הוא מהנדס יוצא מן הכלל.
12:00
who developedמפותח this techniqueטֶכנִיקָה calledשקוראים לו Shapeצוּרָה Depositionתַצהִיר Manufacturingייצור,
171
708000
3000
הוא פיתח את הטכניקה הזו שנקראת ייצור בשיקוע צורות,
12:03
where he can imbedלהשתיל clawsציפורניים right into an artificialמְלָאכוּתִי footכף רגל.
172
711000
3000
בעזרתה הוא יכול לשבץ טפרים ברגל המלאכותית.
12:06
And here'sהנה the simpleפָּשׁוּט versionגִרְסָה of a footכף רגל for a newחָדָשׁ robotרוֹבּוֹט that I'll showלְהַצִיג you in a bitbit.
173
714000
5000
והנה הגרסה הפשוטה של רגל עבור רובוט חדש.
12:11
So to our blueprintתכנית, let's attachלְצַרֵף clawsציפורניים.
174
719000
3000
אז לשרטוט שלנו, נוסיף טפרים.
12:14
Now if we look at animalsבעלי חיים, thoughאם כי, to be really maneuverableתמרון in all surfacesמשטחים,
175
722000
3000
אבל, כדי שהחיות יוכלו לנוע על פני כל המשטחים,
12:17
the animalsבעלי חיים use hybridהיברידי mechanismsמנגנונים
176
725000
2000
הן זקוקות להכלאה בין המנגנונים
12:19
that includeלִכלוֹל clawsציפורניים, and spinesקוצים, and hairsשערות, and padsרפידות, and glueדֶבֶק, and capillaryנִימִי adhesionהַדבָּקָה
177
727000
4000
שכוללת טפרים וקוצים ושערות וכריות ודבק והדבקה קפילארית
12:23
and a wholeכֹּל bunchצְרוֹר of other things.
178
731000
1000
ודברים נוספים רבים.
12:24
These are all from differentשונה insectsחרקים.
179
732000
2000
אלו דברים ששייכים לחרקים שונים.
12:26
There's an antנְמָלָה crawlingבִּזְחִילָה up a verticalאֲנָכִי surfaceמשטח.
180
734000
2000
זוהי נמלה המטפסת במעלה משטח אנכי.
12:28
Let's look at that antנְמָלָה.
181
736000
1000
נתבונן בה.
12:30
This is the footכף רגל of an antנְמָלָה. You see the hairsשערות and the clawsציפורניים and this thing here.
182
738000
5000
זוהי כף רגל של נמלה. רואים את השערות ואת הטפרים ואת הדבר הזה כאן.
12:35
This is when its foot'sברגל in the airאוויר.
183
743000
2000
כאן כף הרגל מורמת באוויר.
12:37
Watch what happensקורה when the footכף רגל goesהולך ontoעַל גַבֵּי your sandwichכריך.
184
745000
4000
הביטו מה קורה כאשר כף הרגל מגיעה אל הכריך שלכם.
12:41
You see what happensקורה?
185
749000
2000
אתם רואים מה מתרחש?
12:43
That padכָּרִית comesבא out. And that's where the glueדֶבֶק is.
186
751000
4000
הכרית יוצאת החוצה. וזהו המקום בו נמצא הדבק.
12:48
Here from underneathמתחת is an antנְמָלָה footכף רגל,
187
756000
3000
זהו מבט מלמטה על כף רגל של נמלה,
12:51
and when the clawsציפורניים don't digלַחפּוֹר in, that padכָּרִית automaticallyבאופן אוטומטי comesבא out withoutלְלֹא the antנְמָלָה doing anything.
188
759000
6000
וכאשר הטפרים לא נתפסים, הכרית יוצאת בצורה אוטומטית ללא פעולה כלשהי של הנמלה.
12:57
It just extrudesextrodes.
189
765000
1000
זה פשוט יוצא.
12:58
And this was a hardקָשֶׁה shotבְּעִיטָה to get -- I think this is the shotבְּעִיטָה of the antנְמָלָה footכף רגל on the superstringsסופרסטרינגס.
190
766000
5000
זו הייתה תמונה מסובכת לצילום -- אני חושב שזו תמונה של כף רגל של נמלה על על-מיתר.
13:03
So it's prettyיפה toughקָשֶׁה to do.
191
771000
1000
זה די מסובך...
13:04
This is what it looksנראה like closeלִסְגוֹר up --
192
772000
3000
כך זה נראה במבט מקרוב --
13:07
here'sהנה the antנְמָלָה footכף רגל, and there's the glueדֶבֶק.
193
775000
2000
הנה כף הרגל של הנמלה, וכאן הדבק.
13:09
And we discoveredגילה this glueדֶבֶק mayמאי be an interestingמעניין two-phaseשני שלבים mixtureתַעֲרוֹבֶת.
194
777000
4000
גילינו שהדבק מורכב מתערובת שתי-פאזות מעניינת.
13:13
It certainlyבְּהֶחלֵט helpsעוזר it to holdלְהַחזִיק on.
195
781000
2000
אין ספק שהוא עוזר לנמלה להאחז.
13:15
So to our blueprintתכנית, we stickמקל on some stickyדָבִיק padsרפידות.
196
783000
4000
אז לשרטוט שלנו, נוסיף כמה כריות דביקות.
13:19
Now you mightאולי think for smoothחלק surfacesמשטחים we get inspirationהַשׁרָאָה here.
197
787000
4000
ניתן לחשוב שעבור משטחים חלקים נוכל לקבל השראה מכאן.
13:23
Now we have something better here.
198
791000
3000
והנה יש לנו משהו טוב יותר.
13:26
The gecko'sשממית a really great exampleדוגמא of nanotechnologyננוטכנולוגיה in natureטֶבַע.
199
794000
3000
השממית היא דוגמא מצויינת לננו-טכנולוגיה בטבע.
13:29
These are its feetרגל.
200
797000
2000
אלו הן כפות הרגליים שלה.
13:31
They're -- almostכִּמעַט look alienחייזר. And the secretסוֹד, whichאיזה they stickמקל on with,
201
799000
4000
הן נראות כמעט חייזריות. והסוד, שמאפשר להן להדבק לקיר,
13:35
involvesכרוך theirשֶׁלָהֶם hairyשָׂעִיר toesאצבעות רגליים.
202
803000
2000
מסתתר בבהונות השעירים.
13:37
They can runלָרוּץ up a surfaceמשטח at a meterמטר perלְכָל secondשְׁנִיָה,
203
805000
4000
הן יכולות לרוץ במעלה משטח במהירות של מטר בשניה,
13:41
take 30 stepsצעדים in that one secondשְׁנִיָה -- you can hardlyבְּקוֹשִׁי see them.
204
809000
3000
כשלושים צעדים בשניה אחת -- בקושי אפשר לראות אותן.
13:44
If we slowלְהַאֵט it down, they attachלְצַרֵף theirשֶׁלָהֶם feetרגל at eightשמונה millisecondsמיליונים,
205
812000
3000
בהילוך איטי, הן מחברות את כפות רגליהן ב-8 אלפיות השניה,
13:47
and detachלנתק them in 16 millisecondsמיליונים.
206
815000
3000
ומשחררות אותן ב-16 אלפיות השניה.
13:50
And when you watch how they detachלנתק it, it is bizarreמוּזָר.
207
818000
7000
וכאשר מתבוננים כיצד הן מנתקות את רגליהן, זה מוזר.
13:57
They peelלקלף away from the surfaceמשטח like you'dהיית רוצה peelלקלף away a pieceלְחַבֵּר of tapeסרט הדבקה.
208
825000
5000
הן מקלפות את הרגליים מהמשטח כמו שמקלפים נייר דבק.
14:02
Very strangeמוּזָר. How do they stickמקל?
209
830000
3000
מוזר מאד. איך הן נדבקות?
14:05
If you look at theirשֶׁלָהֶם feetרגל, they have leaf-likeכמו עלים structuresמבנים calledשקוראים לו linalaelinalae
210
833000
3000
בכפות רגליהן יש מבנה דומה לעלה שנקרא לינלאה,
14:08
with millionsמיליונים of hairsשערות.
211
836000
1000
שבו מליוני שערות.
14:09
And eachכל אחד hairשיער has the worstהכי גרוע caseמקרה of splitלְפַצֵל endsמסתיים possibleאפשרי.
212
837000
3000
כל שערה סובלת ממקרה חמור של קצוות מפוצלים.
14:12
It has a hundredמֵאָה to a thousandאלף splitלְפַצֵל endsמסתיים,
213
840000
3000
יש לה בין 100 ל-1000 קצוות מפוצלים.
14:15
and that's the secretסוֹד, because it allowsמאפשרים intimateאִינטִימִי contactאיש קשר.
214
843000
3000
וזהו הסוד, מכיוון שזה מאפשר להן מגע אינטימי.
14:18
The geckoשְׂמָמִית has a billionמיליארד of these 200-nanometer-sizedבגודל ננומטרי splitלְפַצֵל endsמסתיים.
215
846000
4000
לשממית יש מיליארד קצוות דקיקים בגודל 200 ננומטר.
14:22
And they don't stickמקל by glueדֶבֶק, or they don't work like Velcroהוולקרו, or they don't work with suctionיְנִיקָה.
216
850000
5000
והם לא נדבקים בעזרת דבק, או סקוץ', או יניקה.
14:27
We discoveredגילה they work by intermolecularאינטרמולקולרית forcesכוחות aloneלבד.
217
855000
4000
גילינו שהם פועלים על ידי קשרים בין מולקולריים בלבד.
14:31
So to our blueprintתכנית, we splitלְפַצֵל some hairsשערות.
218
859000
4000
ולכן בשרטוט שלנו נפצל כמה שערות.
14:35
This has inspiredבהשראה the designלְעַצֵב of the first self-cleaningניקיון עצמי dryיָבֵשׁ adhesiveדבק --
219
863000
3000
זה נתן לנו השראה לתכנן דבק יבש המתנקה עצמאית,
14:38
the patentפָּטֶנט issuedהפיקו, we're happyשַׂמֵחַ to say.
220
866000
2000
ואנו שמחים להודיע שיש לנו פטנט רשום.
14:40
And here'sהנה the simplestהפשוטה ביותר versionגִרְסָה in natureטֶבַע,
221
868000
3000
זוהי הדוגמא הפשוטה ביותר בטבע,
14:43
and here'sהנה my collaboratorמְשַׁתֵף פְּעוּלָה Ronרון Fearing'sשל פחד attemptלְנַסוֹת
222
871000
3000
וזהו הנסיון של שותפי רון פירינג לייצר
14:46
at an artificialמְלָאכוּתִי versionגִרְסָה of this dryיָבֵשׁ adhesiveדבק madeעָשׂוּי from polyurethaneפוליאוריתן.
223
874000
5000
גרסה מלאכותית של דבק יבש העשוי מפוליאוריתן.
14:51
And here'sהנה the first attemptלְנַסוֹת to have it work on some loadלִטעוֹן.
224
879000
3000
וזהו הנסיון הראשון להעמיס אותו במטען.
14:54
There's enormousעֲנָקִי interestריבית in this in a varietyמגוון of differentשונה fieldsשדות.
225
882000
3000
יש התעניינות רבה בכך בתחומים רבים ושונים.
14:57
You could think of a thousandאלף possibleאפשרי usesשימו, I'm sure.
226
885000
3000
אני בטוח שתוכלו לחשוב על אלפי שימושים אפשריים.
15:00
Lots of people have, and we're excitedנִרגָשׁ about realizingמימוש this as a productמוצר.
227
888000
5000
אנשים רבים עשו זאת, ואנחנו נרגשים לממש זאת כמוצר סופי.
15:05
We have imaginedדמיוני productsמוצרים; for exampleדוגמא, this one:
228
893000
2000
חשבנו על מוצרים, כמו הדוגמא הזו למשל:
15:08
we imaginedדמיוני a bio-inspiredבהשראת ביו Band-Aidפלסטר, where we tookלקח the glueדֶבֶק off the Band-Aidפלסטר.
229
896000
5000
חשבנו על פלסטר בהשראה ביולוגית ללא שימוש בדבק.
15:13
We tookלקח some hairsשערות from a moltingהרהור geckoשְׂמָמִית;
230
901000
2000
לקחנו כמה שערות מנשל שממית,
15:15
put threeשְׁלוֹשָׁה rollsלחמניות of them on here, and then madeעָשׂוּי this Band-Aidפלסטר.
231
903000
4000
שמנו שלושה גלילים שלהן כאן, ויצרנו את הפלסטר הזה.
15:19
This is an undergraduateסטודנט לתואר ראשון volunteerלְהִתְנַדֵב --
232
907000
2000
זהו סטודנט מתנדב --
15:21
we have 30,000 undergraduatesסטודנטים לתואר ראשון so we can chooseבחר amongבין them --
233
909000
3000
יש לנו 30,000 סטודנטים, אז אנחנו יכולים לבחור מביניהם --
15:24
that's actuallyלמעשה just a redאָדוֹם penעֵט markסימן.
234
912000
2000
זהו למעשה רק סימון בעט אדום.
15:26
But it makesעושה an incredibleמדהים Band-Aidפלסטר.
235
914000
2000
אבל הוא משמש כפלסטר נפלא.
15:28
It's aeratedסודה, it can be peeledמקולף off easilyבְּקַלוּת, it doesn't causeגורם any irritationהַקפָּדָה, it worksעובד underwaterמתחת למים.
236
916000
8000
הוא מאוורר, אפשר להסיר אותו בקלות, הוא לא גורם לגירויים, והוא מתאים לשימוש מתחת למים.
15:36
I think this is an extraordinaryיוצא דופן exampleדוגמא of how curiosity-basedמבוסס סקרנות researchמחקר --
237
924000
5000
אני חושב שזו דוגמא יוצאת מן הכלל לדרך בה מחקר סקרני --
15:41
we just wonderedתהה how they climbedטיפס up something --
238
929000
2000
בסה"כ תהינו איך הן מטפסות --
15:43
can leadעוֹפֶרֶת to things that you could never imagineלדמיין.
239
931000
3000
יכול להוביל לדברים שמעבר לכל דימיון.
15:46
It's just an exampleדוגמא of why we need to supportתמיכה curiosity-basedמבוסס סקרנות researchמחקר.
240
934000
4000
זוהי רק דוגמא לסיבות לתמיכה במחקר סקרני.
15:50
Here you are, pullingמושך off the Band-Aidפלסטר.
241
938000
3000
והנה, מסירים את הפלסטר.
15:53
So we'veיש לנו redefinedמוגדר מחדש, now, what a footכף רגל is.
242
941000
4000
אז הגדרנו מחדש מהי כף רגל.
15:57
The questionשְׁאֵלָה is, can we use these secretsסודות, then,
243
945000
2000
השאלה היא, האם אנו יכולים להשתמש בסודות הללו,
15:59
to inspireהשראה the designלְעַצֵב of a better footכף רגל, better than one that we see in natureטֶבַע?
244
947000
3000
כהשראה לתכנון כף רגל טובה יותר מאלו שראינו בטבע.
16:02
Here'sהנה the newחָדָשׁ projectפּרוֹיֶקט:
245
950000
2000
זהו פרוייקט חדש:
16:04
we're tryingמנסה to createלִיצוֹר the first climbingטיפוס search-and-rescueחיפוש והצלה robotרוֹבּוֹט -- no suctionיְנִיקָה or magnetsמגנטים --
246
952000
6000
אנחנו מנסים לייצר את הרובוט המטפס הראשון לצורך חילוץ והצלה - ללא מנגנון יניקה או מגנטים -
16:10
that can only moveמהלך \ לזוז \ לעבור on limitedמוגבל kindsמיני of surfacesמשטחים.
247
958000
3000
שיוכל לנוע על מגוון משטחים מוגבל.
16:13
I call the newחָדָשׁ robotרוֹבּוֹט RiSEלעלות, for "Robotרוֹבּוֹט in Scansorialסקנסוריאלי Environmentסביבה" -- that's a climbingטיפוס environmentסביבה --
248
961000
5000
קראנו לרובוט רייס (RiSE), ראשי תיבות עבור רובוט בסביבת טיפוס.
16:18
and we have an extraordinaryיוצא דופן teamקְבוּצָה of biologistsביולוגים and engineersמהנדסים creatingיוצר this robotרוֹבּוֹט.
249
966000
4000
ויש לנו קבוצה יוצאת מן הכלל של ביולוגים ומהנדסים שיוצרים את הרובוט הזה.
16:22
And here is RiSEלעלות.
250
970000
2000
והנה רייס.
16:26
It's six-leggedשש רגליים and has a tailזָנָב. Here it is on a fenceגָדֵר and a treeעֵץ.
251
974000
3000
יש לו שש רגליים וזנב. הנה הוא על גדר ועל עץ.
16:29
And here are RiSE'sשל ריזה first stepsצעדים on an inclineשְׁפִיָה.
252
977000
4000
והנה צעדיו הראשונים על שיפוע.
16:33
You have the audioשֶׁמַע? You can hearלִשְׁמוֹעַ it go up.
253
981000
3000
אפשר לשמוע? אתם יכולים לשמוע אותו עולה.
16:36
And here it is comingמגיע up at you, in its first stepsצעדים up a wallקִיר.
254
984000
6000
והנה הוא בא לכיוונכם, בצעדיו הראשונים במעלה קיר.
16:42
Now it's only usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני its simplestהפשוטה ביותר feetרגל here, so this is very newחָדָשׁ.
255
990000
5000
כאן הוא משתמש רק ברגליו הפשוטות ביותר. זה חדש ביותר,
16:47
But we think we got the dynamicsדִינָמִיקָה right of the robotרוֹבּוֹט.
256
995000
3000
אבל אנחנו חושבים שמצאנו את הדינמיקה המתאימה של הרובוט.
16:51
Markסימן Cutkoskyקוטקובסקי, thoughאם כי, is takingלְקִיחָה it a stepשלב furtherנוסף.
257
999000
2000
מארק קאטקוסקי מתקדם צעד נוסף קדימה
16:53
He's the one ableיכול to buildלִבנוֹת this shape-depositionצורה בתצהיר manufacturedמְיוּצָר feetרגל and toesאצבעות רגליים.
258
1001000
5000
ובונה את הרגליים והבהונות בתהליך שיקוע צורה.
16:58
The nextהַבָּא stepשלב is to make compliantתואם toesאצבעות רגליים,
259
1006000
4000
השלב הבא יהיה בנייה של בהונות תואמים,
17:02
and try to addלְהוֹסִיף spinesקוצים and clawsציפורניים and setמַעֲרֶכֶת it for dryיָבֵשׁ adhesivesדבקים.
260
1010000
2000
הוספה של קוצים וטפרים והתאמה לדבקים יבשים.
17:04
So the ideaרַעְיוֹן is to first get the toesאצבעות רגליים and a footכף רגל right,
261
1012000
3000
הרעיון הוא קודם כל לבנות את כף הרגל והבהונות,
17:07
attemptלְנַסוֹת to make that climbלְטַפֵּס, and ultimatelyבסופו של דבר put it on the robotרוֹבּוֹט.
262
1015000
3000
לנסות לגרום להם לטפס, ובסופו של דבר להתאים אותם לרובוט.
17:10
And that's exactlyבְּדִיוּק what he's doneבוצע.
263
1018000
2000
וזה בדיוק מה שהוא עשה.
17:12
He's builtבנוי, in factעוּבדָה, a climbingטיפוס foot-botבבוט inspiredבהשראה by natureטֶבַע.
264
1020000
5000
הוא בנה, למעשה, רגל רובוטית מטפסת בהשראת הטבע.
17:17
And here'sהנה Cutkosky'sשל קאטוסקי and his amazingמדהים students'סטודנטים " designלְעַצֵב.
265
1025000
4000
והנה קאטקוסקי והעיצוב המדהים של תלמידיו.
17:21
So these are tunedמְכוּוָן toesאצבעות רגליים -- there are sixשֵׁשׁ of them,
266
1029000
6000
אלו הן בהונות מתואמים - יש 6 כאלה,
17:27
and they use the principlesעקרונות that I just talkedדיבר about collectivelyיַחַד for the blueprintתכנית.
267
1035000
9000
והם משתמשים בעקרונות שדברתי עליהם עבור השרטוט.
17:36
So this is not usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני any suctionיְנִיקָה, any glueדֶבֶק,
268
1044000
2000
הוא לא עושה שימוש ביניקה או בדבק,
17:38
and it will ultimatelyבסופו של דבר, when it's attachedמְצוֹרָף to the robotרוֹבּוֹט --
269
1046000
3000
ובסופו של דבר, כאשר זה יחובר לרובוט --
17:41
it's as biologicallyביולוגית inspiredבהשראה as the animalבעל חיים --
270
1049000
3000
הוא בנוי בהשראה ביולוגית בדיוק כמו בעל החיים --
17:44
hopefullyבתקווה be ableיכול to climbלְטַפֵּס any kindסוג of a surfaceמשטח.
271
1052000
5000
אנו מקווים שיהיה מסוגל לטפס על כל סוג של משטח.
17:49
Here you see it, nextהַבָּא, going up the sideצַד of a buildingבִּניָן at Stanfordסטנפורד.
272
1057000
5000
כאן רואים אותו מטפס על בניין בסטאנפורד.
17:54
It's spedאצה up -- again, it's a footכף רגל climbingטיפוס.
273
1062000
3000
זה בהילוך מהיר -- שוב, זוהי רגל מטפסת,
17:57
It's not the wholeכֹּל robotרוֹבּוֹט yetעדיין, we're workingעובד on it --
274
1065000
2000
עדיין לא הרובוט כולו, אנחנו עובדים על כך.
17:59
now you can see how it's attachingצירוף.
275
1067000
1000
רואים אותה נצמדת.
18:00
These tunedמְכוּוָן structuresמבנים allowלהתיר the spinesקוצים, frictionחיכוך padsרפידות and ultimatelyבסופו של דבר the adhesiveדבק hairsשערות
276
1068000
6000
המבנים המתואמים מאפשרים לקוצים, לכריות החיכוך ובסופו של דבר לשערות ההדבקה
18:06
to grabלִתְפּוֹס ontoעַל גַבֵּי very challengingמאתגר, difficultקָשֶׁה surfacesמשטחים.
277
1074000
3000
להאחז במשטחים מאתגרים ומסובכים ביותר.
18:09
And so they were ableיכול to get this thing -- this is now spedאצה up 20 timesפִּי --
278
1077000
4000
זה כעת בהילוך מהיר פי 20.
18:13
can you imagineלדמיין it tryingמנסה to go up and rescueלְהַצִיל somebodyמִישֶׁהוּ at that upperעֶלִיוֹן floorקוֹמָה? OK?
279
1081000
4000
אתם יכולים לדמיין אותו מנסה להציל מישהו שם למעלה?
18:17
You can visualizeלַחֲזוֹת this now; it's not impossibleבלתי אפשרי.
280
1085000
2000
אתם יכולים לדמיין זאת כעת, זה לא בלתי אפשרי.
18:19
It's a very challengingמאתגר taskמְשִׁימָה. But more to come laterיותר מאוחר.
281
1087000
4000
זוהי משימה מאתגרת מאד. אבל המשך יגיע.
18:23
To finishסִיוּם: we'veיש לנו gottenקיבל designלְעַצֵב secretsסודות from natureטֶבַע by looking at how feetרגל are builtבנוי.
282
1091000
4000
לסיום: למדנו סודות תכנון של הטבע כשבדקנו איך כפות רגליים בנויות.
18:27
We'veללא שם: יש לנו learnedמְלוּמָד we should distributeלְהָפִיץ controlלִשְׁלוֹט to smartלִכאוֹב partsחלקים.
283
1095000
3000
למדנו שכדאי לבזר את השליטה לאיזורים חכמים.
18:30
Don't put it all in the brainמוֹחַ,
284
1098000
1000
לא לשים הכל במוח,
18:31
but put some of the controlלִשְׁלוֹט in tunedמְכוּוָן feetרגל, legsרגליים and even bodyגוּף.
285
1099000
4000
אלא לשים חלק מהשליטה בכפות רגליים מתואמות, ברגליים ואפילו בגוף.
18:35
That natureטֶבַע usesשימו hybridהיברידי solutionsפתרונות, not a singleיחיד solutionפִּתָרוֹן, to these problemsבעיות,
286
1103000
3000
הטבע משתמש בפתרונות משולבים, ולא בפתרון יחיד,
18:38
and they're integratedמְשׁוּלָב and beautifullyיָפֶה robustחָסוֹן.
287
1106000
3000
והם משתלבים יחד בצורה יפה ומובהקת.
18:41
And thirdשְׁלִישִׁי, we believe stronglyבְּתוֹקֶף that we do not want to mimicלְחַקוֹת natureטֶבַע but insteadבמקום זאת be inspiredבהשראה by biologyביולוגיה,
288
1109000
8000
אנחנו מאמינים שאנחנו לא צריכים לחקות את הטבע, אלא לקבל השראה מהביולוגיה,
18:49
and use these novelרוֹמָן principlesעקרונות with the bestהטוב ביותר engineeringהַנדָסָה solutionsפתרונות that are out there
289
1117000
4000
ולהשתמש בעקרונות החדשים בשילוב פתרונות הנדסיים קיימים
18:53
to make -- potentiallyפוטנציאל -- something better than natureטֶבַע.
290
1121000
3000
כדי ליצור משהו טוב יותר מהטבע.
18:57
So there's a clearברור messageהוֹדָעָה:
291
1125000
2000
ויש לכך מסר ברור:
18:59
whetherהאם you careלְטַפֵּל about a fundamentalבסיסי, basicבסיסי researchמחקר
292
1127000
3000
בין אם אתם מתעניינים במחקר בסיסי,
19:02
of really interestingמעניין, bizarreמוּזָר, wonderfulנִפלָא animalsבעלי חיים,
293
1130000
3000
או בחיות מעניינות, מוזרות ונפלאות,
19:05
or you want to buildלִבנוֹת a search-and-rescueחיפוש והצלה robotרוֹבּוֹט
294
1133000
1000
או שברצונכם לבנות רובוט לחילוץ והצלה
19:06
that can help you in an earthquakeרעידת אדמה, or to saveלשמור someoneמִישֶׁהוּ in a fireאֵשׁ,
295
1134000
3000
שיוכל לסייע לכם במקרה של רעידת אדמה, או להציל מישהו משריפה,
19:09
or you careלְטַפֵּל about medicineתרופה, we mustצריך preserveלשמור nature'sהטבע designsעיצובים.
296
1137000
5000
או שאתם מתעניינים ברפואה - אנחנו חייבים לשמור על התכנונים של הטבע.
19:14
Otherwiseאחרת these secretsסודות will be lostאבד foreverלָנֶצַח.
297
1142000
3000
אחרת, הסודות הללו יאבדו לנצח.
19:17
Thank you.
298
1145000
1000
תודה לכם.
Translated by Itai Hershenhoren
Reviewed by Yifat Adler

▲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