ABOUT THE SPEAKER
Auke Ijspeert - Roboticist
Auke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience.

Why you should listen

Auke Ijspeert is a professor at the EPFL (the Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne), and head of the Biorobotics Laboratory (BioRob). He has a BSc/MSc in Physics from the EPFL and a PhD in artificial intelligence from the University of Edinburgh, with John Hallam and David Willshaw as advisors. He carried out postdocs at IDSIA and EPFL with Jean-Daniel Nicoud and Luca Gambardella, and at the University of Southern California, with Michael Arbib and Stefan Schaal 

Ijspeert is interested in using numerical simulations and robots to get a better understanding of animal locomotion and movement control, and in using inspiration from biology to design novel types of robots and locomotion controllers.

More profile about the speaker
Auke Ijspeert | Speaker | TED.com
TEDGlobal>Geneva

Auke Ijspeert: A robot that runs and swims like a salamander

אאוקה איג'ספירט: רובוט שרץ ושוחה כמו סלמנדרה

Filmed:
2,016,271 views

הרובוטיקאי אאוקה איג'ספירט מעצב רובוטים, מכונות שממודלות על חיות אמיתיות שמסוגלות להתמודד עם פני שטח מורכבים ויופיעו בבית בדפי ספרי מדע בדיוני. התהליך של יצירת הרובוטים האלו מובילים לאוטומטה טובה יותר שיכולה להיות בשימוש בעבודת חוץ, בשרות, ולחיפוש והצלה. אבל הרובוטים האלו לא רק מחקים את העולם הטבעי -- הם עוזרים לנו להבין את הביולוגיה שלנו טוב יותר, מגלים סודות שלא ידועים על חוט השדרה.
- Roboticist
Auke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience. Full bio

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

00:12
This is Pleurobotפלורבוט.
0
760
1840
זה פלואורובוט.
00:15
Pleurobotפלורבוט is a robotרוֹבּוֹט that we designedמְעוּצָב
to closelyמקרוב mimicלְחַקוֹת a salamanderסַלָמַנדְרָה speciesמִין
1
3400
3616
פלואורובוט הוא רובוט שתוכנן
לחקות במדויק מין סלמנדרות
00:19
calledשקוראים לו PleurodelesPleurodeles waltlוולטל.
2
7040
1400
שנקרא פלואורודלס וולטל.
00:21
Pleurobotפלורבוט can walkלָלֶכֶת, as you can see here,
3
9240
2256
פלואורובוט יכול ללכת, כמו שאתם רואים פה,
00:23
and as you'llאתה see laterיותר מאוחר, it can alsoגַם swimלשחות.
4
11520
2040
ואתם תראו מאוחר יותר, שהוא יכול גם לשחות.
00:26
So you mightאולי askלִשְׁאוֹל,
why did we designלְעַצֵב this robotרוֹבּוֹט?
5
14280
2191
אז אתם אולי שואלים,
למה תכננו את הרובוט הזה?
00:28
And in factעוּבדָה, this robotרוֹבּוֹט has been designedמְעוּצָב
as a scientificמַדָעִי toolכְּלִי for neuroscienceמדעי המוח.
6
16960
3762
ולמעשה, הרובוט הזה תוכנן
ככלי מדעי למדעני מוח.
00:33
Indeedאכן, we designedמְעוּצָב it
togetherיַחַד with neurobiologistsנוירוביולוגים
7
21400
2496
ובאמת, תכננו אותו יחד עם ניורו ביולוגים
00:35
to understandמבין how animalsבעלי חיים moveמהלך \ לזוז \ לעבור,
8
23920
1896
כדי להבין איך חיות נעות,
00:37
and especiallyבמיוחד how the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
controlsשולטת locomotionתְנוּעָה.
9
25840
2760
ובמיוחד איך חוט השדרה שולט בתנועה.
00:41
But the more I work in bioroboticsביורובוטיקה,
10
29560
1696
אבל ככל שאני עובד יותר בביו רובוטיקה,
00:43
the more I'm really impressedהתרשמנו
by animalבעל חיים locomotionתְנוּעָה.
11
31280
2381
אני מתרשם יותר מתנועת חיות.
00:45
If you think of a dolphinדולפין swimmingשחייה
or a catחתול runningרץ or jumpingקופץ around,
12
33920
4296
אם אתם חושבים על דולפין שוחה
או חתול רץ או קופץ,
00:50
or even us as humansבני אנוש,
13
38240
1576
או אפילו אנחנו האנשים,
00:51
when you go joggingרִיצָה קַלָה or playלְשַׂחֵק tennisטֶנִיס,
14
39840
1816
כשאתם רצים או משחקים טניס,
00:53
we do amazingמדהים things.
15
41680
1240
אנחנו עושים דברים מדהימים.
00:55
And in factעוּבדָה, our nervousעַצבָּנִי systemמערכת solvesפותר
a very, very complexמורכב controlלִשְׁלוֹט problemבְּעָיָה.
16
43880
4136
ולמעשה, מערכת העצבים שלנו פותרת
בעיות תנועה מאוד מאוד מורכבות.
01:00
It has to coordinateלְתַאֵם
more or lessפָּחוּת 200 musclesשרירים perfectlyמושלם,
17
48040
3096
היא צריכה לתאם פחות או יותר
200 שרירים בשלמות,
01:03
because if the coordinationתֵאוּם is badרַע,
we fallנפילה over or we do badרַע locomotionתְנוּעָה.
18
51160
3680
מפני שאם התאום שלנו גרוע,
אנחנו נופלים או שנעים בצורה גרועה.
01:07
And my goalמטרה is to understandמבין
how this worksעובד.
19
55560
2720
והמטרה שלי היא להבין איך זה עובד.
01:11
There are fourארבעה mainרָאשִׁי componentsרכיבים
behindמֵאָחוֹר animalבעל חיים locomotionתְנוּעָה.
20
59160
2840
יש שלושה מרכיבים עיקריים
מאחורי תנועת החיות.
01:14
The first componentרְכִיב is just the bodyגוּף,
21
62800
1936
הרכיב הראשון הוא רק הגוף,
01:16
and in factעוּבדָה we should never underestimateלְהַמעִיט בְּעֵרכּוֹ
22
64760
1976
ולמעשה אסור לנו לעולם לא להעריך מספיק
01:18
to what extentהרחבה the biomechanicsביומכניקה
alreadyכְּבָר simplifyלפשט locomotionתְנוּעָה in animalsבעלי חיים.
23
66760
3480
לאיזו רמה הביו מכאניקה
כבר פישטה את התנועה בחיות.
01:22
Then you have the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
24
70920
1456
אז יש לכם את חוט השדרה,
01:24
and in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט you find reflexesרפלקסים,
25
72400
1976
ובחוט השדרה אתם מוצאים רפלקסים,
01:26
multipleמְרוּבֶּה reflexesרפלקסים that createלִיצוֹר
a sensorimotor- תנועה coordinationתֵאוּם loopלוּלָאָה
26
74400
3456
רפלקסים מרובים שיוצרים
לולאת קואורדינציה סנסורית מוטורית
01:29
betweenבֵּין neuralעֲצַבִּי activityפעילות in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
and mechanicalמֵכָנִי activityפעילות.
27
77880
3480
בין פעילות עצבית בחוט השדרה
ופעילות מכאנית.
01:34
A thirdשְׁלִישִׁי componentרְכִיב
are centralמֶרכָּזִי patternתַבְנִית generatorsגנרטורים.
28
82000
2976
רכיב שלישי הם יצרני התבניות המרכזיים.
01:37
These are very interestingמעניין circuitsמעגלים
in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט of vertebrateבַּעֲלֵי הַחוּלִיוֹת animalsבעלי חיים
29
85000
3896
אלה הם מעגלים מעניינים
בעמוד השדרה של בעלי חוליות
01:40
that can generateלִיצוֹר, by themselvesעצמם,
30
88920
1616
שיכולים לייצר, בעצמם,
01:42
very coordinatedמְתוּאָם
rhythmicקִצבִּי patternsדפוסי of activityפעילות
31
90560
2736
תבניות מאוד מורכבות ורתמיות של פעילות
01:45
while receivingקבלה
only very simpleפָּשׁוּט inputקֶלֶט signalsאותות.
32
93320
2376
בעודם מקבלים רק קלט של אותות מאוד פשוטים.
01:47
And these inputקֶלֶט signalsאותות
33
95720
1216
ואותות הקלט האלו
01:48
comingמגיע from descendingיורד modulationוויסות
from higherגבוה יותר partsחלקים of the brainמוֹחַ,
34
96960
3056
מגיעים ממודולציות יורדות
מחלקים גבוהים יותר במוח,
01:52
like the motorמָנוֹעַ cortexקליפת המוח,
the cerebellumמוֹחַ מְאוּרָך, the basalבסיסי gangliaהגרעינים,
35
100040
2696
כמו האונה המוטורית,
המוח הקטן, הגנגליונים הבאזלתיים,
01:54
will all modulateלְוַסֵת activityפעילות
of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
36
102760
2136
כולם יעבירו פעילות לחוט השדרה
01:56
while we do locomotionתְנוּעָה.
37
104920
1456
בעודנו נעים.
01:58
But what's interestingמעניין is to what extentהרחבה
just a low-levelרמה נמוכה componentרְכִיב,
38
106400
3216
אבל מה שמעניין זה
באיזו רמה חלק ברמה נמוכה,
02:01
the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט, togetherיַחַד with the bodyגוּף,
39
109640
1936
חוט השדרה, יחד עם הגוף,
02:03
alreadyכְּבָר solveלִפְתוֹר a bigגָדוֹל partחֵלֶק
of the locomotionתְנוּעָה problemבְּעָיָה.
40
111600
2456
כבר פתרו חלק גדול של בעית התנועה.
02:06
You probablyכנראה know it by the factעוּבדָה
that you can cutגזירה the headרֹאשׁ off a chickenעוף,
41
114080
3422
ואתם כנראה יודעים את זה בגלל העובדה
שאתם יכולים לחתוך את ראש התרנגולת,
02:09
it can still runלָרוּץ for a while,
42
117532
1381
והיא יכולה להמשיך לרוץ לזמן מסויים,
02:10
showingמראה that just the lowerנמוך יותר partחֵלֶק,
spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט and bodyגוּף,
43
118937
2539
מה שמראה שרק החלק התחתון, חוט שדרה וגוף,
02:13
alreadyכְּבָר solveלִפְתוֹר a bigגָדוֹל partחֵלֶק of locomotionתְנוּעָה.
44
121500
1873
כבר פתרו חלק גדול מבעית התנועה.
02:15
Now, understandingהֲבָנָה how this worksעובד
is very complexמורכב,
45
123397
2459
עכשיו, להבין איך זה עובד זה מאוד מורכב,
02:17
because first of all,
46
125880
1296
בגלל שראשית,
02:19
recordingהקלטה activityפעילות in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
is very difficultקָשֶׁה.
47
127200
2620
להקליט פעילות בחוט השדרה זה מאוד קשה,
02:21
It's much easierקל יותר to implantלִשְׁתוֹל electrodesאלקטרודות
in the motorמָנוֹעַ cortexקליפת המוח
48
129844
2772
זה הרבה יותר קל לשתול
אלקטרודות באונה המוטורית
02:24
than in the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
because it's protectedמוּגָן by the vertebraeחוליות.
49
132640
3056
מאשר בחוט השדרה,
מפני שהוא מוגן על ידי חוליות.
02:27
Especiallyבמיוחד in humansבני אנוש, very hardקָשֶׁה to do.
50
135720
1816
בעיקר באנשים, ממש מאוד קשה לעשות.
02:29
A secondשְׁנִיָה difficultyקושי is that locomotionתְנוּעָה
is really dueעקב to a very complexמורכב
51
137560
3776
קושי שני הוא שהתנועה היא באמת בשל תקשורת
02:33
and very dynamicדִינָמִי interactionאינטראקציה
betweenבֵּין these fourארבעה componentsרכיבים.
52
141360
3056
מאוד מורכבת ודינמית
בין ארבעת הרכיבים האלו.
02:36
So it's very hardקָשֶׁה to find out
what's the roleתַפְקִיד of eachכל אחד over time.
53
144440
3240
אז זה מאוד קשה לגלות מה התפקיד
של כל אחד לאורך הזמן.
02:40
This is where biorobotsביורובוטים like Pleurobotפלורבוט
and mathematicalמָתֵימָטִי modelsמודלים
54
148880
3736
שם הביו רובוטים כמו
פלאורובוט ומודלים מתמטיים
02:44
can really help.
55
152640
1200
יכולים לעזור.
02:47
So what's bioroboticsביורובוטיקה?
56
155480
1256
אז מה זה ביו רובוטיקה?
02:48
Bioroboticsביורובוטיקה is a very activeפָּעִיל fieldשדה
of researchמחקר in roboticsרובוטיקה
57
156760
2736
ביו רובוטיקה היא שדה מאוד אקטיבי
של מחקר ברובוטיקה
02:51
where people want to
take inspirationהַשׁרָאָה from animalsבעלי חיים
58
159520
2456
שם אנשים רוצים לקחת השראה מחיות
02:54
to make robotsרובוטים to go outdoorsמחוץ לבית,
59
162000
2456
כדי ליצור רובוטים שיצאו החוצה,
02:56
like serviceשֵׁרוּת robotsרובוטים
or searchחפש and rescueלְהַצִיל robotsרובוטים
60
164480
2656
כמו רובוטי שרות ורובוטי חיפוש והצלה
02:59
or fieldשדה robotsרובוטים.
61
167160
1200
או רובוטי שדה.
03:00
And the bigגָדוֹל goalמטרה here
is to take inspirationהַשׁרָאָה from animalsבעלי חיים
62
168880
2696
והמטרה הגדולה פה היא לקחת השראה מחיות
03:03
to make robotsרובוטים that can handleידית
complexמורכב terrainפְּנֵי הַשֵׁטַח --
63
171600
2336
כדי ליצור רובוטים שיכולים להתמודד
עם פני שטח מורכבים --
03:05
stairsמדרגות, mountainsהרים, forestsיערות,
64
173960
1616
מדרגות, הרים, יערות,
03:07
placesמקומות where robotsרובוטים
still have difficultiesקשיים
65
175600
2016
מקומות בהם לרובוטים עדיין יש קשיים
03:09
and where animalsבעלי חיים
can do a much better jobעבודה.
66
177640
2056
ובהם חיות יכולות לעשות עבודה טובה יותר.
03:11
The robotרוֹבּוֹט can be a wonderfulנִפלָא
scientificמַדָעִי toolכְּלִי as well.
67
179720
2496
הרובוט יכול להיות גם כלי מדעי נפלא.
03:14
There are some very niceנֶחְמָד projectsפרויקטים
where robotsרובוטים are used,
68
182240
2620
יש כמה פרוייקטים מאוד נחמדים
שם הרובוטים נמצאים בשימוש,
03:16
like a scientificמַדָעִי toolכְּלִי for neuroscienceמדעי המוח,
for biomechanicsביומכניקה or for hydrodynamicsהידרודינמיקה.
69
184884
3972
כמו כלים מדעיים למדעי המוח,
לביו מכאניקה או להידרו דינמיקה.
03:20
And this is exactlyבְּדִיוּק
the purposeמַטָרָה of Pleurobotפלורבוט.
70
188880
2120
וזו בדיוק המטרה של פלאורובוט.
03:23
So what we do in my labמַעבָּדָה
is to collaborateלשתף פעולה with neurobiologistsנוירוביולוגים
71
191600
2936
אז מה שאנחנו עושים במעבדה שלי
זה לשתף פעולה עם ניורו ביולוגים
03:26
like Jean-Marieז'אן-מארי CabelguenCabelguen,
a neurobiologistנוירוביולוג in Bordeauxבורדו in Franceצָרְפַת,
72
194560
3216
כמו ז'אן מישל קבלגן,
נוירו ביולוג בבורדו, צרפת,
03:29
and we want to make spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט modelsמודלים
and validateלְאַמֵת them on robotsרובוטים.
73
197800
4040
ואנחנו רוצים לעשות מודלים
של חוט שדרה ולאמת אותם ברובוטים.
03:34
And here we want to startהַתחָלָה simpleפָּשׁוּט.
74
202480
1616
ופה אנחנו רוצים להתחיל בפשוט.
03:36
So it's good to startהַתחָלָה with simpleפָּשׁוּט animalsבעלי חיים
75
204120
1976
אז זה טוב להתחיל עם חיות פשוטות
03:38
like lampreyslampreys, whichאיזה are
very primitiveפְּרִימִיטִיבִי fishדג,
76
206120
2256
כמו דגי למפריי, שהם דגים מאוד פרימיטיבים,
03:40
and then graduallyבאופן הדרגתי
go towardלקראת more complexמורכב locomotionתְנוּעָה,
77
208400
2496
ואז לאט לאט ללכת לכיוון תנועה יותר מורכבת,
03:42
like in salamandersסלמנדרות,
78
210920
1256
כמו סלמנדרות,
03:44
but alsoגַם in catsחתולים and in humansבני אנוש,
79
212200
1496
אבל גם בחתולים ובני אדם,
03:45
in mammalsיונקים.
80
213720
1200
ביונקים.
03:47
And here, a robotרוֹבּוֹט becomesהופך
an interestingמעניין toolכְּלִי
81
215880
2376
ופה, רובוט הופך לכלי מעניין
03:50
to validateלְאַמֵת our modelsמודלים.
82
218280
1936
כדי לאשר את המודלים שלנו.
03:52
And in factעוּבדָה, for me, Pleurobotפלורבוט
is a kindסוג of dreamחולם becomingהִתהַוּוּת trueנָכוֹן.
83
220240
3016
ולמעשה, בשבילי,
פלאורובוט הוא סוג של חלום שהתגשם.
03:55
Like, more or lessפָּחוּת 20 yearsשנים agoלִפנֵי
I was alreadyכְּבָר workingעובד on a computerמַחשֵׁב
84
223280
3256
כמו, פחות או יותר לפני 20 שנה
עבדתי כבר על מחשב
03:58
makingהֲכָנָה simulationsסימולציות of lampreyצֶמֶד יָם
and salamanderסַלָמַנדְרָה locomotionתְנוּעָה
85
226560
2656
שעשה הדמיות של תנועת למפריי וסלמנדרות
04:01
duringבְּמַהֲלָך my PhDדוקטורט.
86
229240
1536
במהלך הדוקטורט שלי.
04:02
But I always knewידע that my simulationsסימולציות
were just approximationsקירובים.
87
230800
3376
אבל תמיד ידעתי שההדמיות שלי היו משוערות.
04:06
Like, simulatingסימולציה the physicsפיזיקה in waterמַיִם
or with mudבּוֹץ or with complexמורכב groundקרקע, אדמה,
88
234200
3976
כמו, לדמות את הפיזיקה במים
או עם בוץ או עם פני שטח מורכבים,
04:10
it's very hardקָשֶׁה to simulateלְחַקוֹת that
properlyכמו שצריך on a computerמַחשֵׁב.
89
238200
2656
זה מאוד קשה לדמות את זה בדיוק על מחשב.
04:12
Why not have a realאמיתי robotרוֹבּוֹט
and realאמיתי physicsפיזיקה?
90
240880
2040
למה שלא יהיה רובוט אמיתי ופיזיקה אמיתית?
04:15
So amongבין all these animalsבעלי חיים,
one of my favoritesלמועדפים is the salamanderסַלָמַנדְרָה.
91
243600
3136
אז בין כל החיות האלו,
אחת מהמועדפות עלי היא הסלמנדרה.
04:18
You mightאולי askלִשְׁאוֹל why,
and it's because as an amphibianדוּחַי,
92
246760
3456
אתם אולי תשאלו למה,
וזה בגלל שכחיה אמפיבית,
04:22
it's a really keyמַפְתֵחַ animalבעל חיים
from an evolutionaryאֵבוֹלוּצִיוֹנִי pointנְקוּדָה of viewנוף.
93
250240
2856
זו באמת חיה חשובה מנקודת מבט אבולוציונית.
04:25
It makesעושה a wonderfulנִפלָא linkקישור
betweenבֵּין swimmingשחייה,
94
253120
2056
זה יוצר קישור מעולה בין שחיה,
04:27
as you find it in eelsצלופחים or fishדג,
95
255200
1896
כמו שאתם מוצאים את זה בצלופחים ודגים,
04:29
and quadrupedמרובעת locomotionתְנוּעָה,
as you see in mammalsיונקים, in catsחתולים and humansבני אנוש.
96
257120
4120
ותנועה ארבע רגלית,
כמו שאתם רואים ביונקים, בחתולים ואנשים.
04:34
And in factעוּבדָה, the modernמוֹדֶרנִי salamanderסַלָמַנדְרָה
97
262160
1656
ולמעשה, הסלמנדרה המודרנית
04:35
is very closeלִסְגוֹר to the first
terrestrialיַבַּשׁתִי vertebrateבַּעֲלֵי הַחוּלִיוֹת,
98
263840
2376
מאוד קרובה לבעל החוליות היבשתי הראשון,
04:38
so it's almostכִּמעַט a livingחַי fossilמְאוּבָּן,
99
266240
1536
אז זה כמעט מאובן חי,
04:39
whichאיזה givesנותן us accessגִישָׁה to our ancestorאָב קַדמוֹן,
100
267800
1936
שנותן לנו גישה לאבות אבותינו,
04:41
the ancestorאָב קַדמוֹן to all terrestrialיַבַּשׁתִי tetrapodsטטרפודים.
101
269760
2920
האבות לכל הטטרפודים היבשתיים.
04:45
So the salamanderסַלָמַנדְרָה swimsשוחה
102
273240
1376
אז הסלמנדרה שוחה
04:46
by doing what's calledשקוראים לו
an anguilliformanguilliform swimmingשחייה gaitהליכה,
103
274640
2496
על ידי מה שנקרא
צורת הליכת שחיה אנגיוליפורמי,
04:49
so they propagateלְהָפִיץ a niceנֶחְמָד travelingנסיעה waveגַל
of muscleשְׁרִיר activityפעילות from headרֹאשׁ to tailזָנָב.
104
277160
3640
אז הם יוצרים גל תנועה מעניין
של פעילות שרירים מהראש לזנב.
04:53
And if you placeמקום
the salamanderסַלָמַנדְרָה on the groundקרקע, אדמה,
105
281440
2176
ואם תשימו את הסלמנדרה על הקרקע,
04:55
it switchesמתגים to what's calledשקוראים לו
a walkingהליכה trotלָרוּץ gaitהליכה.
106
283640
2336
היא מחליפה למה שנקרא מפתח הליכה טפיפה.
04:58
In this caseמקרה, you have niceנֶחְמָד
periodicתְקוּפָתִי activationהַפעָלָה of the limbsגפיים
107
286000
2863
במקרה הזה, יש לכם
הפעלה תקופתית נחמדה של הגפיים
05:00
whichאיזה are very nicelyיפה coordinatedמְתוּאָם
108
288887
1609
שהן מתואמות מאוד יפה
05:02
with this standingעוֹמֵד waveגַל
undulationגַלִיוּת of the bodyגוּף,
109
290520
2656
עם גל עומד בתנועה גלית של הגוף,
05:05
and that's exactlyבְּדִיוּק the gaitהליכה
that you are seeingרְאִיָה here on Pleurobotפלורבוט.
110
293200
3656
וזה בדיוק המפתח שאתם רואים פה בפלאורובוט.
05:08
Now, one thing whichאיזה is very surprisingמַפתִיעַ
and fascinatingמַקסִים in factעוּבדָה
111
296880
2976
עכשיו, דבר אחד שמאוד מפתיע ומרתק למעשה
05:11
is the factעוּבדָה that all this can be generatedשנוצר
just by the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט and the bodyגוּף.
112
299880
4136
זו העובדה שכל זה יכול להיות
מיוצר רק על ידי חוט השדרה והגוף.
05:16
So if you take
a decerebratedחרוט salamanderסַלָמַנדְרָה --
113
304040
2000
אז אם אתם לוקחים סלמנדרה נטולת מוח --
05:18
it's not so niceנֶחְמָד
but you removeלְהַסִיר the headרֹאשׁ --
114
306064
2016
זה לא כל כך נחמד אבל אתם מסירים את הראש --
05:20
and if you electricallyבחשמל
stimulateלְעוֹרֵר the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
115
308104
2672
ואם אתם מגרים חשמלית את חוט השדרה,
05:22
at lowנָמוּך levelרָמָה of stimulationגְרִיָה
this will induceלְהַשְׁרוֹת a walking-likeכמו הליכה gaitהליכה.
116
310800
3256
ברמות נמוכות של גירוי
זה יעורר מה שנראה כמו צורת הליכה.
05:26
If you stimulateלְעוֹרֵר a bitbit more,
the gaitהליכה acceleratesמאיצה.
117
314080
2456
אם אתם מגרים מעט יותר, צורת ההליכה מואצת.
05:28
And at some pointנְקוּדָה, there's a thresholdסף,
118
316560
1896
ובנקודה מסויימת, יש סף,
05:30
and automaticallyבאופן אוטומטי,
the animalבעל חיים switchesמתגים to swimmingשחייה.
119
318480
2536
ואוטומטית, החיה מחליפה לשחיה.
05:33
This is amazingמדהים.
120
321040
1376
זה מדהים.
05:34
Just changingמִשְׁתַנֶה the globalגלוֹבָּלִי driveנהיגה,
121
322440
1496
פשוט לשנות את התנועה הגלובלית,
05:35
as if you are pressingלחיצה the gasגַז pedalפֵּדָל
122
323960
1736
כאילו אתם לוחצים על דוושת הגז
05:37
of descendingיורד modulationוויסות
to your spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
123
325720
2136
של מודולציה יורדת לחוט השדרה שלכם,
05:39
makesעושה a completeלְהַשְׁלִים switchהחלף
betweenבֵּין two very differentשונה gaitsgaits.
124
327880
3000
וזה יוצר מיתוג שלם
בין שתי צורות הליכה מאוד שונות.
05:44
And in factעוּבדָה, the sameאותו
has been observedנצפים in catsחתולים.
125
332440
2576
למעשה, אותו הדבר אובחן בחתולים.
05:47
If you stimulateלְעוֹרֵר the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט of a catחתול,
126
335040
2016
אם אתם מגרים את חוט השדרה של חתול,
05:49
you can switchהחלף betweenבֵּין
walkלָלֶכֶת, trotלָרוּץ and gallopלִדהוֹר.
127
337080
2216
אתם יכולים למתג בין הליכה, טיפוף ודהירה.
05:51
Or in birdsציפורים, you can make a birdציפור
switchהחלף betweenבֵּין walkingהליכה,
128
339320
2736
או בציפורים, אתם יכולים לגרום
לציפור למתג בין הליכה,
05:54
at a lowנָמוּך levelרָמָה of stimulationגְרִיָה,
129
342080
1456
ברמה נמוכה של גירוי,
05:55
and flappingמתנפנף its wingsכנפיים
at high-levelרמה גבוהה stimulationגְרִיָה.
130
343560
2816
ולנפנף בכנפיים ברמות גבוהות של גירוי.
05:58
And this really showsמופעים that the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
131
346400
2016
וזה באמת מראה שחוט השדרה
06:00
is a very sophisticatedמתוחכם
locomotionתְנוּעָה controllerבקר.
132
348440
2416
הוא בקר תנועה מאוד מורכב.
06:02
So we studiedמְחוֹשָׁב salamanderסַלָמַנדְרָה locomotionתְנוּעָה
in more detailפרט,
133
350880
2456
אז חקרנו תנועת סלמנדרות בפרוט רב יותר,
06:05
and we had in factעוּבדָה accessגִישָׁה
to a very niceנֶחְמָד X-rayצילום רנטגן videoוִידֵאוֹ machineמְכוֹנָה
134
353360
3096
ולמעשה היתה לנו גישה
למכונת וידאו רנטגן ממש נחמדה
06:08
from Professorפּרוֹפֶסוֹר Martinסְנוּנִית Fischerפישר
in Jenaינה Universityאוּנִיבֶרְסִיטָה in Germanyגֶרמָנִיָה.
135
356480
3576
מפרופסור מרטין פישר
באוניברסיטת ינה בגרמניה.
06:12
And thanksתודה to that,
you really have an amazingמדהים machineמְכוֹנָה
136
360080
2576
ותודות לזה,יש לכם באמת מכונה מדהימה
06:14
to recordתקליט all the boneעצם motionתְנוּעָה
in great detailפרט.
137
362680
2456
כדי להקליט את כל תנועות העצמות בפרוט גדול.
06:17
That's what we did.
138
365160
1256
וזה מה שעשינו.
06:18
So we basicallyבעיקרון figuredמְעוּטָר out
whichאיזה bonesעצמות are importantחָשׁוּב for us
139
366440
3176
אז בעיקרון הבנו איזה עצמות חשובות לנו
06:21
and collectedשנאספו theirשֶׁלָהֶם motionתְנוּעָה in 3D.
140
369640
3016
ואספנו את התנועות שלהן בתלת מימד.
06:24
And what we did is collectלאסוף
a wholeכֹּל databaseמאגר מידע of motionsתנועות,
141
372680
2696
ומה שעשינו זה לאסוף
מאגר מידע שלם של תנועות,
06:27
bothשניהם on groundקרקע, אדמה and in waterמַיִם,
142
375400
1656
גם על הקרקע וגם במים,
06:29
to really collectלאסוף a wholeכֹּל databaseמאגר מידע
of motorמָנוֹעַ behaviorsהתנהגויות
143
377080
2484
כדי באמת לאסוף מאגר מידע שלם
של תנועות מוטוריות
06:31
that a realאמיתי animalבעל חיים can do.
144
379589
1244
שחיה אמיתית יכולה לעשות.
06:32
And then our jobעבודה as roboticistsרובוטים
was to replicateלשכפל that in our robotרוֹבּוֹט.
145
380858
3150
ואז העבודה שלנו כרובוטיקאים
היתה לשכפל את זה ברובוטים.
06:36
So we did a wholeכֹּל optimizationאופטימיזציה processתהליך
to find out the right structureמִבְנֶה,
146
384033
3383
אז עשינו תהליך מיטוב שלם
כדי לגלות את המבנה הנכון,
06:39
where to placeמקום the motorsמנועים,
how to connectלְחַבֵּר them togetherיַחַד,
147
387440
2656
היכן למקם את המנועים, איך לחבר אותם יחד,
06:42
to be ableיכול to replayשידור חוזר
these motionsתנועות as well as possibleאפשרי.
148
390120
2880
כדי להיות מסוגלים לשחזר
את התנועות האלו הכי טוב שאפשר.
06:45
And this is how Pleurobotפלורבוט cameבא to life.
149
393680
2360
וכך פלאורובוט בא לחיים.
06:49
So let's look at how closeלִסְגוֹר
it is to the realאמיתי animalבעל חיים.
150
397200
2416
אז בואו נביט בכמה קרוב זה לחיה האמיתית.
06:52
So what you see here
is almostכִּמעַט a directישיר comparisonהשוואה
151
400960
2496
אז מה שאתם רואים פה זה כמעט השוואה ישירה
06:55
betweenבֵּין the walkingהליכה
of the realאמיתי animalבעל חיים and the Pleurobotפלורבוט.
152
403480
2696
בין ההליכה של חיות אמיתיות והפלאורובוט.
06:58
You can see that we have
almostכִּמעַט a one-to-oneאחד לאחד exactמְדוּיָק replayשידור חוזר
153
406200
2736
אתם יכולים לראות שיש לנו
כמעט חזרה של אחד לאחד
07:00
of the walkingהליכה gaitהליכה.
154
408960
1256
של צורת ההליכה.
07:02
If you go backwardsאֲחוֹרָה and slowlyלאט,
you see it even better.
155
410240
2600
אם אתם הולכים אחורה ובאיטיות,
אתם רואים את זה הרבה יותר טוב.
07:07
But even better, we can do swimmingשחייה.
156
415520
2376
אבל אפילו טוב יותר,
אנחנו יכולים לעשות שחיה.
07:09
So for that we have a dryיָבֵשׁ suitחליפה
that we put all over the robotרוֹבּוֹט --
157
417920
3016
אז בשביל זה יש לנו חליפת צלילה
שאנחנו שמים על כל הרובוט --
07:12
(Laughterצחוק)
158
420960
1096
(צחוק)
07:14
and then we can go in waterמַיִם
and startהַתחָלָה replayingמשחק חוזר the swimmingשחייה gaitsgaits.
159
422080
3176
ואז אנחנו יכולים להכנס למים
ולהתחיל לשחזר את צורת השחיה.
07:17
And here, we were very happyשַׂמֵחַ,
because this is difficultקָשֶׁה to do.
160
425280
3336
ופה, היינו מאוד שמחים,
מפני שזה באמת קשה לעשות.
07:20
The physicsפיזיקה of interactionאינטראקציה are complexמורכב.
161
428640
2216
הפיזיקה של פעולה הוא מורכב.
07:22
Our robotרוֹבּוֹט is much biggerגדול יותר
than a smallקָטָן animalבעל חיים,
162
430880
2416
הרובוט שלנו הוא גדול בהרבה מחיה קטנה,
07:25
so we had to do what's calledשקוראים לו
dynamicדִינָמִי scalingדֵרוּג of the frequenciesתדרים
163
433320
3056
אז היינו צריכים לעשות מה שקראנו לו
הגדלה דינמית של תדירויות
07:28
to make sure we had
the sameאותו interactionאינטראקציה physicsפיזיקה.
164
436400
2336
כדי לוודא שתהיה לנו את אותה פיזיקת פעולה.
07:30
But you see at the endסוֹף,
we have a very closeלִסְגוֹר matchהתאמה,
165
438760
2416
אבל אתם רואים בסוף, יש לנו התאמה די טובה,
07:33
and we were very, very happyשַׂמֵחַ with this.
166
441200
1880
והיינו מאוד מאוד שמחים עם זה.
07:35
So let's go to the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
167
443480
2216
אז בואו נעבור לחוט השדרה.
07:37
So here what we did
with Jean-Marieז'אן-מארי CabelguenCabelguen
168
445720
2296
אז פה מה שעשינו עם ז'אן מרי קבלגן
07:40
is modelדֶגֶם the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט circuitsמעגלים.
169
448040
2240
זה למדל את מעגלי חוט השדרה.
07:43
And what's interestingמעניין
is that the salamanderסַלָמַנדְרָה
170
451040
2136
ומה שמעניין זה שהסלמנדרה
07:45
has keptשמר a very primitiveפְּרִימִיטִיבִי circuitמעגל חשמלי,
171
453200
1620
שמרה על מעגל מאוד פרימיטיבי,
07:46
whichאיזה is very similarדוֹמֶה
to the one we find in the lampreyצֶמֶד יָם,
172
454844
2652
שמאוד דומה לזה שאנחנו מוצאים בלמפריי,
07:49
this primitiveפְּרִימִיטִיבִי eel-likeצלופח fishדג,
173
457520
1976
הדג הפרימיטיבי דמוי הצלופח הזה,
07:51
and it looksנראה like duringבְּמַהֲלָך evolutionאבולוציה,
174
459520
1736
וזה נראה כאילו בזמן האבולוציה,
07:53
newחָדָשׁ neuralעֲצַבִּי oscillatorsמתנדים
have been addedהוסיף to controlלִשְׁלוֹט the limbsגפיים,
175
461280
2936
תנודות ניורונליות חדשות
הוספו כדי לשלוט באברים,
07:56
to do the legרגל locomotionתְנוּעָה.
176
464240
1416
לעשות את תנועת הרגליים.
07:57
And we know where
these neuralעֲצַבִּי oscillatorsמתנדים are
177
465680
2176
ואנחנו יודעים איפה
התנודות העצביות האלו נמצאות
07:59
but what we did was to make
a mathematicalמָתֵימָטִי modelדֶגֶם
178
467880
2256
אבל מה שעשינו היה ליצור מודל מתמטי
08:02
to see how they should be coupledמְצוּמָד
179
470160
1616
כדי לראות איך הם צריכים להיות מחוברים
08:03
to allowלהתיר this transitionמַעֲבָר
betweenבֵּין the two very differentשונה gaitsgaits.
180
471800
2936
כדי לאפשר את המעבר הזה בין
שתי צורות ההליכה המאוד שונות האלו.
08:06
And we testedבָּדוּק that on boardלוּחַ of a robotרוֹבּוֹט.
181
474760
2560
ובחנו את זה על רובוט.
08:09
And this is how it looksנראה.
182
477680
1200
וכך זה נראה.
08:18
So what you see here
is a previousקודם versionגִרְסָה of Pleurobotפלורבוט
183
486920
3016
אז מה שאתם רואים פה
זה גרסה קודמת של הפלאורובוט
08:21
that's completelyלַחֲלוּטִין controlledמְבוּקָר
by our spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט modelדֶגֶם
184
489960
3096
שלגמרי נשלטת על יד מודל חוט השדרה
08:25
programmedאלחוטי on boardלוּחַ of the robotרוֹבּוֹט.
185
493080
1600
שמתוכנת על הרובוט.
08:27
And the only thing we do
186
495280
1216
והדבר היחיד שאנחנו עושים
08:28
is sendלִשְׁלוֹחַ to the robotרוֹבּוֹט
throughדרך a remoteמְרוּחָק controlלִשְׁלוֹט
187
496520
2176
זה לשלוח לרובוט דרך שלט
08:30
the two descendingיורד signalsאותות
it normallyבדרך כלל should receiveלְקַבֵּל
188
498720
2496
את שני האותות היורדים
שהוא בדרך כלל צריך לקבל
08:33
from the upperעֶלִיוֹן partחֵלֶק of the brainמוֹחַ.
189
501240
1600
מהחלק העליון של המוח.
08:35
And what's interestingמעניין is,
by playingמשחק with these signalsאותות,
190
503480
2696
ומה שמענין זה,
שעל ידי משחק עם האותות האלו,
08:38
we can completelyלַחֲלוּטִין controlלִשְׁלוֹט
speedמְהִירוּת, headingכּוֹתֶרֶת and typeסוּג of gaitהליכה.
191
506200
2800
אנחנו יכולים לשלוט לגמרי במהירות,
בכיוון ובסוג ההליכה.
08:41
For instanceלמשל,
192
509600
1216
לדוגמה,
08:42
when we stimulateלְעוֹרֵר at a lowנָמוּך levelרָמָה,
we have the walkingהליכה gaitהליכה,
193
510840
3576
כשאנחנו מגרים ברמות נמוכות,
יש לנו צורת צעד של הליכה,
08:46
and at some pointנְקוּדָה, if we stimulateלְעוֹרֵר a lot,
194
514440
1976
ובנקודה מסויימת, אם אנחנו מגרים הרבה,
08:48
very rapidlyמַהֵר it switchesמתגים
to the swimmingשחייה gaitהליכה.
195
516440
2160
מהר מאוד זה משתנה לצורת השחיה.
08:51
And finallyסוף כל סוף, we can alsoגַם
do turningחֲרִיטָה very nicelyיפה
196
519480
2216
ולבסוף, אנחנו יכולים גם
לעשות פניות מאוד יפה
08:53
by just stimulatingמְגָרֶה more one sideצַד
of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט than the other.
197
521720
3520
רק על ידי גירוי צד אחד
של חוט השדרה יותר מאשר האחר.
08:58
And I think it's really beautifulיפה
198
526200
1616
ואני חושב שזה באמת יפהפה
08:59
how natureטֶבַע has distributedמופץ controlלִשְׁלוֹט
199
527840
2256
איך הטבע חילק את השליטה
09:02
to really give a lot of responsibilityאַחֲרָיוּת
to the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
200
530120
2856
כדי באמת לתת הרבה אחריות לחוט השדרה
09:05
so that the upperעֶלִיוֹן partחֵלֶק of the brainמוֹחַ
doesn't need to worryדאגה about everyכֹּל muscleשְׁרִיר.
201
533000
3656
כך שהחלק העליון של המוח
לא צריך לדאוג בנוגע לכל שריר.
09:08
It just has to worryדאגה
about this high-levelרמה גבוהה modulationוויסות,
202
536680
2536
הוא רק צריך לדאוג
בנוגע לתנודות ברמות גבוהות,
09:11
and it's really the jobעבודה of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
to coordinateלְתַאֵם all the musclesשרירים.
203
539240
3576
וזו באמת העבודה של חוט השדרה
לתאם את כל השרירים.
09:14
So now let's go to catחתול locomotionתְנוּעָה
and the importanceחֲשִׁיבוּת of biomechanicsביומכניקה.
204
542840
3520
אז עכשיו בואו נעבור לתנועת חתולים
והחשיבות של ביו מכאניקה.
09:19
So this is anotherאַחֵר projectפּרוֹיֶקט
205
547080
1256
אז זה פרוייקט נוסף
09:20
where we studiedמְחוֹשָׁב catחתול biomechanicsביומכניקה,
206
548360
2416
שם חקרנו ביו מכאניקה של חתולים,
09:22
and we wanted to see how much
the morphologyמוֹרפוֹלוֹגִיָה helpsעוזר locomotionתְנוּעָה.
207
550800
3896
ורצינו לראות כמה המורפולוגיה עוזרת לתנועה.
09:26
And we foundמצאתי threeשְׁלוֹשָׁה importantחָשׁוּב
criteriaקריטריונים in the propertiesנכסים,
208
554720
3616
וגילינו שלושה קריטריונים חשובים בתכונות,
09:30
basicallyבעיקרון, of the limbsגפיים.
209
558360
1320
בעיקרון, של הגפיים.
09:32
The first one is that a catחתול limbאֵיבָר
210
560320
1976
הראשונה היא שגפיים של חתולים
09:34
more or lessפָּחוּת looksנראה
like a pantograph-likeכמו פנטוגרף structureמִבְנֶה.
211
562320
2696
פחות או יותר נראים כמו מבנה של פנטוגרף.
09:37
So a pantographפנטוגרף is a mechanicalמֵכָנִי structureמִבְנֶה
212
565040
2216
אז פנטוגרף הוא מבנה מכאני
09:39
whichאיזה keepsשומר the upperעֶלִיוֹן segmentמִגזָר
and the lowerנמוך יותר segmentsקטע always parallelמַקְבִּיל.
213
567280
3400
ששומר על החלק העליון
והחלקים הנמוכים תמיד מקבילים.
09:43
So a simpleפָּשׁוּט geometricalהַנדָסִי systemמערכת
that kindסוג of coordinatesקואורדינטות a bitbit
214
571600
3096
אז מערכת גאומטרית פשוטה שסוג של מתאמת מעט
09:46
the internalפְּנִימִי movementתְנוּעָה of the segmentsקטע.
215
574720
1816
את התנועה הפנימית של הסגמנטים.
09:48
A secondשְׁנִיָה propertyנכס of catחתול limbsגפיים
is that they are very lightweightקל.
216
576560
3056
תכונה שניה של גפיי חתולים
היא שהם מאוד קלים.
09:51
Mostרוב of the musclesשרירים are in the trunkחדק,
217
579640
1856
רוב השרירים הם בגוף,
09:53
whichאיזה is a good ideaרַעְיוֹן,
because then the limbsגפיים have lowנָמוּך inertiaאִינֶרצִיָה
218
581520
2896
שזה רעיון טוב,
מפני שאז לגפיים יש אינרציה נמוכה
09:56
and can be movedנִרגָשׁ very rapidlyמַהֵר.
219
584440
1776
ויכולות לנוע במהירות גבוהה.
09:58
The last finalסופי importantחָשׁוּב propertyנכס is this
very elasticאֵלַסטִי behaviorהִתְנַהֲגוּת of the catחתול limbאֵיבָר,
220
586240
3816
התכונה החשובה האחרונה היא
התהנהגות המאוד אלסטית של גפי החתול,
10:02
so to handleידית impactsהשפעות and forcesכוחות.
221
590080
2656
כדי להתמודד עם פגיעות וכוחות.
10:04
And this is how we designedמְעוּצָב Cheetah-Cubצ 'יטה, גור.
222
592760
2336
וכך תכננו את גור הצ'יטה.
10:07
So let's inviteלהזמין Cheetah-Cubצ 'יטה, גור onstageעל הבמה.
223
595120
2200
אז בואו נזמין את גור הצ'יטה לבמה.
10:14
So this is Peterפיטר Eckertאקרט,
who does his PhDדוקטורט on this robotרוֹבּוֹט,
224
602160
3656
אז זה פיטר אקהרט,
שעושה את הדוקטורט שלו על הרובוט הזה,
10:17
and as you see, it's a cuteחָמוּד little robotרוֹבּוֹט.
225
605840
2056
כמו שאתם רואים, זה רובוט קטן וחמוד.
10:19
It looksנראה a bitbit like a toyצַעֲצוּעַ,
226
607920
1256
זה נראה מעט כמו צעצוע,
10:21
but it was really used
as a scientificמַדָעִי toolכְּלִי
227
609200
2056
אבל הוא באמת היה בשימוש ככלי מדעי
10:23
to investigateלַחקוֹר these propertiesנכסים
of the legsרגליים of the catחתול.
228
611280
3296
כדי לחקור את התכונות האלו של רגלי החתול.
10:26
So you see, it's very compliantתואם,
very lightweightקל,
229
614600
2616
אז אתם רואים, זה מאוד מותאם, מאוד קל משקל,
10:29
and alsoגַם very elasticאֵלַסטִי,
230
617240
1256
וגם מאוד אלסטי,
10:30
so you can easilyבְּקַלוּת pressללחוץ it down
and it will not breakלשבור.
231
618520
2776
אז אתם יכולים ללחוץ עליו בקלות
והוא לא ישבר.
10:33
It will just jumpקְפִיצָה, in factעוּבדָה.
232
621320
1456
הוא פשוט יקפוץ, למעשה.
10:34
And this very elasticאֵלַסטִי propertyנכס
is alsoגַם very importantחָשׁוּב.
233
622800
2880
והתכונה המאוד אלסטית היא גם מאוד חשובה.
10:39
And you alsoגַם see a bitbit these propertiesנכסים
234
627160
1896
ואתם גם רואים מעט את התכונות האלו
10:41
of these threeשְׁלוֹשָׁה segmentsקטע
of the legרגל as pantographפנטוגרף.
235
629080
2400
של שלושת המקטעים האלו של הרגל כפנטוגרף.
10:44
Now, what's interestingמעניין
is that this quiteדַי dynamicדִינָמִי gaitהליכה
236
632280
2776
עכשיו, מה שמעניין
זה שצורת הצעד הדי דינמית
10:47
is obtainedשהושג purelyאַך וְרַק in openלִפְתוֹחַ loopלוּלָאָה,
237
635080
1896
מושגת פשוט בלולאה פתוחה,
10:49
meaningמַשְׁמָעוּת no sensorsחיישנים,
no complexמורכב feedbackמָשׁוֹב loopsלולאות.
238
637000
3136
מה שאומר ללא חיישנים,
ללא לולאות משוב מורכבות.
10:52
And that's interestingמעניין, because it meansאומר
239
640160
2416
וזה מעניין, מפני שזה אומר
10:54
that just the mechanicsמֵכָנִיקָה
alreadyכְּבָר stabilizedמְיוּצָב this quiteדַי rapidמָהִיר gaitהליכה,
240
642600
4016
שרק המכניקה כבר מייצבת
את הצעד הדי מהיר הזה,
10:58
and that really good mechanicsמֵכָנִיקָה
alreadyכְּבָר basicallyבעיקרון simplifyלפשט locomotionתְנוּעָה.
241
646640
4176
והמכניקה הטובה באמת הזו
כבר בעיקרון מפשטת תנועה.
11:02
To the extentהרחבה that we can even
disturbלְהַפְרִיעַ a bitbit locomotionתְנוּעָה,
242
650840
3296
לרמה שאנחנו יכולים אפילו להפריע לתנועה,
11:06
as you will see in the nextהַבָּא videoוִידֵאוֹ,
243
654160
1656
כמו שאתם תראו בסרטון הבא,
11:07
where we can for instanceלמשל do some exerciseתרגיל
where we have the robotרוֹבּוֹט go down a stepשלב,
244
655840
3896
בו אנחנו יכולים לדוגמה לעשות תרגיל
בו הרובוט יורד במדרגות,
11:11
and the robotרוֹבּוֹט will not fallנפילה over,
245
659760
1616
והרובוט לא יפול,
11:13
whichאיזה was a surpriseהַפתָעָה for us.
246
661400
1576
מה שהיה הפתעה גדולה בשבילנו.
11:15
This is a smallקָטָן perturbationתְזָזִית.
247
663000
1416
זו הפרעה קטנה.
11:16
I was expectingמצפה the robotרוֹבּוֹט
to immediatelyמיד fallנפילה over,
248
664440
2416
ציפיתי שהרובוט שלי יפול מייד,
11:18
because there are no sensorsחיישנים,
no fastמָהִיר feedbackמָשׁוֹב loopלוּלָאָה.
249
666880
2436
מפני שאין חיישנים, אין לולאת משוב מהירה.
11:21
But no, just the mechanicsמֵכָנִיקָה
stabilizedמְיוּצָב the gaitהליכה,
250
669340
2196
אבל לא, רק המכאניקה מיצצבת את הצעד,
11:23
and the robotרוֹבּוֹט doesn't fallנפילה over.
251
671560
1576
והרובוט לא נופל.
11:25
Obviouslyמובן מאליו, if you make the stepשלב biggerגדול יותר,
and if you have obstaclesמכשולים,
252
673160
3136
בברור, אם אתם עושים את הצעד גדול יותר,
ואם יש לכם מכשולים,
11:28
you need the fullמלא controlלִשְׁלוֹט loopsלולאות
and reflexesרפלקסים and everything.
253
676320
3656
אתם צריכים את לולאת השליטה המלאה
וריפלקסים והכל.
11:32
But what's importantחָשׁוּב here
is that just for smallקָטָן perturbationתְזָזִית,
254
680000
2936
אבל מה שחשוב פה זה שרק להפרעות קטנות,
11:34
the mechanicsמֵכָנִיקָה are right.
255
682960
1496
המכאניקה היא נכונה.
11:36
And I think this is
a very importantחָשׁוּב messageהוֹדָעָה
256
684480
2096
ואני חושב שזה מסר מאוד חשוב
11:38
from biomechanicsביומכניקה and roboticsרובוטיקה
to neuroscienceמדעי המוח,
257
686600
2191
מהביו מכאניקה והרובוטים למדעי המוח,
11:40
sayingפִּתגָם don't underestimateלְהַמעִיט בְּעֵרכּוֹ to what extentהרחבה
the bodyגוּף alreadyכְּבָר helpsעוזר locomotionתְנוּעָה.
258
688815
4680
שאומר להעריך לאיזו רמה
הגוף כבר עוזר לתנועה.
11:47
Now, how does this relateמתייחס
to humanבן אנוש locomotionתְנוּעָה?
259
695440
2160
עכשיו, איך זה מתקשר לתנועה אנושית?
11:49
Clearlyבְּבִירוּר, humanבן אנוש locomotionתְנוּעָה is more complexמורכב
than catחתול and salamanderסַלָמַנדְרָה locomotionתְנוּעָה,
260
697960
3640
בברור, תנועה אנושית היא יותר מורכבת
מתנועה של חתולים וסלמנדרות,
11:54
but at the sameאותו time, the nervousעַצבָּנִי systemמערכת
of humansבני אנוש is very similarדוֹמֶה
261
702360
3136
אבל באותו זמן,
מערכת העצבים של אנשים היא מאוד דומה
11:57
to that of other vertebratesחוליות.
262
705520
1576
לזו של בעלי חוליות אחרים.
11:59
And especiallyבמיוחד the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט
263
707120
1456
ובעיקר חוט השדרה
12:00
is alsoגַם the keyמַפְתֵחַ controllerבקר
for locomotionתְנוּעָה in humansבני אנוש.
264
708600
2640
זה גם הבקר העיקרי של תנועה בבני אדם.
12:03
That's why, if there's a lesionנֶגַע
of the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
265
711760
2416
לכן, אם יש פגיעה בחוט השדרה,
12:06
this has dramaticדְרָמָטִי effectsההשפעות.
266
714200
1496
יש לזה השפעות דרמטיות.
12:07
The personאדם can becomeהפכו
paraplegicמשותק or tetraplegictetraplegic.
267
715720
2776
האדם יכול להפוך למשותק ברגליים או בידיים.
12:10
This is because the brainמוֹחַ
losesמאבד this communicationתִקשׁוֹרֶת
268
718520
2376
זה בגלל שהמוח מאבד את התקשורת
12:12
with the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
269
720920
1256
עם חוט השדרה.
12:14
Especiallyבמיוחד, it losesמאבד
this descendingיורד modulationוויסות
270
722200
2216
בעיקר, הוא מאבד את המודולציה היורדת
12:16
to initiateלִיזוֹם and modulateלְוַסֵת locomotionתְנוּעָה.
271
724440
1920
כדי להתחיל ולנטר את התנועה.
12:19
So a bigגָדוֹל goalמטרה of neuroprostheticsneuroprosthetics
272
727640
1696
אז מטרה גדולה של תותבות ניורולוגיות
12:21
is to be ableיכול to reactivateהפעל מחדש
that communicationתִקשׁוֹרֶת
273
729360
2376
זה להיות מסוגלים להפעיל מחדש את התקשורת
12:23
usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני electricalחַשׁמַלִי or chemicalכִּימִי stimulationsגירויים.
274
731760
2440
בשימוש בגירויים חשמליים וכימיים.
12:26
And there are severalכַּמָה teamsצוותים
in the worldעוֹלָם that do exactlyבְּדִיוּק that,
275
734840
2936
ויש מספר צוותים בעולם
שעושים בדיוק את זה,
12:29
especiallyבמיוחד at EPFLEPFL.
276
737800
1216
בעיקר ב EPFL.
12:31
My colleaguesעמיתים GrGrégoiregoire Courtineקורטין
and Silvestroסילווסטרו Miceraמיקרה,
277
739040
2496
הקולגות שלי גרגורי קורטין וסילבסטרו מיסרה,
12:33
with whomמִי I collaborateלשתף פעולה.
278
741560
1240
איתם שיתפתי פעולה.
12:35
But to do this properlyכמו שצריך,
it's very importantחָשׁוּב to understandמבין
279
743960
3096
אבל כדי לעשות את זה נכון,
זה מאוד חשוב להבין
12:39
how the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט worksעובד,
280
747080
1736
איך חוט השדרה עובד,
12:40
how it interactsאינטראקציה with the bodyגוּף,
281
748840
1696
איך הוא מתקשר עם הגוף,
12:42
and how the brainמוֹחַ
communicatesמתקשר with the spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט.
282
750560
2480
ואיך המוח מתקשר עם חוט השדרה.
12:45
This is where the robotsרובוטים
and modelsמודלים that I've presentedמוצג todayהיום
283
753800
2896
שם הרובוט והמודלים שהצגתי היום
12:48
will hopefullyבתקווה playלְשַׂחֵק a keyמַפְתֵחַ roleתַפְקִיד
284
756720
1896
בתקווה ישחקו תפקיד חשוב
12:50
towardsלִקרַאת these very importantחָשׁוּב goalsמטרות.
285
758640
2656
כלפי המטרות המאוד חשובות האלו.
12:53
Thank you.
286
761320
1216
תודה לכם.
12:54
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
287
762560
4560
(מחיאות כפיים)
13:04
Brunoברונו Giussaniג'וסאני: Aukeאוק, I've seenלראות
in your labמַעבָּדָה other robotsרובוטים
288
772100
2636
ברונו גיאוסיאני: אאוקה,
ראיתי במעבדה שלך רובוטים אחרים
13:06
that do things like swimלשחות in pollutionזיהום
289
774760
2456
שעושים דברים כמו לשחות בזיהום
13:09
and measureלִמְדוֹד the pollutionזיהום while they swimלשחות.
290
777240
2456
ולמדוד את הזיהום בעודם שוחים.
13:11
But for this one,
291
779720
1216
אבל לזה,
13:12
you mentionedמוּזְכָּר in your talk,
like a sideצַד projectפּרוֹיֶקט,
292
780960
3480
הזכרת בהרצאה שלך, כמו פרוייקט צידי,
13:17
searchחפש and rescueלְהַצִיל,
293
785640
1216
חיפוש והצלה,
13:18
and it does have a cameraמַצלֵמָה on its noseאף.
294
786880
2176
ויש לו מצלמה על האף.
13:21
Aukeאוק IjspeertIjspeert: Absolutelyבהחלט. So the robotרוֹבּוֹט --
295
789080
2496
אאוקה איג'ספירט: בהחלט. אז הרובוט --
13:23
We have some spin-offספין- off projectsפרויקטים
296
791600
1429
יש לנו כמה פרוייקטים צידיים
13:25
where we would like to use the robotsרובוטים
to do searchחפש and rescueלְהַצִיל inspectionבְּדִיקָה,
297
793053
3443
שם היינו רוצים להתשתמש ברובוטים
כדי לעשות בדיקות חיפוש והצלה,
13:28
so this robotרוֹבּוֹט is now seeingרְאִיָה you.
298
796520
1576
אז הרובוט הזה רואה אתכם עכשיו.
13:30
And the bigגָדוֹל dreamחולם is to,
if you have a difficultקָשֶׁה situationמַצָב
299
798120
3176
והחלום הגדול הוא, אם יש לכם מצב קשה
13:33
like a collapsedהתמוטט buildingבִּניָן
or a buildingבִּניָן that is floodedמוּצָף,
300
801320
3616
כמו בניין שקרס או בניין שמוצף,
13:36
and this is very dangerousמְסוּכָּן
for a rescueלְהַצִיל teamקְבוּצָה or even rescueלְהַצִיל dogsכלבים,
301
804960
3336
וזה מאוד מסוכן לצוות הצלה
או אפילו לכלבי הצלה,
13:40
why not sendלִשְׁלוֹחַ in a robotרוֹבּוֹט
that can crawlלִזחוֹל around, swimלשחות, walkלָלֶכֶת,
302
808320
2896
למה לא לשלוח רובוט שיכול לזחול באזור,
לשחות, ללכת,
13:43
with a cameraמַצלֵמָה onboardבעניין
to do inspectionבְּדִיקָה and identifyלזהות survivorsניצולים
303
811240
3176
עם מצלמה עליו כדי לעשות
בחינה וזיהוי של ניצולים
13:46
and possiblyיִתָכֵן createלִיצוֹר
a communicationתִקשׁוֹרֶת linkקישור with the survivorניצול.
304
814440
2776
ואולי ליצור קשר תקשורת עם הניצולים.
13:49
BGBG: Of courseקוּרס, assumingבהנחה the survivorsניצולים
don't get scaredמפוחד by the shapeצוּרָה of this.
305
817240
3576
ב.ג: כמובן, בהנחה שהניצולים
לא יפחדו מהצורה של זה.
13:52
AIAI: Yeah, we should probablyכנראה
changeשינוי the appearanceמראה חיצוני quiteדַי a bitbit,
306
820840
3296
א.א: כן, היינו צריכים כנראה
לשנות את הנראות די הרבה,
13:56
because here I guessלְנַחֵשׁ a survivorניצול
mightאולי dieלָמוּת of a heartלֵב attackלִתְקוֹף
307
824160
2816
מפני שפה אני מנחש
שניצול אולי ימות מהתקף לב
13:59
just of beingלהיות worriedמוּדְאָג
that this would feedהזנה on you.
308
827000
2536
פשוט מלהיות מודאג שזה יאכל אותו.
14:01
But by changingמִשְׁתַנֶה the appearanceמראה חיצוני
and it makingהֲכָנָה it more robustחָסוֹן,
309
829560
2856
אבל על ידי שינוי הנראות
ולעשות אותו יותר עמיד,
14:04
I'm sure we can make
a good toolכְּלִי out of it.
310
832440
2056
אני בטוח שנוכל ליצור כלי טוב ממנו.
14:06
BGBG: Thank you very much.
Thank you and your teamקְבוּצָה.
311
834520
2286
בג: תודה רבה לך. תודה לך ולצוות.
Translated by Ido Dekkers
Reviewed by zeeva Livshitz

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Auke Ijspeert - Roboticist
Auke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience.

Why you should listen

Auke Ijspeert is a professor at the EPFL (the Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne), and head of the Biorobotics Laboratory (BioRob). He has a BSc/MSc in Physics from the EPFL and a PhD in artificial intelligence from the University of Edinburgh, with John Hallam and David Willshaw as advisors. He carried out postdocs at IDSIA and EPFL with Jean-Daniel Nicoud and Luca Gambardella, and at the University of Southern California, with Michael Arbib and Stefan Schaal 

Ijspeert is interested in using numerical simulations and robots to get a better understanding of animal locomotion and movement control, and in using inspiration from biology to design novel types of robots and locomotion controllers.

More profile about the speaker
Auke Ijspeert | Speaker | TED.com