TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
Hugh Herr: La nuova bionica che ci permette di correre, scalare e ballare
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Hugh Herr sta costruendo la prossima generazione di arti bionici, protesi robotiche ispirate dal design della natura. Herr ha perso entrambe le gambe in un incidente alpinistico 30 anni fa; ora, come leader del gruppo di biomecatronica dell'MIT Media Lab, mostra la sua incredibile tecnologia in un intervento sia tecnico che profondamente personale, con l'aiuto della ballerina da sala Adrianne Haslet-Davis che ha perso la gamba sinistra nell'attentato terroristico alla maratona di Boston, e si esibisce per la prima volta sul palco di TED.
Hugh Herr - Bionics designer
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bioAdrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again. Full bio
At MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed. Full bioAdrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again. Full bio
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00:13
Looking deeply inside nature
0
1014
2828
Osservando profondamente la natura
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
attraverso la lente di ingrandimento della scienza,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
i designer estraggono principi,
00:21
processes and materials
3
9073
1627
processi e materiali
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
che formano le basi
della metodologia del design,
della metodologia del design,
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
da concetti sintetici che assomigliano
00:29
biological materials
6
17890
2171
a materiali biologici
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
a metodi di calcolo che
simulano processi neurali,
simulano processi neurali,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
la natura guida il design.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
Il design a sua volta guida la natura.
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
Nel regno della genetica,
della medicina rigenerativa
della medicina rigenerativa
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
e della biologia sintetica,
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
i designer stanno sviluppando tecnologie
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
non previste o anticipate dalla natura.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
La bionica esplora l'interazione
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
tra biologia e design.
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
Come potete vedere,
le mia gambe sono bioniche.
le mia gambe sono bioniche.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
Oggi vi racconterò storie
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
di integrazione tra uomo e bionica,
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
come componenti elettromeccanici
collegati al corpo
collegati al corpo
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
e impiantati nel corpo
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
stanno cominciando
a colmare il divario
a colmare il divario
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
tra disabilità e abilità,
01:18
between human limitation
23
66999
2811
tra limiti umani
01:21
and human potential.
24
69810
2654
e potenziale umano.
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
La bionica ha definito la mia fisicità.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
Nel 1982, mi hanno amputato
entrambe le gambe
entrambe le gambe
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
a causa di un danno
da congelamento dei tessuti
da congelamento dei tessuti
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
accaduto durante un incidente alpinistico.
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
All'epoca, non vedevo il mio corpo
01:38
as broken.
30
86143
1891
come rotto.
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
Ragionavo che un essere umano
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
non può mai rompersi.
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
La tecnologia è rotta.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
La tecnologia è inadeguata.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
Questa semplice ma potente idea
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
è stata una chiamata alle armi
01:55
to advance technology
37
103969
2109
per migliorare la tecnologia
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
per l'eliminazione della mia disabilità
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
e di conseguenza la disabilità degli altri.
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
Iniziai con sviluppare arti speciali
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
che mi consentirono di ritornare
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
al mondo verticale della scalata
su roccia e su ghiaccio.
su roccia e su ghiaccio.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
Mi resi conto velocemente
che la parte artificiale del mio corpo
che la parte artificiale del mio corpo
02:14
is malleable,
44
122429
1884
era malleabile,
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
in grado di prendere qualunque forma,
qualunque funzione,
qualunque funzione,
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
una tabula rasa attraverso cui creare
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
strutture che potessero estendere
02:26
biological capability.
48
134595
2304
le funzionalità biologiche.
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
Resi regolabile la mia altezza.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
Potevo essere appena 1,50 m
o alto tanto quanto volevo.
o alto tanto quanto volevo.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(Risate)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
Quindi, quando mi sentivo giù,
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
insicuro, mi aumentavo l'altezza,
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
invece quando mi sentivo
sicuro e tranquillo,
sicuro e tranquillo,
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
mi abbassavo un po' l'altezza
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
tanto per dare una chance
alla concorrenza.
alla concorrenza.
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(Risate)
(Applausi)
(Applausi)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
Piedi stretti e incuneati
mi permettevano di scalare
mi permettevano di scalare
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
ripide fenditure rocciose
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
in cui il piede umano
non poteva penetrare,
non poteva penetrare,
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
e piedi chiodati
mi permettevano di scalare
mi permettevano di scalare
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
muri di ghiaccio verticali
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
senza mai affaticare
i muscoli delle gambe.
i muscoli delle gambe.
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
Attraverso l'innovazione tecnologica,
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
sono tornato al mio sport,
migliore e più forte.
migliore e più forte.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
La tecnologia aveva eliminato la mia disabilità
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
e mi aveva concesso
nuove abilità di scalatore.
nuove abilità di scalatore.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
Da giovane, mi immaginavo un futuro
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
in cui la tecnologia avanzata
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
avrebbe liberato il mondo dalle disabilità,
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
un mondo in cui gli impianti neurali
avrebbero permesso
avrebbero permesso
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
ai non vedenti di vedere,
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
un mondo in cui i disabili
avrebbero potuto camminare
avrebbero potuto camminare
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
attraverso degli esoscheletri.
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
Purtroppo, a causa di carenze tecnologiche
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
la disabilità nel mondo è dilagante.
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
A quest'uomo mancano tre arti.
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
A testimonianza dell'attuale tecnologia,
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
non è in sedia a rotelle,
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
ma dobbiamo darci da fare in bionica
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
per permettere un giorno
la totale riabilitazione
la totale riabilitazione
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
di una persona
con questo livello di lesioni.
con questo livello di lesioni.
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
Al MIT Media Lab abbiamo istituito
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
un centro per la bionica estrema.
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
La missione del centro
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
è di sviluppare scienze di base
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
e capacità tecnologiche
che permetteranno
che permetteranno
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
la biomeccatronica e la riparazione
rigenerativa di essere umani
rigenerativa di essere umani
04:07
across a broad range
89
235384
1880
in un ampio spettro
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
di disabilità del corpo e della mente.
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
Oggi vi racconterò
come funzionano le mie gambe,
come funzionano le mie gambe,
04:15
how they work,
92
243848
1587
come operano,
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
come tipico esempio per questo centro.
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
Ieri sera mi sono assicurato
di radermi le gambe,
di radermi le gambe,
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
perché sapevo che le avrei mostrate.
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
La bionica comporta l'ingegnerizzazione
di interfacce estreme.
di interfacce estreme.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
Ci sono tre interfacce estreme
nei miei arti bionici:
nei miei arti bionici:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
meccanica, come i miei arti sono attaccati
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
al mio corpo biologico;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
dinamica, come si muovono
come carne e ossa;
come carne e ossa;
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
e elettrica, come comunicano
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
con il mio sistema nervoso.
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
Comincerò con l'interfaccia meccanica.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
Nell'area del design, ancora non capiamo
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
come collegare meccanicamente
apparecchi al corpo.
apparecchi al corpo.
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
Trovo straordinario che al giorno d'oggi,
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
una delle tecnologie più antiche e mature
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
della storia umana, la scarpa,
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
ancora ci faccia venire le vesciche.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
Com'è possibile?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
Non abbiamo idea di come
attaccare cose al nostro corpo.
attaccare cose al nostro corpo.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
Questo è il design squisitamente lirico
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
della Professoressa Neri Oxman
al MIT Media Lab,
al MIT Media Lab,
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
che rappresenta impedenze esoscheletriche
spazialmente variabili
spazialmente variabili
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
mostrate qui per variazione di colore
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
in questo modello stampato in 3D.
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
Immaginate un futuro in cui i vestiti
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
sono rigidi e morbidi
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
a seconda della necessità,
per un supporto e una flessibilità ottimale,
per un supporto e una flessibilità ottimale,
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
senza mai provocare alcun disagio.
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
I miei arti bionici sono collegati
al mio corpo biologico
al mio corpo biologico
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
attraverso pelle sintetica
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
con variazioni di rigidità
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
che rispecchiano la biomeccanica
dei miei tessuti sottostanti.
dei miei tessuti sottostanti.
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
Per ottenere questo rispecchiamento
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
abbiamo prima sviluppato
un modello matematico
un modello matematico
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
del mio arto biologico.
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
A tale scopo, abbiamo usato tecniche
di imaging come la risonanza magnetica
di imaging come la risonanza magnetica
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
per guardare dentro il mio corpo
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
e scoprire le geometrie e le posizioni
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
di vari tessuti.
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
Abbiamo anche preso strumenti robotici.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
Questo è un attuatore a 14 motori
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
che gira attorno all'arto biologico.
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
L'attuatore si avvicina,
trova la superficie dell'arto,
trova la superficie dell'arto,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
ne misura la forma in assenza di carico
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
e poi spinge sui tessuti
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
per misurare la cedevolezza dei tessuti
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
in ogni punto anatomico.
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
Queste immagini e questi
dati robotici vengono combinati
dati robotici vengono combinati
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
per costruire una descrizione matematica
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
del mio arto biologico, che vedete a sinistra.
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
Vedete una serie di punti, o nodi.
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
Ad ogni nodo, un colore rappresenta
la cedevolezza del tessuto.
la cedevolezza del tessuto.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
Facciamo poi una trasformazione matematica
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
per progettare la pelle sintetica
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
che vedete a sinistra
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
e abbiamo scoperto
che l'ottimalità si ottiene
che l'ottimalità si ottiene
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
con una pelle sintetica morbida
dove il corpo è rigido,
dove il corpo è rigido,
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
ed una pelle sintetica rigida
dove il corpo è morbido,
dove il corpo è morbido,
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
e questo rispecchiamento si realizza
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
in tutti i gradi di cedevolezza dei tessuti.
06:44
With this framework,
153
392425
1728
Con questa struttura
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
abbiamo prodotto arti bionici
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
che sono i più comodi
che io abbia mai portato.
che io abbia mai portato.
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
Chiaramente in futuro,
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
i nostri vestiti, le nostre scarpe,
i nostri tutori ortopedici,
i nostri tutori ortopedici,
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
le nostre protesi
non saranno più progettate
non saranno più progettate
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
e prodotte usando strategie artigianali,
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
ma strutture quantitative
basate sui dati.
basate sui dati.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
In quel futuro, le scarpe
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
non ci daranno più vesciche.
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
Stiamo anche incorporando
materiali sensibili e intelligenti
materiali sensibili e intelligenti
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
nella pelle sintetica.
07:13
This is a material
165
421290
1283
Questo è un materiale
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
sviluppato da SRI International,
in California.
in California.
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
Sotto effetto elettrostatico,
cambia rigidità.
cambia rigidità.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
Quindi con zero voltaggio,
il materiale è cedevole.
il materiale è cedevole.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
È floscio come la carta.
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
Poi si schiaccia il pulsante,
viene applicato un voltaggio
viene applicato un voltaggio
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
e diventa rigido come un asse.
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
Incorporiamo questo materiale
nella pelle sintetica
nella pelle sintetica
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
che collega il mio arto bionico
al mio corpo biologico.
al mio corpo biologico.
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
Quando cammino qui,
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
non c'è voltaggio.
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
L'interfaccia è morbida e cedevole.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
Si preme il pulsante,
viene applicato il voltaggio,
viene applicato il voltaggio,
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
e si indurisce,
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
dandomi una maggiore manovrabilità
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
dell'arto bionico.
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
Costruiamo anche esoscheletri.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
Questo esoscheletro
diventa rigido e morbido
diventa rigido e morbido
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
proprio nelle aree giuste
del ciclo della corsa
del ciclo della corsa
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
per proteggere le articolazioni biologiche
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
da forti impatti e degradazione.
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
In futuro indosseremo tutti
degli esoscheletri
degli esoscheletri
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
durante attività comuni come la corsa.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
Poi, l'interfaccia dinamica.
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
Come fanno i miei arti bionici
a muoversi come carne e ossa?
a muoversi come carne e ossa?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
Nel mio laboratorio al MIT,
studiamo come gli esseri umani
studiamo come gli esseri umani
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
fisiologicamente normali stanno eretti,
camminano e corrono.
camminano e corrono.
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
Cosa fanno i muscoli,
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
e come vengono controllati
dalla spina dorsale?
dalla spina dorsale?
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
Questa scienza di base motiva
quello che costruiamo.
quello che costruiamo.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
Costruiamo caviglie, ginocchia
e anche bioniche.
e anche bioniche.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
Costruiamo parti del corpo da zero.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
Gli arti bionici che indosso
sono chiamati BiOMs.
sono chiamati BiOMs.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
Quasi 1000 pazienti li hanno ricevuti,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
400 dei quali erano soldati americani
feriti di guerra.
feriti di guerra.
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
Come funziona? Al contatto tallone,
sotto controllo del computer,
sotto controllo del computer,
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
il sistema controlla la rigidità
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
per attenuare l'impatto dell'arto
che colpisce il suolo.
che colpisce il suolo.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
Poi, a pieno appoggio,
l'arto bionico produce
l'arto bionico produce
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
forze e momenti elevati
per sollevare la persona
per sollevare la persona
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
e consentire il passo,
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
paragonabili a come funzionano i muscoli
nella zona del polpaccio.
nella zona del polpaccio.
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
La propulsione bionica è clinicamente
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
molto importante per i pazienti.
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
A sinistra vedete il dispositivo bionico
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
portato da una donna --
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
a destra un dispositivo passivo
portato dalla stessa donna
portato dalla stessa donna
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
che non riesce ad imitare
le normali funzioni muscolari --
le normali funzioni muscolari --
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
permettendole di fare una cosa
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
che tutti dovrebbero
essere in grado di fare,
essere in grado di fare,
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
salire e scendere le scale di casa.
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
La bionica consente anche
straordinarie imprese atletiche.
straordinarie imprese atletiche.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
Ecco un uomo che corre
su per un sentiero roccioso.
su per un sentiero roccioso.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
Questo è Steve Martin, non l'attore,
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
che ha perso le gambe
nello scoppio di una bomba in Afghanistan.
nello scoppio di una bomba in Afghanistan.
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
Stiamo anche costruendo
strutture esoscheletriche
strutture esoscheletriche
09:37
using these same principles
221
565083
1835
utilizzando gli stessi principi
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
che avvolgono un arto biologico.
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
Quest'uomo non ha
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
nessun problema alle gambe,
nessuna disabilità.
nessuna disabilità.
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
È fisiologicamente normale,
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
quindi questi esoscheletri applicano
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
forze e momenti meccanici
simili a quelle dei muscoli
simili a quelle dei muscoli
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
in modo che i suoi propri muscoli
non debbano applicare
non debbano applicare
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
quelle forze e quei momenti.
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
Questo è il primo esoscheletro della storia
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
che effettivamente accresce
l'andatura umana.
l'andatura umana.
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
Riduce in maniera significativa
i costi metabolici.
i costi metabolici.
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
Questo accrescimento è così significativo
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
che quando una persona sana e normale
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
indossa il dispositivo per 40 minuti
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
e poi se lo toglie,
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
le gambe biologiche
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
sembrano ridicolmente pesanti e goffe.
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
Stiamo entrando in un'era in cui
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
le macchine attaccate ai nostri corpi
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
ci renderanno più forti, più veloci
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
e più efficienti.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
Passiamo all'interfaccia elettrica:
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
come comunicano i miei arti bionici
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
con il mio sistema nervoso?
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
Attraverso il mio arto residuo
ci sono elettrodi
ci sono elettrodi
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
che misurano gli impulsi elettrici
dei miei muscoli.
dei miei muscoli.
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
Questi vengono comunicati all'arto bionico,
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
così che quando penso
di muovere il mio arto fantasma,
di muovere il mio arto fantasma,
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
il robot rileva questo desiderio di movimento.
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
Questo diagramma mostra in sostanza
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
come viene controllato l'arto bionico,
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
quindi modelliamo l'arto biologico mancante,
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
e abbiamo scoperto
che tipo di riflesso si verifica,
che tipo di riflesso si verifica,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
come i riflessi della spina dorsale
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
controllano i muscoli,
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
e quella capacità è incorporata
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
nei chip dell'arto bionico.
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
Successivamente abbiamo modulato
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
la sensibilità del riflesso,
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
il modello di riflesso spinale,
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
con il segnale neurale,
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
in modo che quando rilasso i muscoli
nel mio arto residuo,
nel mio arto residuo,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
ricevo pochissima forza e momento,
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
ma più attivo i muscoli,
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
più momento ricevo,
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
e posso anche correre.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
E questa è stata la prima dimostrazione
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
di un'andatura di corsa
sotto controllo neurale.
sotto controllo neurale.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
È fantastico.
11:30
(Applause)
271
678420
3976
(Applausi)
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
Vogliamo fare un ulteriore passo in avanti.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
In effetti, vogliamo chiudere il cerchio
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
tra l'arto umano e quello bionico esterno.
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
Stiamo facendo esperimenti
per far ricrescere
per far ricrescere
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
nervi troncati,
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
attraverso raggi a microchannel.
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
Dall'altro lato del canale,
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
il nervo si attacca alle cellule,
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
alle cellule cutanee e muscolari.
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
Nei canali motore possiamo sentire
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
come la persona desidera muoversi.
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
Questo può essere inoltrato
wireless all'arto bionico,
wireless all'arto bionico,
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
poi i sensori dell'arto bionico
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
possono essere convertiti in stimoli
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
in canali adiacenti, canali sensoriali.
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
Quando questo sarà completamente sviluppato
12:13
and for human use,
288
721571
2399
e idoneo all'uso umano,
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
persone come me non solo avranno
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
arti sintetici che si muovono
come carne e ossa,
come carne e ossa,
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
ma che davvero vengono percepiti
come carne e ossa.
come carne e ossa.
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
Questo video mostra Lisa Mallette
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
poco dopo l'installazione
di due arti bionici.
di due arti bionici.
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
Certo, la bionica fa
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
una grande differenza
nella vita delle persone.
nella vita delle persone.
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
(Video) Lisa Mallette: Oh mio Dio.
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
Oh mio Dio, non ci posso credere.
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
È come avere una gamba vera.
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
Ora, non cominciare a correre.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
Uomo: Ora girati,
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
e fai la stessa cosa camminando.
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
Cammina, passa dai talloni alle punte,
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
come se stessi camminando in piano.
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
Cerca di fare la salita.
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
LM: Oh mio Dio.
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
Uomo: Ti spinge in su?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
LM: Sì! Non sto neanche -- è indescrivibile.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
Uomo: Ti spinge in su senza problemi.
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
Hugh Herr: La settimana prossima
vado a visitare il centro --
vado a visitare il centro --
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
(Applausi)
Grazie, grazie.
Grazie, grazie.
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
Grazie. La settimana prossima
vado a visitare
vado a visitare
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
il Center for Medicare and Medicaid Services,
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
e cercherò di convincere il CMS
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
ad assegnare un sistema di codificazione
e fatturazione appropriato,
e fatturazione appropriato,
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
in modo che questa tecnologia
possa essere messa a disposizione
possa essere messa a disposizione
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
dei pazienti che ne hanno bisogno.
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
Grazie.
(Applausi)
(Applausi)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
Non è cosa molto nota, ma
13:41
of the world's population
319
809604
1979
più di metà della popolazione mondiale
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
soffre di una qualche forma di malattia
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
cognitiva, emotiva, sensoriale o motoria,
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
e a causa di una tecnologia carente,
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
troppo spesso, le malattie
risultano in disabilità
risultano in disabilità
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
e una peggiore qualità di vita.
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
Livelli base di funzionamento fisiologico
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
dovrebbero far parte
dei diritti dell'uomo.
dei diritti dell'uomo.
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
Tutti dovrebbero avere il diritto
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
di vivere una vita senza disabilità
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
se lo vogliono --
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
il diritto di vivere una vita
senza depressione grave,
senza depressione grave,
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
il diritto di vedere una persona cara
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
nel caso di persone non vedenti,
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
o il diritto di camminare o ballare,
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
nel caso di paralisi
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
o amputazione.
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
Come società, possiamo realizzare
questi diritti umani
questi diritti umani
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
se accettiamo il principio
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
secondo il quale gli esseri
umani non sono disabili.
umani non sono disabili.
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
Una persona non può mai essere spezzata.
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
Il nostro ambiente costruito,
le nostre tecnologie,
le nostre tecnologie,
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
sono rotte e disabili.
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
Noi non siamo obbligati
ad accettare i nostri limiti,
ad accettare i nostri limiti,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
ma possiamo superare le disabilità
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
attraverso l'innovazione tecnologica.
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
Certo, attraverso progressi fondamentali
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
della bionica in questo secolo,
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
definiremo le basi tecnologiche
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
per un'esperienza umana migliore
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
e porremo fine alla disabilità.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
Vorrei concludere con un'altra storia,
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
una bella storia,
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
la storia di Adrianne Haslet-Davis.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
Adrianne ha perso la gamba sinistra
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
nell'attacco terroristico di Boston.
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
Ho incontrato Adrianne quando
è stata scattata questa foto
è stata scattata questa foto
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
al Spaulding Rehabilitation Hospital.
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
Adrianne è una ballerina da sala.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
Adrianne respira e vive la danza.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
È il suo mezzo di espressione.
È la sua forma d'arte.
È la sua forma d'arte.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
Naturalmente, quando ha perso l'arto
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
nell'attacco terroristico di Boston,
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
voleva tornare sulla pista da ballo.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
Dopo averla conosciuta
e tornando a casa in macchina,
e tornando a casa in macchina,
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
ho pensato, sono un professore dell'MIT.
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
Ho delle risorse. Costruiamole un arto bionico
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
per permetterle di tornare
alla sua vita di ballerina.
alla sua vita di ballerina.
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
Ho messo insieme scienziati dell'MIT
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
esperti in protesi, robotica,
apprendimento automatico
apprendimento automatico
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
e biomeccanica,
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
e in 200 giorni di ricerca
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
abbiamo studiato danza.
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
Abbiamo fatto venire
ballerini con arti biologici,
ballerini con arti biologici,
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
e abbiamo studiato come si muovono,
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
che tipi di forza applicano
sulla pista da ballo,
sulla pista da ballo,
15:55
and we took those data
375
943166
1551
abbiamo preso quei dati
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
e formulato i principi
fondamentali della danza,
fondamentali della danza,
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
una capacità riflessiva di danza,
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
e abbiamo incorporato quell'intelligenza
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
nell'arto bionico.
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
Bionica non significa solo
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
rendere le persone più forti e più veloci.
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
La nostra espressione, la nostra umanità
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
può essere incorporata
nell'elettromeccanica.
nell'elettromeccanica.
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
Sono passati 3,5 secondi
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
tra l'esplosione delle bombe
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
nell'attacco terroristico di Boston.
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
In 3,5 secondi, i criminali e codardi
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
hanno portato via Adrianne
dalla pista da ballo.
dalla pista da ballo.
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
In 200 giorni, ce l'abbiamo rimessa.
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
Non ci faremo intimidire, buttare giù,
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
ridurre, conquistare o fermare
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
da atti di violenza.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(Applausi)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
Signore e signori, vi presento
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
Adrianne Haslet-Davis,
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
la sua prima esibizione
dopo l'attacco.
dopo l'attacco.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
Balla con Christian Lightner.
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(Applausi)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(Musica: "Ring My Bell" interpretata da Enrique Iglesias)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
(Applausi)
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
Signore e signori,
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
i membri del team di ricerca,
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
Elliott Rouse e Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
Elliott e Nathan.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(Applausi)
ABOUT THE SPEAKERS
Hugh Herr - Bionics designerAt MIT, Hugh Herr builds prosthetic knees, legs and ankles that fuse biomechanics with microprocessors to restore (and perhaps enhance) normal gait, balance and speed.
Why you should listen
Hugh Herr co-directs the Center for Extreme Bionics at the MIT Media Lab, where he is pioneering a new class of biohybrid smart prostheses and orthoses to improve the quality of life for thousands of people with physical challenges. A powered ankle-foot prosthesis called the Empower by Ottobock, for instance, emulates the action of a biological leg to create a natural gait, allowing persons with amputation to walk with normal levels of speed and metabolism as if their legs were biological.
Herr also advances powerful body exoskeletons that augment human physicality beyond innate physiological levels, enabling humans to walk and run faster with less metabolic energy. He is the co-founder and Chief Scientific Officer of Dephy Inc., which creates products that augment physiological function through electromechanical enhancement.
Hugh Herr | Speaker | TED.com
Adrianne Haslet-Davis - Ballroom dancer
When Adrianne Haslet-Davis lost her left foot in the Boston Marathon bombing, her left leg was amputated to the knee. Less than a year later, she's back on her feet and dancing again.
Why you should listen
To ballroom dancer Adrianne Haslet-Davis, dancing was everything. So when she lost her left foot in the April 2013 Boston Marathon bombing, she vowed — from her hospital bed — that she would dance again. Two hundred days later, standing on the TED2014 stage, she did just that. With the help of MIT prostheticist Hugh Herr, Haslet-Davis performed in Vancouver for the first time since the bombing.
Adrianne Haslet-Davis | Speaker | TED.com