TED2014
Hugh Herr: The new bionics that let us run, climb and dance
Hugh Herr: Ny bionik som gör det möjligt att springa, klättra och dansa
Filmed:
Readability: 5.5
13,277,876 views
Hugh Herr bygger nästa generations bioniska kroppsdelar, robotproteser inspirerade av naturen. Han förlorade båda sina ben i en klättringsolycka för 30 år sedan. Nu är han chef för MIT Media Labs Biomekatroniska grupp. Han visar upp sin otroliga teknik i ett föredrag som är både högteknologiskt och väldigt personligt. Med sig på scenen har han Adrianne Haslet-Davis, som förlorade sitt vänstra ben i Boston Marathon-bombdådet 2013, och som här gör sitt första framträdande sedan dess.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Looking deeply inside nature
0
1014
2828
Genom att titta på djupet i naturen,
00:15
through the magnifying glass of science,
1
3842
3016
genom vetenskapens förstoringsglas,
00:18
designers extract principles,
2
6858
2215
hittar designers principer,
processer och material
processer och material
00:21
processes and materials
3
9073
1627
00:22
that are forming the very
basis of design methodology,
basis of design methodology,
4
10700
4277
som blir grunden för designmetodik.
00:26
from synthetic constructs that resemble
5
14977
2913
För allt från syntetiska föreningar
som liknar biologiskt material,
som liknar biologiskt material,
00:29
biological materials
6
17890
2171
00:32
to computational methods that
emulate neural processes,
emulate neural processes,
7
20061
3450
till algoritmer som emulerar
hjärncellers funktion,
hjärncellers funktion,
00:35
nature is driving design.
8
23511
3828
är naturen en drivkraft för design.
00:39
Design is also driving nature.
9
27339
3011
Design är en drivkraft för naturen också.
Inom genetik, regenerativ medicin
och syntetisk biologi
och syntetisk biologi
00:42
In realms of genetics, regenerative medicine
10
30350
1658
00:44
and synthetic biology,
11
32008
1879
skapar designers nya tekniker
00:45
designers are growing novel technologies
12
33887
2537
00:48
not foreseen or anticipated by nature.
13
36424
4537
som naturen inte kunnat förutse
eller förvänta sig.
eller förvänta sig.
00:52
Bionics explores the interplay
14
40961
4218
Bionik utforskar samspelet
mellan biologi och design.
mellan biologi och design.
00:57
between biology and design.
15
45179
1928
00:59
As you can see, my legs are bionic.
16
47107
3812
Som ni kan se är mina ben bioniska.
01:02
Today I will tell human stories
17
50919
2730
Idag kommer jag berätta historier
om bionisk integrering;
om bionisk integrering;
01:05
of bionic integration,
18
53649
2917
hur elektromekanik fäst på kroppen,
och hur implantat inuti kroppen
och hur implantat inuti kroppen
01:08
how electromechanics attached to the body
19
56566
2929
01:11
and implanted inside the body
20
59495
2303
01:13
are beginning to bridge the gap
21
61798
2488
börjar överbrygga gapet
mellan handikapp och förmåga,
mellan handikapp och förmåga,
01:16
between disability and ability,
22
64286
2713
01:18
between human limitation
23
66999
2811
mellan mänsklig begränsning
och mänsklig potential.
och mänsklig potential.
01:21
and human potential.
24
69810
2654
01:24
Bionics has defined my physicality.
25
72464
3514
Bionik har satt ramarna
för hur jag uppfattas fysiskt.
för hur jag uppfattas fysiskt.
01:27
In 1982, both of my legs were amputated
26
75978
2726
Båda mina ben amputerades 1982
på grund av vävnadsskador
orsakade av förfrysning,
orsakade av förfrysning,
01:30
due to tissue damage from frostbite
27
78704
2128
som jag ådrog mig
under en bergsbestigningsolycka.
under en bergsbestigningsolycka.
01:32
incurred during a mountain climbing accident.
28
80832
2912
01:35
At that time, I didn't view my body
29
83744
2399
Jag tänkte inte på min kropp som trasig.
01:38
as broken.
30
86143
1891
01:40
I reasoned that a human being
31
88034
2685
Jag tänkte att en människa
kan inte "gå sönder".
kan inte "gå sönder".
01:42
can never be broken.
32
90719
2684
01:45
Technology is broken.
33
93403
2907
Tekniska prylar går sönder.
01:48
Technology is inadequate.
34
96310
3005
Tekniska prylar är bristfälliga.
01:51
This simple but powerful idea
35
99315
2862
Denna enkla men kraftfulla idé
blev ett stridsrop för mig
blev ett stridsrop för mig
01:54
was a call to arms
36
102177
1792
01:55
to advance technology
37
103969
2109
att göra tekniken mer avancerad
01:58
for the elimination of my own disability
38
106078
2573
så att mitt eget handikapp
skulle kunna elimineras,
skulle kunna elimineras,
02:00
and ultimately the disability of others.
39
108651
3615
och i slutänden även andras handikapp.
02:04
I began by developing specialized limbs
40
112266
3113
Jag började med att utveckla speciella ben
för att kunna återvända
02:07
that allowed me to return
41
115379
1631
02:09
to the vertical world of rock and ice climbing.
42
117010
2333
till den vertikala
bergs- och isklättringsvärlden.
bergs- och isklättringsvärlden.
02:11
I quickly realized that the artificial part of my body
43
119343
3086
Jag insåg snabbt att den konstgjorda delen
av min kropp är formbar -
av min kropp är formbar -
02:14
is malleable,
44
122429
1884
02:16
able to take on any form, any function,
45
124313
3809
den kan anta vilken form som helst,
vilken funktion som helst -
vilken funktion som helst -
02:20
a blank slate through which to create
46
128122
3018
ett blankt papper på vilket
man kanske kan skapa strukturer
man kanske kan skapa strukturer
02:23
perhaps structures that could extend beyond
47
131140
3455
som skulle kunna komma ikapp
och förbi biologiska gränser.
och förbi biologiska gränser.
02:26
biological capability.
48
134595
2304
02:28
I made my height adjustable.
49
136899
1679
Jag gjorde min längd justerbar.
02:30
I could be as short as five feet or as tall as I'd like.
50
138578
2891
Jag kunde vara bara 1,50
eller hur lång som helst.
eller hur lång som helst.
02:33
(Laughter)
51
141469
2183
(Skratt)
02:35
So when I was feeling badly about myself,
52
143652
3316
Så när jag kände mig nere, osäker,
hissade jag bara upp mig.
hissade jag bara upp mig.
02:38
insecure, I would jack my height up,
53
146968
3873
(Skratt)
02:42
but when I was feeling confident and suave,
54
150841
2105
Men när jag kände mig självsäker och god
02:44
I would knock my height down a notch
55
152946
1720
hissade jag ner mig en aning
bara för att ge motståndarna en chans.
bara för att ge motståndarna en chans.
02:46
just to give the competition a chance.
56
154666
2599
(Skratt)
02:49
(Laughter) (Applause)
57
157265
3693
(Applåder)
02:52
Narrow, wedged feet allowed me to climb
58
160958
2369
Smala fötter gjorde att jag kunde klättra
uppför branta klippor,
uppför branta klippor,
02:55
steep rock fissures
59
163327
1364
02:56
where the human foot cannot penetrate,
60
164691
2348
där den mänskliga foten inte får fäste,
02:59
and spiked feet enabled me to climb
61
167039
2350
och fötter med piggar gjorde det möjligt
att klättra uppför lodräta ismassor,
att klättra uppför lodräta ismassor,
03:01
vertical ice walls
62
169389
1795
03:03
without ever experiencing muscle leg fatigue.
63
171184
4020
utan att ens bli trött i benen.
03:07
Through technological innovation,
64
175204
2304
Tack vare teknisk utveckling,
kunde jag återgå till min sport,
kunde jag återgå till min sport,
03:09
I returned to my sport stronger and better.
65
177508
2819
både starkare och bättre.
03:12
Technology had eliminated my disability
66
180327
2383
Tekniken hade eliminerat mitt handikapp,
03:14
and allowed me a new climbing prowess.
67
182710
2618
och givit mig större skicklighet.
03:17
As a young man, I imagined a future world
68
185328
1792
Som ung föreställde jag mig en värld
med så avancerad teknik
med så avancerad teknik
03:19
where technology so advanced
69
187120
1855
att all världens handikapp kunde utrotas.
03:20
could rid the world of disability,
70
188975
1869
03:22
a world in which neural implants would allow
71
190844
1851
en värld där nervimplantat kunde
få dem med nedsatt syn att se.
få dem med nedsatt syn att se.
03:24
the visually impaired to see,
72
192695
2105
03:26
a world in which the paralyzed could walk
73
194800
2670
En värld där de förlamade kunde gå,
med hjälp av exoskelett.
med hjälp av exoskelett.
03:29
via body exoskeletons.
74
197470
2799
03:32
Sadly, because of deficiencies in technology,
75
200269
2893
På grund av bristfällig teknik
är handikapp vanliga i världen.
är handikapp vanliga i världen.
03:35
disability is rampant in the world.
76
203162
1801
03:36
This gentleman is missing three limbs.
77
204963
2709
Den här mannen saknar tre kroppsdelar.
03:39
As a testimony to current technology,
78
207672
2712
Tack vare dagens teknik
klarar han sig utan rullstolen,
klarar han sig utan rullstolen,
03:42
he is out of the wheelchair,
79
210384
1176
03:43
but we need to do a better job in bionics
80
211560
3482
men vi måste jobba
ännu hårdare med bioniken,
ännu hårdare med bioniken,
03:47
to allow one day full rehabilitation
81
215042
2543
för att, en dag,
kunna erbjuda fullständig rehabilitering
för dem med så här pass allvarliga skador.
för dem med så här pass allvarliga skador.
03:49
for a person with this level of injury.
82
217585
3879
03:53
At the MIT Media Lab, we've established
83
221464
2247
Vid MIT Media Lab har vi grundat
Centrum för extrem bionik.
Centrum för extrem bionik.
03:55
the Center for Extreme Bionics.
84
223711
1601
03:57
The mission of the center
85
225312
1858
Centrets uppdrag går ut på
att utveckla grundläggande vetenskap
att utveckla grundläggande vetenskap
03:59
is to put forth fundamental science
86
227170
2651
och göra så att tekniska prylar
klara av mer, så att biomekatronisk
klara av mer, så att biomekatronisk
04:01
and technological capability that will allow
87
229821
2698
04:04
the biomechatronic and regenerative repair of humans
88
232519
2865
och regenerativ reparation
av människor blir möjlig
av människor blir möjlig
04:07
across a broad range
89
235384
1880
för många hjärn- och kroppshandikapp.
04:09
of brain and body disabilities.
90
237264
3936
04:13
Today, I'm going to tell you how my legs function,
91
241200
2648
Idag ska jag berätta hur min ben fungerar,
för att visa vad centret åstadkommit.
för att visa vad centret åstadkommit.
04:15
how they work,
92
243848
1587
04:17
as a case in point for this center.
93
245435
3172
04:20
Now, I made sure to shave my legs last night,
94
248607
1997
Jag kom ihåg att raka min ben i går kväll
eftersom jag skulle demonstrera dem idag.
eftersom jag skulle demonstrera dem idag.
04:22
because I knew I'd be showing them off.
95
250604
3582
(Skratt)
04:26
Bionics entails the engineering
of extreme interfaces.
of extreme interfaces.
96
254186
3184
I bionik ingår att ta fram
extrema gränssnitt.
extrema gränssnitt.
04:29
There's three extreme interfaces in my bionic limbs:
97
257370
2910
Det finns tre extrema gränssnitt
i mina biomekaniska ben:
i mina biomekaniska ben:
04:32
mechanical, how my limbs are attached
98
260280
2240
mekaniskt - hur mina ben
sitter ihop med min biologiska kropp;
sitter ihop med min biologiska kropp;
04:34
to my biological body;
99
262520
2099
dynamiskt - hur de rör sig
som om de vore vanliga ben;
som om de vore vanliga ben;
04:36
dynamic, how they move like flesh and bone;
100
264619
3323
och elektriskt - hur de kommunicerar
med mitt nervsystem.
med mitt nervsystem.
04:39
and electrical, how they communicate
101
267942
1274
04:41
with my nervous system.
102
269216
1596
04:42
I'll begin with mechanical interface.
103
270812
2840
Jag börjar med det mekaniska gränssnittet.
04:45
In the area of design, we still do not understand
104
273652
3124
Inom design har vi ännu inte förstått
hur man bäst sätter fast saker på kroppen.
hur man bäst sätter fast saker på kroppen.
04:48
how to attach devices to the body mechanically.
105
276776
4132
04:52
It's extraordinary to me that in this day and age,
106
280908
3346
För mig är det helt otroligt
att en av våra äldsta hjälpmedel, skon,
04:56
one of the most mature, oldest technologies
107
284254
2148
04:58
in the human timeline, the shoe,
108
286402
2259
05:00
still gives us blisters.
109
288661
2363
fortfarande ger oss skoskav.
05:03
How can this be?
110
291024
1466
Hur är det möjligt?
05:04
We have no idea how to attach things to our bodies.
111
292490
3573
Vi vet inget om
hur man fäster saker på kroppen.
hur man fäster saker på kroppen.
05:08
This is the beautifully lyrical design work
112
296063
2923
Här ser ni den oerhört vackra designen
05:10
of Professor Neri Oxman at the MIT Media Lab,
113
298986
2752
framtagen av professor Neri Oxman
vid MIT Media Lab;
vid MIT Media Lab;
05:13
showing spatially varying exoskeletal impedances,
114
301738
3257
ett exoskelett med varierande elasticitet,
05:16
shown here by color variation
115
304995
1907
representerat med varierande färger
i den här 3D-modellen.
i den här 3D-modellen.
05:18
in this 3D-printed model.
116
306902
2522
05:21
Imagine a future where clothing
117
309424
1888
Tänk er en framtid där kläder
är omväxlande stela och mjuka
är omväxlande stela och mjuka
05:23
is stiff and soft where you need it,
118
311312
2844
där man behöver det, när man behöver det,
för att få optimalt stöd och rörlighet,
för att få optimalt stöd och rörlighet,
05:26
when you need it, for optimal support and flexibility,
119
314156
3474
05:29
without ever causing discomfort.
120
317630
2314
utan att någonsin vara obekväma.
05:31
My bionic limbs are attached to my biological body
121
319944
3208
Mina biomekaniska ben sitter fast
på min biologiska kropp
på min biologiska kropp
05:35
via synthetic skins
122
323152
2081
med syntetiskt skinn
som varierar i styvhet,
som varierar i styvhet,
05:37
with stiffness variations
123
325233
2030
05:39
that mirror my underlying tissue biomechanics.
124
327263
4698
genom att följa mina vävnaders rörelser.
05:43
To achieve that mirroring,
125
331961
1350
För att åstadkomma följsamhet,
05:45
we first developed a mathematical model
126
333311
2127
tar vi först fram en matematisk modell
av mitt biologiska ben.
av mitt biologiska ben.
05:47
of my biological limb.
127
335438
1576
05:49
To that end, we used imaging tools such as MRI
128
337014
3134
För att kunna göra det, använder vi
avbildande verktyg, som magnetkameror,
avbildande verktyg, som magnetkameror,
05:52
to look inside my body
129
340148
1668
för att titta inuti min kropp,
och se vävnaders form och var de sitter.
och se vävnaders form och var de sitter.
05:53
to figure out the geometries and locations
130
341816
2130
05:55
of various tissues.
131
343946
1557
05:57
We also took robotic tools.
132
345503
1646
Vi använder även robotverktyg.
05:59
Here's a 14-actuator circle
133
347149
2473
Här en cirkel med ställdon som man sätter
på den biologiska kroppsdelen.
på den biologiska kroppsdelen.
06:01
that goes around the biological limb.
134
349622
2943
06:04
The actuators come in, find the surface of the limb,
135
352565
2655
Ställdonen åker in,
hittar ytan på kroppsdelen,
hittar ytan på kroppsdelen,
06:07
measure its unloaded shape,
136
355220
2399
mäter formen när den är i vila
06:09
and then they push on the tissues
137
357619
1599
och sedan trycker de på vävnaden
för att mäta elasticiteten i varje punkt.
för att mäta elasticiteten i varje punkt.
06:11
to measure tissue compliances
138
359218
2054
06:13
at each anatomical point.
139
361272
2077
06:15
We combine these imaging and robotic data
140
363349
2524
Vi kombinerar bilderna och mätdatat
06:17
to build a mathematical description
141
365873
1464
och får en matematisk beskrivning
av mitt ben, som ni ser till vänster.
av mitt ben, som ni ser till vänster.
06:19
of my biological limb, shown on the left.
142
367337
1852
06:21
You see a bunch of points, or nodes.
143
369189
1949
Ser ni punkterna där strecken möts?
06:23
At each node, there's a color that
represents tissue compliance.
represents tissue compliance.
144
371138
2979
Vid varje punkt finns en färg
som motsvarar vävnadselasticiteten.
som motsvarar vävnadselasticiteten.
06:26
We then do a mathematical transformation
145
374117
2003
Med hjälp av en matematisk transformation
designas motsvarande syntetiska skinn,
designas motsvarande syntetiska skinn,
06:28
to the design of the synthetic skin
146
376120
2120
06:30
shown on the right,
147
378240
1591
som ni ser till höger.
06:31
and we've discovered optimality is
148
379831
2059
Vi har kommit fram till följande optimum:
06:33
where the body is stiff, the
synthetic skin should be soft,
synthetic skin should be soft,
149
381890
3242
där kroppen är hård
ska de syntetiska skinnet vara mjukt,
ska de syntetiska skinnet vara mjukt,
06:37
where the body is soft,
the synthetic skin is stiff,
the synthetic skin is stiff,
150
385132
3716
där kroppen är mjuk
är det syntetiska skinnet styvt,
är det syntetiska skinnet styvt,
06:40
and this mirroring occurs
151
388848
1146
och den här speglingen används
för alla vävnadsapplikationer.
för alla vävnadsapplikationer.
06:41
across all tissue compliances.
152
389994
2431
06:44
With this framework,
153
392425
1728
Med detta ramverk har vi tagit fram
biomekaniska kroppsdelar
biomekaniska kroppsdelar
06:46
we produced bionic limbs
154
394153
1219
06:47
that are the most comfortable limbs I've ever worn.
155
395372
3591
som är de mest bekväma jag använt.
06:50
Clearly in the future,
156
398963
1803
I framtiden kommer våra kläder, våra skor,
våra hängslen och våra proteser
våra hängslen och våra proteser
06:52
our clothing, our shoes, our braces,
157
400766
3185
06:55
our prostheses, will no longer be designed
158
403951
2229
inte längre designas och framställas
med hjälp av hantverksmetoder,
med hjälp av hantverksmetoder,
06:58
and manufactured using artisan strategies,
159
406180
2389
07:00
but rather data-driven quantitative frameworks.
160
408569
3166
utan istället med ramverk
baserade på insamlat data.
baserade på insamlat data.
07:03
In that future, our shoes
161
411735
2171
I den framtiden kommer våra skor
inte längre ge oss skavsår.
inte längre ge oss skavsår.
07:05
will no longer give us blisters.
162
413906
3078
07:08
We're also embedding sensing and smart materials
163
416984
2856
Vi bygger även in sensoriska
och smarta material
och smarta material
07:11
into the synthetic skins.
164
419840
1450
i det syntetiska skinnet.
07:13
This is a material
165
421290
1283
Det här är ett material som utvecklats
av SRI International, i Kalifornien.
av SRI International, i Kalifornien.
07:14
developed by SRI International, California.
166
422573
3258
07:17
Under electrostatic effect, it changes stiffness.
167
425831
3229
När det utsätts för elektrostatiska fält
så ändrar det styvhet.
så ändrar det styvhet.
07:21
So under zero voltage, the material is compliant.
168
429060
3638
Utan spänning är materialet följsamt,
fladdrigt som papper.
fladdrigt som papper.
07:24
It's floppy like paper.
169
432698
1328
07:26
Then the button's pushed, a voltage is applied,
170
434026
2225
När man tycker på knappen,
och lägger på spänning,
och lägger på spänning,
07:28
and it becomes stiff as a board.
171
436251
3690
blir det styvt som en planka.
(Knackande ljud)
07:33
We embed this material into the synthetic skin
172
441533
2805
Vi använde det här materialet
i det syntetiska skinnet
i det syntetiska skinnet
07:36
that attaches my bionic limb to my biological body.
173
444338
3133
som fäster mina biomekaniska ben
vid kroppen.
vid kroppen.
07:39
When I walk here,
174
447471
1411
Här går jag utan någon spänning pålagd.
07:40
it's no voltage.
175
448882
1365
07:42
My interface is soft and compliant.
176
450247
2067
Mitt gränssnitt är mjukt och följsamt.
07:44
The button's pushed, voltage is applied,
177
452314
1528
När spänning läggs på blir det styvare,
07:45
and it stiffens,
178
453842
1392
07:47
offering me a greater maneuverability
179
455234
1457
så att jag får bättre styrsel
på de bioniska benen.
på de bioniska benen.
07:48
of the bionic limb.
180
456691
2138
07:50
We're also building exoskeletons.
181
458829
1946
Vi bygger även exoskelett.
07:52
This exoskeleton becomes stiff and soft
182
460775
2832
Det här exoskelettet blir
omväxlande styvt och mjukt,
omväxlande styvt och mjukt,
07:55
in just the right areas of the running cycle
183
463607
2371
precis när det behövs när man springer,
07:57
to protect the biological joints
184
465978
1852
för att skydda de biologiska lederna
från smällar och slitage.
från smällar och slitage.
07:59
from high impacts and degradation.
185
467830
2906
08:02
In the future, we'll all be wearing exoskeletons
186
470736
2711
I framtiden kommer vi ha på oss exoskelett
i vardagliga aktiviteter som löpning.
i vardagliga aktiviteter som löpning.
08:05
in common activities such as running.
187
473447
3288
Nu till det dynamiska gränssnittet.
08:08
Next, dynamic interface.
188
476735
1641
08:10
How do my bionic limbs move like flesh and bone?
189
478376
3122
Hur kan man få bioniska kroppsdelar
att röra sig naturligt?
att röra sig naturligt?
08:13
At my MIT lab, we study how humans
190
481498
2521
I mitt labb på MIT studerar vi människor
med normal fysiologi
med normal fysiologi
08:16
with normal physiologies stand, walk and run.
191
484019
2876
som står, går och springer.
08:18
What are the muscles doing,
192
486895
1686
Vad gör musklerna,
08:20
and how are they controlled by the spinal cord?
193
488581
2729
och hur kontrolleras de av ryggmärgen?
08:23
This basic science motivates what we build.
194
491310
2588
Resultaten bestämmer vad vi ska bygga.
08:25
We're building bionic ankles, knees and hips.
195
493898
2582
Vi bygger bioniska vrister,
knän och höfter.
knän och höfter.
08:28
We're building body parts from the ground up.
196
496480
2919
Vi bygger kroppsdelar från grunden.
08:31
The bionic limbs that I'm wearing are called BiOMs.
197
499399
3642
De här biomekaniska benen
som jag använder, kallas BiOMer.
som jag använder, kallas BiOMer.
08:35
They've been fitted to nearly 1,000 patients,
198
503041
3582
De har provats ut
till nära 1 000 patienter,
till nära 1 000 patienter,
08:38
400 of which have been U.S. wounded soldiers.
199
506623
3282
varav 400 är skadade amerikanska soldater.
08:41
How does it work? At heel
strike, under computer control,
strike, under computer control,
200
509905
2892
Hur fungerar de?
När hälen sätts i marken,
kan en dator kontrollera styvheten
kan en dator kontrollera styvheten
08:44
the system controls stiffness
201
512797
2146
08:46
to attenuate the shock of the limb hitting the ground.
202
514943
3169
för att mildra stöten
när foten slår i marken.
när foten slår i marken.
08:50
Then at mid-stance, the bionic limb outputs
203
518112
2260
Halvvägs bidrager det biomekaniska benet
med vridmoment och kraft
med vridmoment och kraft
08:52
high torques and powers to lift the person
204
520372
2859
för att lyfta personen vidare i steget,
jämförbart med musklers funktion i vaden.
jämförbart med musklers funktion i vaden.
08:55
into the walking stride,
205
523231
1408
08:56
comparable to how muscles work in the calf region.
206
524639
4019
09:00
This bionic propulsion is very important
207
528658
2594
Denna bioniska framdrivningsteknik
är mycket viktig för patienter.
är mycket viktig för patienter.
09:03
clinically to patients.
208
531252
1425
09:04
So, on the left you see the bionic device
209
532677
1685
Till vänster ser ni bioniska ben
användas av en dam,
användas av en dam,
09:06
worn by a lady --
210
534362
1566
09:07
on the right a passive device worn by the same lady
211
535928
2959
och till höger passiva proteser
använda av samma dam,
använda av samma dam,
09:10
that fails to emulate normal muscle function --
212
538887
2508
som inte lyckas emulera
normal muskelfunktion,
normal muskelfunktion,
09:13
enabling her to do something
213
541395
2405
som möjliggör för henne
det alla borde kunna göra,
det alla borde kunna göra,
09:15
everyone should be able to do,
214
543800
1640
att kunna gå i trapporna hemma.
09:17
go up and down their steps at home.
215
545440
1799
09:19
Bionics also allows for extraordinary athletic feats.
216
547239
3521
Bionik gör också att man kan
göra saker utöver det vanliga.
göra saker utöver det vanliga.
09:22
Here's a gentleman running up a rocky pathway.
217
550760
4784
Här springer en man uppför en stenig stig.
09:27
This is Steve Martin, not the comedian,
218
555544
2587
Det här är Steve Martin, inte komikern,
09:30
who lost his legs in a bomb blast in Afghanistan.
219
558131
3943
som förlorade sina ben
i en bombexplosion i Afghanistan.
i en bombexplosion i Afghanistan.
09:34
We're also building exoskeletal structures
220
562074
3009
Vi bygger även exoskelett
baserade på samma principer,
baserade på samma principer,
09:37
using these same principles
221
565083
1835
09:38
that wrap around a biological limb.
222
566918
2972
som man sätter utanpå
den biologiska kroppsdelen.
den biologiska kroppsdelen.
09:41
This gentleman does not have
223
569890
2698
Den här mannen har inte några problem
med sina ben, inget handikapp.
med sina ben, inget handikapp.
09:44
any leg condition, any disability.
224
572588
2958
09:47
He has a normal physiology,
225
575546
1903
Han har en helt normal fysiologi.
09:49
so these exoskeletons are applying
226
577449
2055
Dessa exoskelett tillför muskelliknande
vridmoment och kraft,
vridmoment och kraft,
09:51
muscle-like torques and powers
227
579504
2767
09:54
so that his own muscles need not apply
228
582271
2171
så att hans muskler inte behöver använda
sitt vridmoment och kraft.
sitt vridmoment och kraft.
09:56
those torques and powers.
229
584442
2451
09:58
This is the first exoskeleton in history
230
586893
2612
Det första exoskelettet i historien
som förbättrar mänsklig gång.
som förbättrar mänsklig gång.
10:01
that actually augments human walking.
231
589505
2632
10:04
It significantly reduces metabolic cost.
232
592137
3193
Det drar ner energiåtgången märkbart.
10:07
It's so profound in its augmentation
233
595330
2655
Skillnaden är så stor,
10:09
that when a normal, healthy person
234
597985
1602
att när en normal, frisk person
10:11
wears the device for 40 minutes
235
599587
1765
använder dem i 40 minuter
och sedan tar av dem,
och sedan tar av dem,
10:13
and then takes it off,
236
601352
1659
10:15
their own biological legs
237
603011
1636
känns de egna benen
löjligt tunga och osmidiga.
löjligt tunga och osmidiga.
10:16
feel ridiculously heavy and awkward.
238
604647
3035
10:19
We're beginning the age in which
239
607682
1941
Vi går in i en era där maskiner
som sätts på våra kroppar
som sätts på våra kroppar
10:21
machines attached to our bodies
240
609623
1851
10:23
will make us stronger and faster
241
611474
1824
kommer göra oss starkare,
snabbare och mer effektiva.
snabbare och mer effektiva.
10:25
and more efficient.
242
613298
2130
Till sist, det elektriska gränssnittet.
10:27
Moving on to electrical interface,
243
615428
1686
10:29
how do my bionic limbs communicate
244
617114
1423
Hur kommunicerar bioniken
med mitt nervsystem?
med mitt nervsystem?
10:30
with my nervous system?
245
618537
1917
10:32
Across my residual limb are electrodes
246
620454
2063
På mina ben sitter elektroder
10:34
that measure the electrical pulse of my muscles.
247
622517
2608
som mäter de elektriska pulserna
från mina muskler,
från mina muskler,
10:37
That's communicated to the bionic limb,
248
625125
2104
som skickas till det bioniska benet.
10:39
so when I think about moving my phantom limb,
249
627229
2745
När jag tänker att jag rör mitt fantomben,
fångar roboten upp dessa rörelseönskemål.
fångar roboten upp dessa rörelseönskemål.
10:41
the robot tracks those movement desires.
250
629974
3766
10:45
This diagram shows fundamentally
251
633740
1717
Diagrammet visar en översikt över
hur bioniska kroppsdelar kontrolleras.
hur bioniska kroppsdelar kontrolleras.
10:47
how the bionic limb is controlled,
252
635457
2829
10:50
so we model the missing biological limb,
253
638286
2678
Vi modellerade den saknade
biologiska kroppsdelen,
biologiska kroppsdelen,
10:52
and we've discovered what reflexes occurred,
254
640964
2764
och vi har upptäckt de reflexer som sker,
10:55
how the reflexes of the spinal cord
255
643728
1500
hur reflexerna från ryggmärgen
kontrollerar musklerna.
kontrollerar musklerna.
10:57
are controlling the muscles,
256
645228
1808
10:59
and that capability is embedded
257
647036
2699
Det har vi lagt in på chippet
i den bioniska kroppsdelen.
i den bioniska kroppsdelen.
11:01
in the chips of the bionic limb.
258
649735
3006
11:04
What we've done, then, is we modulate
259
652741
1969
Vi har jobbat med reflexens känslighet,
11:06
the sensitivity of the reflex,
260
654710
2086
11:08
the modeled spinal reflex,
261
656796
1712
den modellerade ryggmärgsreflexen,
med sin neurologiska signal.
med sin neurologiska signal.
11:10
with the neural signal,
262
658508
1511
11:12
so when I relax my muscles in my residual limb,
263
660019
3546
När musklerna i min benstump slappnar av
får jag väldigt lite vridmoment och kraft,
får jag väldigt lite vridmoment och kraft,
11:15
I get very little torque and power,
264
663565
2668
11:18
but the more I fire my muscles,
265
666233
1552
men när jag spänner mina muskler
får jag mer vridmoment,
får jag mer vridmoment,
11:19
the more torque I get,
266
667785
1396
11:21
and I can even run.
267
669181
2543
och jag kan till och med springa.
11:23
And that was the first demonstration
268
671724
1638
Det var den första demonstrationen
av springande gång styrt av nerver.
av springande gång styrt av nerver.
11:25
of a running gait under neural command.
269
673362
3545
Känns fantastiskt bra.
11:28
Feels great.
270
676907
1513
(Applåder)
11:30
(Applause)
271
678420
3976
11:35
We want to go a step further.
272
683555
2003
Vi vill gå längre.
11:37
We want to actually close the loop
273
685558
2860
Vi vill sluta loopen mellan människan
och den bioniska externa kroppsdelen.
och den bioniska externa kroppsdelen.
11:40
between the human and the bionic external limb.
274
688418
3723
11:44
We're doing experiments where we're growing
275
692141
1723
Vi gör experiment
där vi odlar nerver, genomgående nerver,
genom kanaler, eller mikrokanalkluster.
genom kanaler, eller mikrokanalkluster.
11:45
nerves, transected nerves,
276
693864
2045
11:47
through channels, or micro-channel rays.
277
695909
2122
11:50
On the other side of the channel,
278
698031
1816
På andra sidan kanalen
fäster nerven på celler,
fäster nerven på celler,
11:51
the nerve then attaches to cells,
279
699847
2353
11:54
skin cells and muscle cells.
280
702200
2506
skinnceller och muskelceller.
11:56
In the motor channels we can sense
281
704706
2597
I motorikkanalerna kan vi känna
hur personen önskar röra sig.
hur personen önskar röra sig.
11:59
how the person wishes to move.
282
707303
1767
12:01
That can be sent out wirelessly to the bionic limb,
283
709070
2975
Det kan sändas trådlöst
till den bioniska kroppsdelen,
till den bioniska kroppsdelen,
12:04
then sensors on the bionic limb
284
712045
2449
och känselinformation
från den biomekaniska kroppsdelen
från den biomekaniska kroppsdelen
12:06
can be converted to stimulations
285
714494
2646
kan konverteras till stimulering
i intilliggande kanaler,
i intilliggande kanaler,
12:09
in adjacent channels, sensory channels.
286
717140
2550
känselkanaler.
12:11
So, when this is fully developed
287
719690
1881
När det här är fullt utvecklat
och redo för mänsklig användning,
och redo för mänsklig användning,
12:13
and for human use,
288
721571
2399
12:15
persons like myself will not only have
289
723970
2660
så kommer personer som jag
inte bara ha syntetiska kroppsdelar
som kan röra sig naturligt,
som kan röra sig naturligt,
12:18
synthetic limbs that move like flesh and bone,
290
726630
3184
12:21
but actually feel like flesh and bone.
291
729814
4116
men som faktiskt känns
som riktiga kroppsdelar.
som riktiga kroppsdelar.
12:25
This video shows Lisa Mallette
292
733930
2264
På den här videon ser ni Lisa Mallette,
kort efter att hon fick bioniska ben.
kort efter att hon fick bioniska ben.
12:28
shortly after being fitted with two bionic limbs.
293
736194
2872
12:31
Indeed, bionics is making
294
739066
1972
Bionik innebär en stor skillnad
i människors liv.
i människors liv.
12:33
a profound difference in people's lives.
295
741038
2199
(Video) Lisa Mallette: Herre gud!
12:35
(Video) Lisa Mallette: Oh my God.
296
743237
4061
12:39
Oh my God, I can't believe it.
297
747298
4847
Herre gud, jag kan inte tro det är sant!
(Skratt)
12:44
It's just like I've got a real leg.
298
752145
4193
Det är som om jag hade ett riktigt ben!
12:48
Now, don't start running.
299
756338
1862
Börja inte springa nu.
12:50
Man: Now turn around,
300
758230
1512
Man: Vänd dig om nu,
och gör samma sak på vägen upp,
och gör samma sak på vägen upp,
12:51
and do the same thing walking up.
301
759742
1668
12:53
Walk up, get on your heel to toe,
302
761410
1936
men sätt i hälen och gå upp på tå
som du normalt skulle göra på plan mark.
som du normalt skulle göra på plan mark.
12:55
like you would normally just walk on level ground.
303
763346
1540
12:56
Try to walk right up the hill.
304
764886
2703
Försök gå rakt upp för rampen.
13:01
LM: Oh my God.
305
769083
2616
ML: Herre gud!
13:03
Man: Is it pushing you up?
306
771699
1389
Man: Lyfter de upp dig?
13:05
LM: Yes! I'm not even -- I can't even describe it.
307
773088
5197
LM: Ja! Jag gör inte...
Jag kan inte ens beskriva det.
Jag kan inte ens beskriva det.
Man: Den lyfter upp dig.
13:10
Man: It's pushing you right up.
308
778285
2324
Hugh Herr: Nästa vecka
ska jag besöka centret...
ska jag besöka centret...
13:12
Hugh Herr: Next week, I'm visiting the center's —
309
780609
2571
13:15
(Applause) Thank you, thank you.
310
783180
4305
Tack! Tack!
(Applåder)
13:19
Thank you. Next week I'm visiting
311
787485
2357
Tack!
Nästa vecka besöker jag
13:21
the Center for Medicare and Medicaid Services,
312
789842
2812
Centers for Medicare and
Medicaid Services (CMS),
Medicaid Services (CMS),
13:24
and I'm going to try to convince CMS
313
792654
2657
och jag ska försöka övertyga CMS om
13:27
to grant appropriate code language and pricing
314
795311
2589
att välja rätt programmeringsspråk
och prissättning,
och prissättning,
13:29
so this technology can be made available
315
797900
1952
så att denna teknik blir tillgänglig
för alla patienter som behöver den.
för alla patienter som behöver den.
13:31
to the patients that need it.
316
799852
2633
(Applåder)
13:34
Thank you. (Applause)
317
802485
5222
Tack!
(Applåder)
13:39
It's not well appreciated, but over half
318
807707
1897
Det är inte så känt,
men över hälften av världens befolkning
men över hälften av världens befolkning
13:41
of the world's population
319
809604
1979
13:43
suffers from some form of cognitive,
320
811583
2091
lider av någon kognitiv, emotionell,
sensorisk eller motorisk sjukdom,
sensorisk eller motorisk sjukdom,
13:45
emotional, sensory or motor condition,
321
813674
2585
13:48
and because of poor technology,
322
816259
1662
och på grund av dålig teknik,
13:49
too often, conditions result in disability
323
817921
2592
resulterar sjukdomar allt för ofta
i handikapp och sämre livskvalitet.
i handikapp och sämre livskvalitet.
13:52
and a poorer quality of life.
324
820513
2298
13:54
Basic levels of physiological function
325
822811
2393
Grundläggande fysiologiska funktioner
borde vara en mänsklig rättighet.
borde vara en mänsklig rättighet.
13:57
should be a part of our human rights.
326
825204
2642
13:59
Every person should have the right
327
827846
1970
Alla borde ha rätt till ett liv
utan handikapp,
utan handikapp,
14:01
to live life without disability
328
829816
1888
14:03
if they so choose --
329
831704
2015
om de vill det,
14:05
the right to live life without severe depression;
330
833719
2803
rätt till ett liv utan djupa depressioner,
14:08
the right to see a loved one
331
836522
1373
rätten att kunna se en närstående
om man är synskadad,
om man är synskadad,
14:09
in the case of seeing impaired;
332
837895
2234
rätten att gå eller dansa,
om man är förlamad eller amputerad.
om man är förlamad eller amputerad.
14:12
or the right to walk or to dance,
333
840129
1913
14:14
in the case of limb paralysis
334
842042
1488
14:15
or limb amputation.
335
843530
1747
14:17
As a society, we can achieve these human rights
336
845277
3807
Som samhälle kan vi uppnå
dessa mänskliga rättigheter,
dessa mänskliga rättigheter,
14:21
if we accept the proposition
337
849084
2328
om vi accepterar tanken
att människor är inte handikappade.
att människor är inte handikappade.
14:23
that humans are not disabled.
338
851412
3977
14:27
A person can never be broken.
339
855389
2803
En person kan aldrig gå sönder.
14:30
Our built environment, our technologies,
340
858192
3007
Vår uppbyggda miljö, vår teknik,
är trasig och handikappad.
är trasig och handikappad.
14:33
are broken and disabled.
341
861199
1899
14:35
We the people need not accept our limitations,
342
863098
3024
Vi behöver inte acceptera
våra begränsningar,
våra begränsningar,
14:38
but can transcend disability
343
866122
2231
vi kan övervinna handikapp
med hjälp av tekniska uppfinningar.
med hjälp av tekniska uppfinningar.
14:40
through technological innovation.
344
868353
1868
14:42
Indeed, through fundamental advances
345
870221
1867
Genom fundamentala framgångar
inom bionik detta århundrade,
inom bionik detta århundrade,
14:44
in bionics in this century,
346
872088
1870
14:45
we will set the technological foundation
347
873958
2523
kommer vi lägga den tekniska grunden
som ger människor ett bättre liv,
som ger människor ett bättre liv,
14:48
for an enhanced human experience,
348
876481
1972
14:50
and we will end disability.
349
878453
2702
och vi kommer utrota handikapp.
14:53
I'd like to finish up with one more story,
350
881155
2300
Jag vill avsluta med en historia till,
en mycket vacker historia.
en mycket vacker historia.
14:55
a beautiful story,
351
883455
1764
14:57
the story of Adrianne Haslet-Davis.
352
885219
2686
Historien om Adrianne Haslet-Davis.
14:59
Adrianne lost her left leg
353
887905
1991
Adrianne förlorade sitt vänstra ben
i terroristattacken i Boston.
i terroristattacken i Boston.
15:01
in the Boston terrorist attack.
354
889896
2666
15:04
I met Adrianne when this photo was taken
355
892562
1679
Jag träffade henne då den här bilden togs,
vid Spaulding Rehabilitation Hospital.
vid Spaulding Rehabilitation Hospital.
15:06
at Spaulding Rehabilitation Hospital.
356
894241
2350
15:08
Adrianne is a dancer, a ballroom dancer.
357
896591
2426
Adrianne är dansare, tävlingsdansare.
15:11
Adrianne breathes and lives dance.
358
899017
2911
Adrianne lever för dansen.
15:13
It is her expression. It is her art form.
359
901928
2421
Det är hennes uttryck, hennes konstform.
15:16
Naturally, when she lost her limb
360
904349
2256
När hon förlorade sitt ben
i terroristattacken i Boston
i terroristattacken i Boston
15:18
in the Boston terrorist attack,
361
906605
1727
15:20
she wanted to return to the dance floor.
362
908332
2981
ville hon kunna återvända till dansgolvet.
15:23
After meeting her and driving home in my car,
363
911313
2463
På vägen hem i min bil, tänkte jag:
15:25
I thought, I'm an MIT professor.
364
913776
2945
Jag är professor på MIT. Jag har resurser.
15:28
I have resources. Let's build her a bionic limb
365
916721
2729
Låt oss bygga ett bioniskt ben,
så hon kan återfå sitt liv som dansare.
så hon kan återfå sitt liv som dansare.
15:31
to enable her to go back to her life of dance.
366
919450
3383
15:34
I brought in MIT scientists with expertise
367
922833
2638
Jag involverade vetenskapsmän från MIT,
experter på proteser, robotteknik,
artificiell intelligens och bionik.
artificiell intelligens och bionik.
15:37
in prosthetics, robotics, machine learning
368
925471
2447
15:39
and biomechanics,
369
927918
1311
15:41
and over a 200-day research period,
370
929229
2402
Under 200 dagar studerade vi dans.
15:43
we studied dance.
371
931631
1474
15:45
We brought in dancers with biological limbs,
372
933105
3896
Vi engagerade dansare utan handikapp
15:49
and we studied how do they move,
373
937001
2665
och vi studerade hur de rörde sig,
vilka krafter de använder på dansgolvet.
vilka krafter de använder på dansgolvet.
15:51
what forces do they apply on the dance floor,
374
939666
3500
15:55
and we took those data
375
943166
1551
Vi samlade in all data,
och sammanställde de grundläggande
principerna för dans,
principerna för dans,
15:56
and we put forth fundamental principles of dance,
376
944717
3799
16:00
reflexive dance capability,
377
948516
1811
reflexer som används under dans,
16:02
and we embedded that intelligence
378
950327
1525
och lade in det i det biomekaniska benet.
16:03
into the bionic limb.
379
951852
1822
16:05
Bionics is not only about making people
380
953674
2276
Bionik handlar inte bara om
att göra människor starkare och snabbare.
att göra människor starkare och snabbare.
16:07
stronger and faster.
381
955950
1461
16:09
Our expression, our humanity
382
957411
2342
Våra uttryck, vår mänsklighet,
kan byggas in i elektromekaniken.
kan byggas in i elektromekaniken.
16:11
can be embedded into electromechanics.
383
959753
3203
16:14
It was 3.5 seconds
384
962956
3055
Det var 3,5 sekund mellan explosionerna
i Bostons terroristattack.
i Bostons terroristattack.
16:18
between the bomb blasts
385
966011
1649
16:19
in the Boston terrorist attack.
386
967660
1786
16:21
In 3.5 seconds, the criminals and cowards
387
969446
3033
På 3,5 sekunder tog förbrytarna och
fegisarna bort Adrianne från dansgolvet.
fegisarna bort Adrianne från dansgolvet.
16:24
took Adrianne off the dance floor.
388
972479
2982
16:27
In 200 days, we put her back.
389
975461
2691
På 200 dagar hjälpte vi henne tillbaka.
16:30
We will not be intimidated, brought down,
390
978152
2801
Vi låter oss inte skrämmas, tryckas ner,
förminskas, erövras eller stoppas
förminskas, erövras eller stoppas
16:32
diminished, conquered or stopped
391
980953
2300
16:35
by acts of violence.
392
983253
1808
av våldshandlingar.
16:37
(Applause)
393
985061
3693
(Applåder)
16:44
Ladies and gentlemen, please allow me to introduce
394
992782
2454
Mina damer och herrar,
låt mig presentera Adrianne Haslet-Davis;
16:47
Adrianne Haslet-Davis,
395
995236
1918
16:49
her first performance since the attack.
396
997154
2884
hennes första framträdande sedan attacken.
16:52
She's dancing with Christian Lightner.
397
1000038
2503
Hon dansar med Christian Lightner.
16:54
(Applause)
398
1002541
6692
(Applåder)
17:05
(Music: "Ring My Bell" performed by Enrique Iglesias)
399
1013579
7391
(Musik: "Ring My Bell"
framförd av Enrique Iglesias)
framförd av Enrique Iglesias)
17:51
(Applause)
400
1059267
7223
(Applåder)
Mina damer och herrar:
medlemmarna i forskningsteamet.
medlemmarna i forskningsteamet.
18:22
Ladies and gentlemen,
401
1090244
1100
18:23
members of the research team,
402
1091344
1618
18:24
Elliott Rouse and Nathan Villagaray-Carski.
403
1092962
4391
Elliott Rouse
och Nathan Villagaray-Carski.
18:29
Elliott and Nathan.
404
1097776
2411
Elliott and Nathan, kom fram.
18:32
(Applause)
405
1100187
6585
(Applåder)
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