TED2014
Robert Full: The secrets of nature's grossest creatures, channeled into robots
Robert Full: Robotlar doğadaki en kaba canlıların sırlarıyla donatılıyor
Filmed:
Readability: 4.7
1,286,255 views
Robotlar zor yüzeylerde dengede kalmayı, tepetaklak yürümeyi, havada manevralar yapmayı ve duvarlara çarparak kendilerine zarar vermeden koşmayı nasıl öğrenebilirler? Robert Full hamam böceklerinin inanılmaz vücutlarını ve robot mühendislerine öğretebileceklerini anlatıyor.
Robert Full - Biologist
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio
Robert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Even nature's most disgusting creatures
0
930
2904
Doğanın en iğrenç yaratıklarının bile
00:15
have important secrets,
1
3834
2567
önemli sırları vardır,
00:18
but who would want a swarm of cockroaches
2
6401
1489
bir hamam böceği sürüsünün
00:19
coming towards them?
3
7890
1594
üzerine doğru gelmesini kim ister?
00:21
Yet one of the greatest differences
between natural and human technologies
between natural and human technologies
4
9484
3012
Hâlâ insan teknolojisiyle
doğa arasındaki
doğa arasındaki
00:24
relates to robustness.
5
12496
2215
en büyük fark dayanıklılık.
00:26
Robust systems are stable in complex
6
14711
2573
Dayanıklı sistemler karmaşık ve yeni
00:29
and new environments.
7
17284
1721
çevrelerde kararlıdırlar.
00:31
Remarkably, cockroaches can self-stabilize
8
19005
1795
Hamam böceklerinin zor zeminlerde
00:32
running over rough terrain.
9
20800
1679
dengelerini koruması dikkate şayandır.
00:34
When we put a jet pack on them,
10
22479
1262
Onların üzerine uçuş takımı koyunca
00:35
or give them a perturbation like an earthquake,
11
23741
2011
ya da deprem gibi bir sarsıntı verince
00:37
we discovered that their wonderfully tuned legs
12
25752
2891
onların harika ayarlı ayaklarıyla beyin güçlerini
00:40
allow them to self-stabilize
13
28643
1625
hiç kullanmadan
00:42
without using any of their brainpower.
14
30268
3662
kendi dengelerini sağladıklarını gördük.
00:45
They can go over complex terrain like grass,
15
33930
3130
Çim gibi oldukça karmaşık yüzeylerde bile dengeleri
00:49
no problem, and not get destabilized.
16
37060
1952
bozulmadan problemsiz yürüyorlar.
00:51
We discovered a new behavior where,
17
39012
1514
Yeni bir davranışını keşfettik:
00:52
because of their shape,
18
40526
1164
Şekilleri sayesinde
00:53
they actually roll automatically to their side
19
41690
2078
Bu yapay test çimini geçmek için
00:55
to go through this artificial test bit of grass.
20
43768
3952
kendi taraflarına dönüyorlar.
00:59
Robust systems can perform multiple tasks
21
47720
2437
Benzer bir yapıyla dayanıklı sistemler
01:02
with the same structure.
22
50157
2138
birçok görevi yerine getirebilirler.
01:04
Here's a new behavior we've discovered.
23
52295
1867
İşte yeni keşfettiğimizi bir davranış.
01:06
The animals rapidly invert and disappear
24
54162
1846
Bu hayvanlar 150 milisaniyenin altında
01:08
in less than 150 milliseconds — you never see them —
25
56008
2501
ters dönüyor ve kayboluyor - asla göremiyorsunuz.
01:10
using the same structures that
they use to run, their legs.
they use to run, their legs.
26
58509
2363
Bunları aynı mimariyle yani koşmak için
kullandıkları bacaklarıyla yapıyorlar.
kullandıkları bacaklarıyla yapıyorlar.
01:12
They can run upside down
27
60872
1604
Çubuklarda, dallarda ve kablolarda
01:14
very rapidly on rods, branches and wires,
28
62476
3132
tepeteklak hızlıca koşabilirler.
01:17
and if you perturb one of those branches,
29
65608
1479
Dallardan birini sarsarsanız
01:19
they can do this.
30
67087
1793
gördüğünüzü yapabilirler.
01:20
They can perform gymnastic maneuvers
31
68880
1530
Henüz hiçbir robotun yapamadığı
01:22
like no robot we have yet.
32
70410
2578
jimnastik manevralar yapabilirler.
01:24
And they have nearly unlimited
33
72988
1731
Aynı vucut mimarisine dayanarak
01:26
maneuverability with that same structure
34
74719
2597
hemen hemen sınırız manevra
01:29
and unprecedented access to a variety
35
77316
3820
kabiliyetine sahipler ve tahmin bile edemeyeceğiniz
01:33
of different areas.
36
81136
4270
yerlere girebilirler.
01:37
They have wings for flying when they get warm,
37
85406
2623
Vücut ısıları arttığında uçabilmek için kanatlara sahipler
01:40
but they use those same wings to flip over
38
88029
2614
ancak aynı kanatları dengelerini
01:42
if they get destabilized.
39
90643
3957
kaybettiklerinde ters dönmek için de kullanırlar.
01:46
Very effective.
40
94600
1297
Çok etkileyici.
01:47
Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.
41
95897
3205
Dayanıklı sistemler hataya karşı toleranslı ve güvenlidir.
01:51
This is the foot of a cockroach.
42
99102
1140
Bir hamam böceğinin ayağı.
01:52
It has spines, gluey pads and claws,
43
100242
3289
Dikenlere, yapışkan ayaklara ve pençeye sahip
01:55
but if you take off those feet,
44
103531
1591
ancak ayaklarını koparsanız
01:57
they can still go over rough terrain,
45
105122
1708
bu videodaki gibi
01:58
like the bottom video that you see,
46
106830
1897
hızını kaybetmeden zor zeminlerde
02:00
without hardly slowing down. Extraordinary.
47
108727
3371
hareket edebilir. Olağanüstü.
02:04
They can run up mesh without their feet.
48
112098
3173
Ayakları olmadan ağın üzerinde yukarı koşabilir.
02:07
Here's an animal using a normal, alternating tripod:
49
115271
2283
Bu normal ve değişken üçayaklı bir hayvan.
02:09
three legs, three legs, three legs,
50
117554
1543
Üç ayak, üç ayak, üç ayak.
02:11
but in nature, the insects often have lost their legs.
51
119097
3692
Ancak doğada hayvanlar ayaklarını sık sık kaybederler.
02:14
Here's one moving with two middle legs gone.
52
122789
4010
Bu hayvan iki orta ayağını kaybetmiş.
02:18
It can even lose three legs, in a tripod,
53
126799
2916
Üç ayağını bile kaybetmiş olabilir
02:21
and adopt a new gait, a hopping gait.
54
129715
3927
ve hayvan yeni bir yürüyüş şeklini adapte ediyor.
02:25
And I point out that all of these videos
55
133642
1958
Videoların 20 defa yavaşlatıldığını
02:27
are slowed down 20 times,
56
135600
1704
vurgulamak isterim.
02:29
so they're actually really fast, when you see this.
57
137304
2015
Yani aslında onlar çok hızlı hareket ediyorlar.
02:31
Robust systems are also damage resistant.
58
139319
3511
Dayanıklı sistemler hasarlara karşı dirençlidir.
02:34
Here's an animal climbing up a wall.
59
142830
1813
İşte duvara tırmanan bir hayvan.
02:36
It looks like a rapid, smooth, vertical climb,
60
144643
2496
Hızlı, pürüzsüz ve dikey bir tırmanış
02:39
but when you slow it down,
61
147139
1239
ancak yavaşlattığınızda
02:40
you see something very different.
62
148378
2494
çok farkı şeyler görüyorsunuz.
02:42
Here's what they do.
63
150872
1648
Yaptıkları aslında şu:
02:44
They intentionally have a
head-on collision with the wall
head-on collision with the wall
64
152520
3007
Kasten kafalarıyla duvara
çarpıyorlar böylece
çarpıyorlar böylece
02:47
so they don't slow down and can transition up it
65
155527
2114
75 mili saniyede
02:49
in 75 milliseconds.
66
157641
2398
yavaşlamadan yukarıya geçiş yapıyorlar.
02:52
And they can do this in part because they have
67
160039
1861
Bunu yapmalarını sağlayan
02:53
extraordinary exoskeletons.
68
161900
2057
olağanüstü sert dış kabuğa sahip olmaları.
02:55
And they're really just made up of compliant joints
69
163957
3809
Ve bu hayvanlar uyumlu eklemlerden oluşuyorlar.
02:59
that are tubes and plates
70
167766
1733
Eklemler birbirlerine tüpler
03:01
connected to one another.
71
169499
1543
ve tabakalarla bağlı.
03:03
Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.
72
171042
2947
Hamam böceğinin karın bölgesinden bir kesit.
03:05
You see these plates, and you
see the compliant membrane.
see the compliant membrane.
73
173989
3961
Tabakaları ve yumuşak zarı görüyorsunuz.
03:09
My engineering colleague at Berkeley
74
177950
2816
Berkley'den mühendis meslektaşım
03:12
designed with his students
75
180766
1124
öğrencileriyle birlikte
03:13
a novel manufacturing technique
76
181890
1481
dillere destan üretim tekniği tasarladı.
03:15
where you essentially origami the exoskeleton,
77
183371
3611
Bu teknikte iskeleti origamileştiriyorsunuz
03:18
you laser cut it, laminate it,
78
186982
1360
lazer kesimle ve katman katman
03:20
and you fold it up into a robot.
79
188342
2395
parçaları birleştirip robot haline getiriyorsunuz.
03:22
And you can do that now in less than 15 minutes.
80
190737
5817
Tüm bunları 15 dakikanın altında yapabilirsiniz.
03:28
These robots, called DASH,
81
196554
1939
Bu robotlara DASH adını verdiler.
03:30
for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,
82
198493
2610
Dinamik Otonom Altıbacaklı Esnek (DASH) robotlar
03:33
are highly compliant robots,
83
201103
3082
ve yüksek düzeyde uyumlu
03:36
and they're remarkably robust as a result
84
204185
3702
ve dikkate değer düzeyde güçlü robotları
03:39
of these features.
85
207887
1803
bu teknikle yaptılar.
03:41
They're certainly incredibly damage resistant.
86
209690
6058
İnanılmaz şekilde hasarlara karşı dirençliler.
03:47
(Laughter)
87
215748
3353
(Kahkahalar)
03:51
They even have some of the
behaviors of the cockroaches.
behaviors of the cockroaches.
88
219101
2469
Hatta hamam böceklerinin bazı özelliklerine
bile sahipler.
bile sahipler.
03:53
So they can use their smart, compliant body
89
221570
2273
Akıllı ve uyumlu gövdeleri sayesinde
03:55
to transition up a wall
90
223843
2517
çok basit şekilde
03:58
in a very simple way.
91
226360
2892
duvara tırmanabilirler.
04:01
They even have some of the beginnings
92
229252
1628
Basit düzeyde
04:02
of the rapid inversion behavior
93
230880
1319
ortadan kaybolmalarını sağlayan
04:04
where they disappear.
94
232199
2844
ters dönme hareketini yapabiliyorlar.
04:07
Now we want to know why they can go anywhere.
95
235043
1477
Onların neden her yere gidebileceklerini
bilmek istiyoruz.
bilmek istiyoruz.
04:08
We discovered that they can go through
96
236520
1569
Üç milimetrelik aralıklarla gidebildiklerini
04:10
three-millimeter gaps,
97
238089
1788
keşfettik.
04:11
the height of two pennies, two stacked pennies,
98
239877
2361
İki kuruşun yüksekliğine denk gelen bir aralık.
04:14
and when they do this,
99
242238
1048
Aslında yaptıkları
04:15
they can actually run through those confined spaces
100
243286
2575
yüksek hızda basık olarak koşmak,
04:17
at high speeds,
101
245861
1757
her ne kadar
04:19
although you never see it.
102
247618
3182
sizler asla göremeseniz de.
04:22
To understand it better,
103
250800
1062
Daha iyi anlaşılsın diye
04:23
we did a CT scan of the exoskeleton
104
251862
2078
iskeletinin tomografisini çektik.
04:25
and showed that they can compress their body
105
253940
1474
Hamam böcekleri vücutlarını
04:27
by over 40 percent.
106
255414
2646
yüzde 40 sıkıştırabiliyor.
04:30
We put them in a materials testing machine
107
258060
1557
Gerilim-şekil değişim analizi
04:31
to look at the stress strain analysis
108
259617
2356
için onları madde test makinesine koyduk
04:33
and showed that they can withstand forces
109
261973
2118
ve sonuç hamam böceklerini ağırlıklarının
04:36
800 times their body weight,
110
264091
1904
800 katına katlanabiliyor.
04:37
and after this they can fly and run
111
265995
1890
Ve bu gerilimden sonra
04:39
absolutely normally.
112
267885
1990
normal olarak uçabiliyor ve koşabiliyor.
04:41
So you never know where
113
269875
1723
Bundan mütevellit meraka dayalı
04:43
curiosity-based research will lead,
114
271598
3074
bir araştırmanın nereye gideceğini asla bilemezsiniz
04:46
and someday you may want a swarm
115
274672
1539
ve bir gün hamam böceklerinden esinlenmiş
04:48
of cockroach-inspired robots
116
276211
2194
robot sürüsünün size
04:50
to come at you.
117
278405
2414
gelmesini isteyebilirsiniz.
04:52
(Laughter)
118
280819
7121
(Gülüşmeler)
04:59
Thank you.
119
287940
1557
Teşekkür ederim.
05:01
(Applause)
120
289497
1286
(Alkışlar)
ABOUT THE SPEAKER
Robert Full - BiologistRobert Full studies cockroach legs and gecko feet. His research is helping build tomorrow's robots, based on evolution's ancient engineering.
Why you should listen
UC Berkeley biologist Robert Full is fascinated by the motion of creatures like cockroaches, crabs and geckos having many legs, unusual feet or talented tails. He has led an effort to demonstrate the value of learning from Nature by the creating interdisciplinary collaborations of biologists, engineers, mathematicians and computer scientists from academia and industry. He founded CiBER, the Center for interdisciplinary Bio-inspiration in Education and Research, and the Poly-PEDAL Laboratory, which studies the Performance, Energetics and Dynamics of Animal Locomotion (PEDAL) in many-footed creatures (Poly).
His research shows how studying a diversity of animals leads to the discovery of general principles which inspire the design of novel circuits, artificial muscles, exoskeletons, versatile scampering legged search-and-rescue robots and synthetic self-cleaning dry adhesives based on gecko feet. He is passionate about discovery-based education leading to innovation -- and he even helped Pixar’s insect animations in the film A Bug's Life.
Robert Full | Speaker | TED.com