0:00:00.760,0:00:02.600
Αυτό είναι το Pleurobot.

0:00:03.400,0:00:07.016
Είναι ένα ρομπότ που σχεδιάστηκε[br]να μιμείται πιστά ένα είδος σαλαμάνδας

0:00:07.040,0:00:08.620
που ονομάζεται Pleurodeles waltl.

0:00:09.240,0:00:11.496
Το Pleurobot μπορεί[br]να περπατήσει, όπως βλέπετε,

0:00:11.520,0:00:13.560
και όπως θα δείτε αργότερα, να κολυμπήσει.

0:00:14.280,0:00:16.611
Ίσως αναρωτηθείτε γιατί[br]σχεδιάσαμε αυτό το ρομπότ;

0:00:16.960,0:00:20.722
Έχει σχεδιαστεί ως επιστημονικό[br]εργαλείο για τη νευροεπιστήμη.

0:00:21.400,0:00:23.896
Πράγματι, το σχεδιάσαμε[br]μαζί με νευροβιολόγους

0:00:23.920,0:00:25.846
για να κατανοήσουμε πώς κινούνται τα ζώα

0:00:25.846,0:00:28.600
και ειδικά πώς ο νωτιαίος μυελός[br]ελέγχει τη μετακίνηση.

0:00:29.400,0:00:31.446
Όσο περισσότερο εργάζομαι[br]στη βιορομποτική,

0:00:31.446,0:00:33.971
τόσο περισσότερο εντυπωσιάζομαι[br]με την κίνηση στα ζώα.

0:00:33.971,0:00:38.216
Αν το σκεφτείτε, το δελφίνι που κολύμπα[br]ή η γάτα που τρέχει ή κάνει άλματα

0:00:38.240,0:00:39.816
ή ακόμα και εμάς τους ανθρώπους

0:00:39.840,0:00:41.696
όταν κάνουμε τζόκινγκ ή παίζουμε τένις,

0:00:41.696,0:00:43.240
κάνουμε καταπληκτικά πράγματα.

0:00:43.880,0:00:48.126
Για την ακρίβεια, το νευρικό μας σύστημα[br]λύνει ένα πολύπλοκο πρόβλημα ελέγχου.

0:00:48.126,0:00:51.136
Πρέπει να συντονίσει[br]τέλεια περίπου 200 μύες,

0:00:51.160,0:00:54.840
γιατί αν ο συντονισμός είναι κακός,[br]πέφτουμε ή παραπατάμε.

0:00:55.560,0:00:58.280
Στόχος μου είναι να καταλάβω[br]πώς λειτουργεί αυτό.

0:00:59.160,0:01:02.000
Υπάρχουν τέσσερα βασικά στοιχεία[br]στη μετακίνηση των ζώων.

0:01:02.800,0:01:04.736
Το πρώτο στοιχείο είναι απλά το σώμα

0:01:04.760,0:01:06.736
και δεν πρέπει ποτέ να υποτιμούμε

0:01:06.760,0:01:10.240
τον βαθμό που η βιο-μηχανική[br]απλοποιεί την κίνηση των ζώων.

0:01:10.920,0:01:12.406
Μετά, έχουμε τον νωτιαίο μυελό,

0:01:12.406,0:01:14.310
όπου θα βρούμε τα αντανακλαστικά,

0:01:14.310,0:01:17.886
πολλαπλά αντανακλαστικά φτιάχνουν[br]έναν βρόχο αισθητικο-κινητικού συντονισμού

0:01:17.886,0:01:21.550
μεταξύ νευρικής δραστηριότητας στο νωτιαίο[br]μυελό και μηχανικής δραστηριότητας.

0:01:22.000,0:01:24.976
Το τρίτο στοιχείο είναι[br]οι κεντρικές γεννήτριες μοτίβων.

0:01:25.000,0:01:28.896
Αυτές είναι πολύ ενδιαφέροντα κυκλώματα[br]στον νωτιαίο μυελό των σπονδυλωτών ζώων

0:01:28.920,0:01:30.536
που αυτο-δημιουργούν,

0:01:30.560,0:01:33.296
πολύ συντονισμένα[br]ρυθμικά πρότυπα δραστηριότητας,

0:01:33.320,0:01:35.696
ενόσω λαμβάνουν πολύ απλά σήματα εισόδου.

0:01:35.720,0:01:36.930
Αυτά τα σήματα εισόδου

0:01:36.930,0:01:40.100
έρχονται απ' τη φθίνουσα διαμόρφωση[br]υψηλότερων μερών του εγκεφάλου,

0:01:40.100,0:01:42.926
όπως ο κινητικός φλοιός,[br]η παρεγκεφαλίδα, τα βασικά γάγγλια,

0:01:42.926,0:01:45.036
ρυθμίζουν τη δραστηριότητα[br]στον νωτιαίο μυελό

0:01:45.036,0:01:46.360
ενόσω μετακινούμαστε.

0:01:46.360,0:01:49.686
Το ενδιαφέρον είναι ο βαθμός και μόνο[br]ενός χαμηλού επιπέδου συστατικού,

0:01:49.686,0:01:51.600
του νωτιαίου μυελού μαζί με το σώμα,

0:01:51.600,0:01:54.086
που λύνει ένα μεγάλο μέρος[br]του προβλήματος κίνησης.

0:01:54.086,0:01:56.652
Πιθανότατα γνωρίζετε ότι αν[br]κόψετε το κεφάλι μιας κότας

0:01:56.652,0:01:58.177
μπορεί να τρέξει για λίγο,

0:01:58.177,0:02:01.030
αποδεικνύει ότι μόνο το κάτω μέρος,[br]νωτιαίος μυελός και σώμα,

0:02:01.030,0:02:03.373
έχει ήδη λύσει ένα μεγάλο[br]μέρος της μετακίνησης.

0:02:03.397,0:02:05.856
Η κατανόηση αυτής της λειτουργίας[br]είναι περίπλοκη,

0:02:05.880,0:02:07.170
γιατί πρώτα απ' όλα

0:02:07.170,0:02:09.850
η καταγραφή δραστηριότητας[br]νωτιαίου μυελού είναι δύσκολη.

0:02:09.850,0:02:12.706
Είναι πιο εύκολη η τοποθέτηση[br]ηλεκτρόδιου στον κινητικό φλοιό

0:02:12.706,0:02:15.660
από το νωτιαίο μυελό, επειδή[br]προστατεύεται από τους σπονδύλους.

0:02:15.660,0:02:17.556
Ειδικά στον άνθρωπο, είναι δύσκολο.

0:02:17.560,0:02:21.336
Η δεύτερη δυσκολία έγκειται[br]στην πολύ περίπλοκη

0:02:21.360,0:02:24.456
και δυναμική αλληλεπίδραση[br]μεταξύ αυτών των τεσσάρων στοιχείων.

0:02:24.456,0:02:27.680
Είναι πολύ δύσκολο να φανεί[br]ποιος είναι ο ρόλος καθενός χρονικά.

0:02:28.880,0:02:32.616
Σε αυτό το σημείο βιορομπότ, όπως[br]το Pleurobot, και μαθηματικά μοντέλα

0:02:32.640,0:02:34.390
μπορούν πραγματικά να μας βοηθήσουν.

0:02:35.480,0:02:36.736
Τι είναι τα βιορομπότ;

0:02:36.760,0:02:39.496
Τα βιορομπότ είναι ένα ενεργό πεδίο[br]έρευνας στη ρομποτική,

0:02:39.520,0:02:41.976
όπου ο άνθρωπος θέλει[br]να εμπνευστεί από τα ζώα

0:02:42.000,0:02:44.456
για να περπατήσουν τα ρομπότ,

0:02:44.480,0:02:47.136
όπως τα ρομπότ υπηρεσίας,[br]αναζήτησης και διάσωσης

0:02:47.160,0:02:48.360
ή ρομπότ πεδίου.

0:02:48.880,0:02:51.576
Εδώ ο μεγάλος στόχος[br]είναι η έμπνευση από τα ζώα,

0:02:51.600,0:02:53.936
ώστε να περπατούν τα ρομπότ[br]σε σύνθετο έδαφος --

0:02:53.960,0:02:55.570
σκάλες, βουνά, δάση,

0:02:55.570,0:02:57.616
μέρη όπου τα ρομπότ[br]αντιμετωπίζουν δυσκολίες

0:02:57.620,0:02:59.716
και όπου τα ζώα κάνουν[br]πολύ καλύτερη δουλειά.

0:02:59.716,0:03:02.216
Το ρομπότ είναι ένα υπέροχο[br]επιστημονικό εργαλείο.

0:03:02.240,0:03:04.860
Υπάρχουν μερικά ωραία έργα[br]όπου χρησιμοποιούνται ρομπότ,

0:03:04.884,0:03:08.856
όπως στη νευροεπιστήμη,[br]στη βιο-μηχανική ή στην υδροδυναμική.

0:03:08.880,0:03:11.000
Αυτός είναι ακριβώς[br]ο σκοπός του Pleurobot.

0:03:11.600,0:03:14.536
Στο εργαστήριό μου[br]συνεργαζόμαστε με νευροβιολόγους,

0:03:14.560,0:03:17.776
όπως ο Ζαν-Μαρί Καμπελγκέν,[br]νευροβιολόγος στο Μπορντό της Γαλλίας,

0:03:17.800,0:03:21.840
για τη δημιουργία μοντέλων νωτιαίου μυελού[br]και την εφαρμογή τους στα ρομπότ.

0:03:22.480,0:03:24.096
Θέλουμε κάτι απλό.

0:03:24.120,0:03:26.096
Έτσι ξεκινάμε με απλά ζώα,

0:03:26.120,0:03:28.376
όπως οι σμέρνες, που είναι[br]πολύ πρωτόγονα ψάρια,

0:03:28.400,0:03:30.896
και προχωράμε σταδιακά[br]σε πιο περίπλοκη μετακίνηση,

0:03:30.920,0:03:32.176
όπως της σαλαμάνδρας,

0:03:32.200,0:03:33.926
αλλά και της γάτας και του ανθρώπου,

0:03:33.926,0:03:34.920
στα θηλαστικά.

0:03:35.880,0:03:38.256
Εδώ, το ρομπότ γίνεται[br]ένα ενδιαφέρον εργαλείο

0:03:38.280,0:03:40.216
για την επικύρωση των μοντέλων μας.

0:03:40.220,0:03:43.316
Για εμένα, το Pleurobot είναι ένα[br]όνειρο που έγινε πραγματικότητα.

0:03:43.316,0:03:46.536
Πριν από 20 χρόνια δούλευα[br]σε έναν υπολογιστή

0:03:46.560,0:03:49.216
προσομοιώνοντας κινήσεις[br]σμέρνας και σαλαμάνδρας

0:03:49.240,0:03:50.776
για το διδακτορικό μου.

0:03:50.800,0:03:54.176
Αλλά πάντα ήξερα ότι οι προσομοιώσεις μου[br]ήταν μόνο προσεγγίσεις.

0:03:54.200,0:03:58.176
Όπως, προσομοιάζοντας τη φυσική στο νερό[br]ή στη λάσπη ή στο σύνθετο έδαφος,

0:03:58.200,0:04:00.886
είναι πολύ δύσκολο να προσομοιωθεί[br]σωστά στον υπολογιστή.

0:04:00.886,0:04:03.600
Γιατί να μην δοκιμάσουμε[br]με αληθινό ρομπότ;

0:04:03.600,0:04:06.736
Η σαλαμάνδρα είναι ένα[br]από τα αγαπημένα μου ζώα.

0:04:06.760,0:04:10.216
Αν αναρωτηθείτε γιατί,[br]ο λόγος είναι ότι ως αμφίβιο,

0:04:10.240,0:04:13.096
είναι πραγματικά ζωτικό[br]από εξελικτική άποψη.

0:04:13.120,0:04:15.176
Συνδέει άψογα το κολύμπι,

0:04:15.200,0:04:17.096
όπως στα χέλια ή στα ψάρια,

0:04:17.120,0:04:21.240
με την τετραπλούσα κίνηση που έχουν[br]τα θηλαστικά, γάτες και άνθρωποι.

0:04:22.130,0:04:23.846
Στην πραγματικότητα,[br]η νέα σαλαμάνδρα

0:04:23.846,0:04:26.236
μοιάζει στην αρχική[br]των χερσαίων σπονδυλωτών,

0:04:26.240,0:04:27.776
σχεδόν ένα ζωντανό απολίθωμα,

0:04:27.800,0:04:29.736
που μας δίνει πρόσβαση στον πρόγονο,

0:04:29.760,0:04:32.680
ο πρόγονος σε όλα τα επίγεια τετράποδα.

0:04:33.240,0:04:34.616
Λοιπόν, η σαλαμάνδρα κολυμπά

0:04:34.640,0:04:37.136
κάνοντας χελιοειδής κίνηση,

0:04:37.160,0:04:40.800
διαδίδοντας ένα ωραίο κύμα μυϊκής[br]δραστηριότητας από το κεφάλι στην ουρά.

0:04:41.440,0:04:43.616
Αν βάλετε τη σαλαμάνδρα στο έδαφος,

0:04:43.640,0:04:45.976
αλλάζει σε γρήγορο βάδισμα.

0:04:46.000,0:04:48.863
Εδώ, έχουμε μια ωραία[br]περιοδική ενεργοποίηση των άκρων,

0:04:48.887,0:04:50.496
τα οποία συντονίζονται πολύ καλά

0:04:50.520,0:04:53.176
με αυτόν τον σταθερό[br]κυματισμό του σώματος,

0:04:53.200,0:04:56.856
και αυτό είναι ακριβώς το βάδισμα[br]που βλέπετε εδώ στο Pleurobot.

0:04:56.880,0:04:59.856
Τώρα, κάτι πολύ περίεργο[br]και πραγματικά συναρπαστικό

0:04:59.880,0:05:04.016
είναι το γεγονός ότι όλα αυτά γίνονται[br]μόνο από το νωτιαίο μυελό και το σώμα.

0:05:04.040,0:05:06.040
Στον εγκέφαλο μιας σαλαμάνδρας --

0:05:06.064,0:05:08.080
καθόλου ωραίο,[br]αλλά αφαιρείτε το κεφάλι --

0:05:08.104,0:05:10.776
αν διεγείρετε ηλεκτρικά το νωτιαίο μυελό,

0:05:10.800,0:05:14.056
σε χαμηλό επίπεδο αυτό προκαλεί βάδισμα.

0:05:14.080,0:05:16.536
Σε λίγο περισσότερο, επιταχύνει.

0:05:16.560,0:05:18.456
Και σε κάποιο σημείο, υπάρχει ένα όριο,

0:05:18.480,0:05:21.016
όπου αυτόματα,[br]το ζώο μεταβαίνει σε κολύμπι.

0:05:21.040,0:05:22.416
Αυτό είναι καταπληκτικό.

0:05:22.440,0:05:23.936
Απλά αλλάζοντας τη διέγερση,

0:05:23.960,0:05:25.696
σαν να πιέζετε το πεντάλ γκαζιού

0:05:25.720,0:05:27.856
στο νωτιαίο μυελό

0:05:27.880,0:05:30.880
εναλλάσσεται μεταξύ δύο[br]πολύ διαφορετικών κινήσεων.

0:05:32.440,0:05:35.016
Στην πραγματικότητα, το ίδιο[br]έχει παρατηρηθεί σε γάτες.

0:05:35.020,0:05:37.076
Εάν διεγείρετε[br]το νωτιαίο μυελό μιας γάτας,

0:05:37.080,0:05:39.296
εναλλάσσετε περπάτημα,[br]τρέξιμο και καλπασμό.

0:05:39.320,0:05:42.056
Ή στα πουλιά, κάνετε[br]εναλλαγή μεταξύ περπατήματος,

0:05:42.080,0:05:43.536
σε χαμηλό επίπεδο διέγερσης,

0:05:43.560,0:05:46.350
και φτερουγίσματος[br]σε διέγερση υψηλού επιπέδου.

0:05:46.350,0:05:48.446
Αυτό δείχνει πραγματικά[br]ότι ο νωτιαίος μυελός

0:05:48.446,0:05:50.856
είναι ένας πολύ εξελιγμένος[br]ελεγκτής μετακίνησης.

0:05:50.880,0:05:53.336
Μελετήσαμε την κίνηση[br]της σαλαμάνδρας λεπτομερώς,

0:05:53.360,0:05:56.456
έχοντας πρόσβαση σε μια[br]συσκευή βίντεο με ακτίνες Χ

0:05:56.480,0:06:00.056
του καθηγητή Μάρτιν Φίσερ[br]στο Πανεπιστήμιο Ιένα της Γερμανίας.

0:06:00.080,0:06:02.656
Χάρη σε αυτήν,[br]μία πραγματικά εκπληκτική μηχανή,

0:06:02.680,0:06:05.136
καταγράψαμε όλες τις κινήσεις[br]με μεγάλη λεπτομέρεια.

0:06:05.160,0:06:06.416
Αυτό και κάναμε.

0:06:06.440,0:06:09.616
Βασικά βρήκαμε ποια οστά[br]είναι σημαντικά για εμάς

0:06:09.640,0:06:12.656
και συλλέξαμε[br]την τρισδιάσταση κίνησή τους.

0:06:12.680,0:06:15.376
Συλλέξαμε μια βάση δεδομένων με κινήσεις,

0:06:15.400,0:06:17.056
τόσο στο έδαφος όσο και στο νερό,

0:06:17.080,0:06:19.499
μία μεγάλη βάση δεδομένων[br]όλων των κινήσεων

0:06:19.499,0:06:20.833
που μπορεί να κάνει ένα ζώο.

0:06:20.858,0:06:24.008
Στη συνέχεια τις επαναλάβαμε[br]στο ρομπότ μας.

0:06:24.033,0:06:27.416
Κάναμε βελτιστοποίηση[br]για να μάθουμε τη σωστή δομή,

0:06:27.430,0:06:30.096
πού να βάλουμε τους κινητήρες,[br]πώς να τους διασυνδέσουμε,

0:06:30.100,0:06:33.190
για να επαναλαμβάνονται όσο το δυνατόν[br]καλύτερα αυτές οι κινήσεις.

0:06:33.680,0:06:36.040
Και έτσι ξεκίνησε το Pleurobot.

0:06:37.200,0:06:39.636
Ας δούμε λοιπόν πόσο κοντά[br]είναι στο πραγματικό ζώο.

0:06:40.960,0:06:43.456
Αυτό που βλέπετε εδώ[br]είναι σχεδόν άμεση σύγκριση

0:06:43.480,0:06:46.176
στο περπάτημα του πραγματικού ζώου[br]και του Pleurobot.

0:06:46.200,0:06:48.966
Έχουμε μία επανάληψη[br]σχεδόν ένα προς ένα

0:06:48.966,0:06:50.216
στο βάδισμα.

0:06:50.240,0:06:52.840
Αργά και προς τα πίσω[br]φαίνεται ακόμα καλύτερα.

0:06:55.520,0:06:57.896
Ακόμα καλύτερα, μπορεί να κολυμπήσει.

0:06:57.920,0:07:00.936
Γι 'αυτό έχουμε μία στεγνή στολή[br]που φοράμε στο ρομπότ --

0:07:00.960,0:07:02.056
(Γέλια)

0:07:02.080,0:07:05.256
και στη συνέχεια αναπαράγουμε[br]τις κινήσεις κολύμβησης.

0:07:05.280,0:07:08.616
Και εδώ, ήμασταν πολύ χαρούμενοι,[br]γιατί αυτό είναι δύσκολο να γίνει.

0:07:08.640,0:07:10.856
Η φυσική της αλληλεπίδρασης[br]είναι περίπλοκη.

0:07:10.880,0:07:13.296
Το ρομπότ είναι πολύ μεγαλύτερο[br]από ένα μικρό ζώο,

0:07:13.320,0:07:16.376
έτσι έπρεπε να κάνουμε[br]δυναμική κλιμάκωση συχνοτήτων

0:07:16.400,0:07:18.736
για να επιβεβαιώσουμε[br]ίδια φυσική αλληλεπίδραση.

0:07:18.760,0:07:21.176
Αλλά βλέπετε στο τέλος[br]έχουμε μια μεγάλη ομοιότητα

0:07:21.200,0:07:23.080
και ήμασταν πολύ χαρούμενοι με αυτό.

0:07:23.480,0:07:25.650
Ας πάμε λοιπόν στο νωτιαίο μυελό.

0:07:25.650,0:07:28.026
Αυτό, λοιπόν, που κάναμε[br]με τον Ζαν-Μαρί Καμπελγκέν

0:07:28.026,0:07:30.280
είναι το μοντέλο κυκλωμάτων[br]του νωτιαίου μυελού.

0:07:31.040,0:07:33.176
Το ενδιαφέρον είναι ότι η σαλαμάνδρα

0:07:33.200,0:07:34.820
έχει ένα πολύ πρωτόγονο κύκλωμα,

0:07:34.844,0:07:37.496
που είναι πολύ παρόμοιο[br]με αυτό της σμέρνας,

0:07:37.520,0:07:39.496
αυτό το πρωτόγονο ψάρι,

0:07:39.520,0:07:41.200
και φαίνεται ότι με την εξέλιξη,

0:07:41.200,0:07:44.246
νέοι νευρωνικοί ταλαντωτές[br]προστέθηκαν για τον έλεγχο των άκρων,

0:07:44.246,0:07:45.590
για την κίνηση των ποδιών.

0:07:45.590,0:07:47.876
Ξέρουμε πού είναι[br]αυτοί οι νευρωνικοί ταλαντωτές,

0:07:47.880,0:07:50.136
αλλά κάναμε ένα μαθηματικό μοντέλο

0:07:50.160,0:07:51.670
για τη σύνδεσή τους

0:07:51.670,0:07:54.766
ώστε να επιτραπεί η μετάβαση[br]μεταξύ των δύο διαφορετικών κινήσεων.

0:07:54.766,0:07:57.320
Και το δοκιμάσαμε στο ρομπότ.

0:07:57.680,0:07:58.880
Έτσι φαίνεται.

0:08:06.920,0:08:09.936
Εδώ βλέπετε μια προηγούμενη[br]έκδοση του Pleurobot

0:08:09.960,0:08:13.056
πλήρως ελεγχόμενο από το[br]μοντέλο του νωτιαίου μυελού μας

0:08:13.080,0:08:14.680
προγραμματισμένο στο ρομπότ.

0:08:15.280,0:08:16.440
Το μόνο που κάνουμε

0:08:16.440,0:08:18.726
είναι η αποστολή στο ρομπότ[br]μέσω τηλεχειριστηρίου[br]

0:08:18.726,0:08:21.216
των δύο σημάτων που θα λάμβανε

0:08:21.240,0:08:22.840
από το άνω μέρος του εγκεφάλου.

0:08:23.480,0:08:26.176
Το ενδιαφέρον είναι ότι[br]παίζοντας με αυτά τα σήματα,

0:08:26.200,0:08:29.000
ελέγχουμε πλήρως την ταχύτητα,[br]κατεύθυνση και τύπο βάδισης.

0:08:29.600,0:08:30.816
Για παράδειγμα,

0:08:30.840,0:08:34.416
όταν διεγείρουμε σε χαμηλό επίπεδο[br]έχουμε βάδισμα

0:08:34.440,0:08:36.436
και σε κάποιο σημείο, αν διεγείρουμε πολύ,

0:08:36.440,0:08:38.600
αλλάζει πολύ γρήγορα σε κολύμβηση.

0:08:39.480,0:08:41.696
Τέλος, μπορούμε να το στρέψουμε πολύ ωραία

0:08:41.720,0:08:45.240
διεγείροντας μόνο τη μια πλευρά[br]του νωτιαίου μυελού.

0:08:46.200,0:08:47.816
Νομίζω ότι είναι πραγματικά όμορφο

0:08:47.840,0:08:50.096
το πώς η φύση έχει κατανείμει τον έλεγχο

0:08:50.120,0:08:52.976
για να δώσει πραγματικά μεγάλη ευθύνη[br]στο νωτιαίο μυελό,

0:08:53.000,0:08:56.640
έτσι ώστε το άνω μέρος του εγκεφάλου[br]δεν χρειάζεται να ανησυχεί για κάθε μυ.

0:08:56.640,0:08:59.236
Απλά ανησυχεί για[br]τη διαμόρφωση υψηλού επιπέδου

0:08:59.240,0:09:02.816
και ο νωτιαίος μυελός[br]συντονίζει όλους τους άλλους μύες.

0:09:02.840,0:09:06.360
Ας δούμε την κίνηση της γάτας[br]και τη σημασία της βιο-μηχανικής.

0:09:07.080,0:09:08.336
Αυτό είναι ένα άλλο έργο

0:09:08.360,0:09:10.776
όπου μελετήσαμε τη βιο-μηχανική της γάτας

0:09:10.800,0:09:14.696
και θέλαμε να δούμε πόσο[br]η μορφολογία βοηθά τη μετακίνηση.

0:09:14.720,0:09:18.336
Βρήκαμε τρία σημαντικά[br]κριτήρια στις ιδιότητες,

0:09:18.360,0:09:19.680
βασικά, των άκρων.

0:09:20.320,0:09:22.296
Το πρώτο είναι ότι το άκρο της γάτας

0:09:22.320,0:09:25.016
ομοιάζει λίγο-πολύ με παντογράφο.

0:09:25.040,0:09:27.256
Ο παντογράφος είναι μια μηχανική δομή

0:09:27.280,0:09:30.680
που κρατά το ανώτερο τμήμα[br]και τα κάτω τμήματα παράλληλα.

0:09:31.600,0:09:34.696
Έτσι ένα απλό[br]γεωμετρικό σύστημα συντονίζει

0:09:34.720,0:09:36.536
την εσωτερική κίνηση των τμημάτων.

0:09:36.560,0:09:39.616
Μια δεύτερη ιδιότητα των άκρων[br]της γάτας είναι η ελαφρότητα.

0:09:39.640,0:09:41.496
Οι περισσότεροι μύες είναι στον κορμό,

0:09:41.520,0:09:44.416
μια καλή ιδέα, γιατί έτσι[br]τα άκρα έχουν χαμηλή αδράνεια

0:09:44.440,0:09:46.216
και μετακινούνται πολύ γρήγορα.

0:09:46.240,0:09:50.056
Η τελευταία σημαντική ιδιότητα είναι η[br]πολύ ελαστική συμπεριφορά του άκρου,

0:09:50.080,0:09:52.736
ώστε να χειρίζεται[br]προσκρούσεις και δυνάμεις.

0:09:52.760,0:09:55.096
Έτσι σχεδιάσαμε το Cheetah-Cub.

0:09:55.120,0:09:57.420
Ας προσκαλέσουμε λοιπόν[br]το Cheetah-Cub στη σκηνή.

0:10:02.160,0:10:05.816
Αυτός είναι ο Πίτερ Έκαρτ, ο οποίος[br]κάνει διδακτορικό σε αυτό το ρομπότ,

0:10:05.840,0:10:07.896
και είναι ένα μικρό χαριτωμένο ρομπότ.

0:10:07.920,0:10:09.176
Μοιάζει λίγο με παιχνίδι,

0:10:09.180,0:10:11.286
αλλά χρησιμοποιήθηκε[br]ως επιστημονικό εργαλείο

0:10:11.286,0:10:14.576
για να διερευνήσουν αυτές τις ιδιότητες[br]των ποδιών της γάτας.

0:10:14.600,0:10:17.216
Βλέπετε, είναι πολύ συμβατό, πολύ ελαφρύ

0:10:17.240,0:10:18.496
και επίσης πολύ ελαστικό,

0:10:18.520,0:10:21.280
τόσο που μπορείτε να το πιέσετε κάτω[br]και να μην σπάσει.

0:10:21.280,0:10:22.806
Θα αναπηδήξει, για την ακρίβεια.

0:10:22.806,0:10:25.680
Αυτή η πολύ ελαστική ιδιότητα[br]είναι επίσης πολύ σημαντική.

0:10:27.160,0:10:29.056
Βλέπετε λίγο αυτές τις ιδιότητες

0:10:29.080,0:10:31.480
των τριών αυτών τμημάτων[br]του ποδιού ως παντογράφου.

0:10:32.280,0:10:35.056
Τώρα, το ενδιαφέρον είναι ότι[br]αυτό το πολύ δυναμικό βάδισμα

0:10:35.080,0:10:36.976
λαμβάνεται καθαρά σε ανοικτό βρόχο,

0:10:37.000,0:10:40.136
χωρίς αισθητήρες,[br]χωρίς πολύπλοκες ανατροφοδοτήσεις.

0:10:40.160,0:10:42.576
Αυτό είναι ενδιαφέρον, γιατί σημαίνει

0:10:42.600,0:10:46.616
ότι η μαχανική και μόνο σταθεροποίησε[br]αυτό το αρκετά γρήγορο βάδισμα

0:10:46.640,0:10:50.816
και ότι πραγματικά η καλή μηχανική[br]ήδη ουσιαστικά απλοποιεί τη μετακίνηση

0:10:50.840,0:10:54.136
σε βαθμό που μπορούμε ακόμη[br]να διαταράξουμε μια μικρή μετακίνηση,

0:10:54.160,0:10:55.816
όπως θα δείτε στο επόμενο βίντεο,

0:10:55.840,0:10:59.736
όπου μπορούμε να κάνουμε μια άσκηση[br]όπου το ρομπότ κατεβαίνει μία κλίμακα

0:10:59.760,0:11:01.376
και το ρομπότ δεν θα πέσει,

0:11:01.400,0:11:02.976
που ήταν μια έκπληξη για εμάς.

0:11:03.000,0:11:04.416
Είναι μια μικρή διαταραχή.

0:11:04.440,0:11:06.856
Περίμενα το ρομπότ να πέσει αμέσως,

0:11:06.880,0:11:09.316
χωρίς αισθητήρες, ούτε[br]βρόγχο γρήγορης ανάδρασης.

0:11:09.340,0:11:11.536
Μόνο η μηχανική σταθεροποίησε το βάδισμα,

0:11:11.560,0:11:13.136
και το ρομπότ δεν πέφτει.

0:11:13.160,0:11:16.296
Προφανώς, εάν κάνετε το σκαλί[br]μεγαλύτερο και αν έχετε εμπόδια,

0:11:16.320,0:11:19.976
χρειάζεστε τους πλήρεις βρόχους ελέγχου[br]και όλα τα αντανακλαστικά.

0:11:20.000,0:11:22.936
Το σημαντικό εδώ είναι[br]ότι μόνο για μικρές διαταραχές,

0:11:22.960,0:11:24.456
η μηχανική έχει δίκιο.

0:11:24.480,0:11:26.826
Αυτό είναι ένα σημαντικό[br]μήνυμα της βιο-μηχανικής

0:11:26.826,0:11:28.791
και της ρομποτικής στους νευροεπιστήμες,

0:11:28.815,0:11:33.495
που λέει να μην υποτιμάτε τον βαθμό[br]που το σώμα βοηθά στη μετακίνηση.

0:11:35.440,0:11:37.680
Πώς σχετίζεται αυτό[br]με την ανθρώπινη μετακίνηση;

0:11:37.960,0:11:41.600
Σαφώς, αυτή είναι πιο περίπλοκη[br]από της γάτας και της σαλαμάνδρας,

0:11:42.360,0:11:45.496
αλλά το ανθρώπινο νευρικό σύστημα[br]είναι πολύ παρόμοιο

0:11:45.520,0:11:47.096
με αυτό των άλλων σπονδυλωτών.

0:11:47.120,0:11:48.576
Και ειδικά ο νωτιαίος μυελός

0:11:48.600,0:11:51.410
είναι επίσης ο βασικός ελεγκτής[br]στη μετακίνηση του ανθρώπου.

0:11:51.760,0:11:54.176
Γι' αυτό, αν υπάρχει μια βλάβη[br]στον νωτιαίο μυελό,

0:11:54.200,0:11:55.696
έχει δραματικά αποτελέσματα.

0:11:55.720,0:11:58.496
Το άτομο μπορεί να γίνει[br]παραπληγικό ή τετραπληγικό.

0:11:58.520,0:12:00.896
Αυτό γιατί ο εγκέφαλος[br]χάνει την επικοινωνία

0:12:00.920,0:12:02.176
με τον νωτιαίο μυελό.

0:12:02.200,0:12:04.416
Ειδικά, χάνει αυτή τη φθίνουσα διαμόρφωση

0:12:04.440,0:12:06.440
να ξεκινήσει και να ρυθμίσει[br]τη μετακίνηση.

0:12:07.640,0:12:09.336
Ένας στόχος της νευροπροστασίας

0:12:09.360,0:12:11.736
είναι η επανενεργοποίηση[br]αυτής της επικοινωνίας

0:12:11.760,0:12:14.200
χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές[br]ή χημικές διεγέρσεις.

0:12:14.840,0:12:17.776
Υπάρχουν αρκετές ομάδες[br]στον κόσμο που κάνουν ακριβώς αυτό,

0:12:17.800,0:12:19.010
ειδικά στο EPFL.

0:12:19.010,0:12:21.536
Οι συνάδελφοι Γκρεγκουάρ Κορτίν[br]και Σιλβέστρο Μιτσέρα,

0:12:21.560,0:12:22.940
με τους οποίους συνεργάζομαι.

0:12:23.960,0:12:27.056
Αλλά για να γίνει αυτό σωστά,[br]είναι πολύ σημαντικό να καταλάβουμε

0:12:27.080,0:12:28.816
πώς λειτουργεί ο νωτιαίος μυελός,

0:12:28.840,0:12:30.536
πώς αλληλεπιδρά με το σώμα

0:12:30.560,0:12:33.040
και πώς ο εγκέφαλος[br]επικοινωνεί με τον νωτιαίο μυελό.

0:12:33.800,0:12:36.696
Εδώ είναι όπου τα ρομπότ[br]και τα μοντέλα που παρουσίασα σήμερα

0:12:36.720,0:12:38.616
ελπίζω να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο

0:12:38.640,0:12:41.296
προς αυτούς τους πολύ σημαντικούς στόχους.

0:12:41.320,0:12:42.536
Ευχαριστώ.

0:12:42.560,0:12:47.120
(Χειροκρότημα)

0:12:52.100,0:12:54.766
Μπρούνο Τζιουσάνι: Άουκε, είδα[br]στο εργαστήριο άλλα ρομπότ

0:12:54.766,0:12:57.216
που κάνουν πράγματα[br]όπως κολύμπι σε ρύπανση

0:12:57.240,0:12:59.696
και μέτρηση της ρύπανσης ενώ κολυμπούν.

0:12:59.720,0:13:00.936
Αλλά για αυτό,

0:13:00.960,0:13:04.440
που αναφέρατε στη συζήτησή σας,[br]ως ένα πλευρικό έργο

0:13:05.640,0:13:06.856
έρευνας και διάσωσης,

0:13:06.880,0:13:09.056
και έχει μια κάμερα στη μύτη του.

0:13:09.080,0:13:11.576
Άουκε Έισπιρτ: Απολύτως. Tο ρομπότ --

0:13:11.600,0:13:13.029
Έχουμε μερικά παράγωγα έργα,

0:13:13.053,0:13:16.496
όπου θα θέλαμε τα ρομπότ[br]να κάνουν έρευνα και διάσωση,

0:13:16.520,0:13:18.096
έτσι το ρομπότ σάς βλέπει τώρα.

0:13:18.120,0:13:21.296
Το μεγάλο όραμα είναι,[br]αν έχετε μια δύσκολη κατάσταση,

0:13:21.320,0:13:24.936
όπως ένα καταρρεύσαν κτίριο[br]ή ένα κτίριο που έχει πλημμυρίσει,

0:13:24.960,0:13:28.296
αυτό είναι πολύ επικίνδυνο για ομάδες[br]ή ακόμα και σκύλους διάσωσης,

0:13:28.320,0:13:31.160
γιατί να μην πάει ένα έρπον ρομπότ,[br]που κολυμπά, περπατά,

0:13:31.160,0:13:34.446
με μια κάμερα για να διενεργήσει[br]επιθεώρηση και να εντοπίσει επιζώντες

0:13:34.446,0:13:37.216
και ενδεχομένως να αποκαταστήσει[br]μια επικοινωνιακή σύνδεση.

0:13:37.240,0:13:40.816
ΜΓ: Φυσικά, υποθέτοντας ότι οι επιζώντες[br]δεν θα φοβηθούν τη μορφή του.

0:13:40.840,0:13:44.136
AΕ: Ναι, θα πρέπει πιθανώς[br]να αλλάξουμε την εμφάνιση αρκετά,

0:13:44.160,0:13:46.976
γιατί εδώ ο επιζών μπορεί να[br]πεθάνει από καρδιακή προσβολή,

0:13:47.000,0:13:49.536
απλά ανησυχώντας ότι αυτό θα τον φάει.

0:13:49.560,0:13:52.416
Αλλά, αλλάζοντας την εμφάνιση[br]και καθιστώντας την πιο ισχυρή,

0:13:52.440,0:13:54.496
είμαι βέβαιος ότι θα βγει[br]ένα καλό εργαλείο.

0:13:54.520,0:13:56.806
ΜΓ: Σας ευχαριστώ πολύ.[br]Εσάς και την ομάδα σας.