WEBVTT

00:00:00.760 --> 00:00:02.600
Αυτό είναι το Pleurobot.

00:00:03.400 --> 00:00:07.016
Είναι ένα ρομπότ που σχεδιάστηκε
να μιμείται πιστά ένα είδος σαλαμάνδας

00:00:07.040 --> 00:00:08.620
που ονομάζεται Pleurodeles waltl.

00:00:09.240 --> 00:00:11.496
Το Pleurobot μπορεί
να περπατήσει, όπως βλέπετε,

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

NOTE Paragraph

00:00:14.280 --> 00:00:16.611
Ίσως αναρωτηθείτε γιατί
σχεδιάσαμε αυτό το ρομπότ;

00:00:16.960 --> 00:00:20.722
Έχει σχεδιαστεί ως επιστημονικό
εργαλείο για τη νευροεπιστήμη.

00:00:21.400 --> 00:00:23.896
Πράγματι, το σχεδιάσαμε
μαζί με νευροβιολόγους

00:00:23.920 --> 00:00:25.846
για να κατανοήσουμε πώς κινούνται τα ζώα

00:00:25.846 --> 00:00:28.600
και ειδικά πώς ο νωτιαίος μυελός
ελέγχει τη μετακίνηση.

00:00:29.400 --> 00:00:31.446
Όσο περισσότερο εργάζομαι
στη βιορομποτική,

00:00:31.446 --> 00:00:33.971
τόσο περισσότερο εντυπωσιάζομαι
με την κίνηση στα ζώα.

00:00:33.971 --> 00:00:38.216
Αν το σκεφτείτε, το δελφίνι που κολύμπα
ή η γάτα που τρέχει ή κάνει άλματα

00:00:38.240 --> 00:00:39.816
ή ακόμα και εμάς τους ανθρώπους

00:00:39.840 --> 00:00:41.696
όταν κάνουμε τζόκινγκ ή παίζουμε τένις,

00:00:41.696 --> 00:00:43.240
κάνουμε καταπληκτικά πράγματα.

00:00:43.880 --> 00:00:48.126
Για την ακρίβεια, το νευρικό μας σύστημα
λύνει ένα πολύπλοκο πρόβλημα ελέγχου.

00:00:48.126 --> 00:00:51.136
Πρέπει να συντονίσει
τέλεια περίπου 200 μύες,

00:00:51.160 --> 00:00:54.840
γιατί αν ο συντονισμός είναι κακός,
πέφτουμε ή παραπατάμε.

00:00:55.560 --> 00:00:58.280
Στόχος μου είναι να καταλάβω
πώς λειτουργεί αυτό.

NOTE Paragraph

00:00:59.160 --> 00:01:02.000
Υπάρχουν τέσσερα βασικά στοιχεία
στη μετακίνηση των ζώων.

00:01:02.800 --> 00:01:04.736
Το πρώτο στοιχείο είναι απλά το σώμα

00:01:04.760 --> 00:01:06.736
και δεν πρέπει ποτέ να υποτιμούμε

00:01:06.760 --> 00:01:10.240
τον βαθμό που η βιο-μηχανική
απλοποιεί την κίνηση των ζώων.

00:01:10.920 --> 00:01:12.406
Μετά, έχουμε τον νωτιαίο μυελό,

00:01:12.406 --> 00:01:14.310
όπου θα βρούμε τα αντανακλαστικά,

00:01:14.310 --> 00:01:17.886
πολλαπλά αντανακλαστικά φτιάχνουν
έναν βρόχο αισθητικο-κινητικού συντονισμού

00:01:17.886 --> 00:01:21.550
μεταξύ νευρικής δραστηριότητας στο νωτιαίο
μυελό και μηχανικής δραστηριότητας.

00:01:22.000 --> 00:01:24.976
Το τρίτο στοιχείο είναι
οι κεντρικές γεννήτριες μοτίβων.

00:01:25.000 --> 00:01:28.896
Αυτές είναι πολύ ενδιαφέροντα κυκλώματα
στον νωτιαίο μυελό των σπονδυλωτών ζώων

00:01:28.920 --> 00:01:30.536
που αυτο-δημιουργούν,

00:01:30.560 --> 00:01:33.296
πολύ συντονισμένα
ρυθμικά πρότυπα δραστηριότητας,

00:01:33.320 --> 00:01:35.696
ενόσω λαμβάνουν πολύ απλά σήματα εισόδου.

00:01:35.720 --> 00:01:36.930
Αυτά τα σήματα εισόδου

00:01:36.930 --> 00:01:40.100
έρχονται απ' τη φθίνουσα διαμόρφωση
υψηλότερων μερών του εγκεφάλου,

NOTE Paragraph

00:01:40.100 --> 00:01:42.926
όπως ο κινητικός φλοιός,
η παρεγκεφαλίδα, τα βασικά γάγγλια,

00:01:42.926 --> 00:01:45.036
ρυθμίζουν τη δραστηριότητα
στον νωτιαίο μυελό

00:01:45.036 --> 00:01:46.360
ενόσω μετακινούμαστε.

00:01:46.360 --> 00:01:49.686
Το ενδιαφέρον είναι ο βαθμός και μόνο
ενός χαμηλού επιπέδου συστατικού,

00:01:49.686 --> 00:01:51.600
του νωτιαίου μυελού μαζί με το σώμα,

00:01:51.600 --> 00:01:54.086
που λύνει ένα μεγάλο μέρος
του προβλήματος κίνησης.

00:01:54.086 --> 00:01:56.652
Πιθανότατα γνωρίζετε ότι αν
κόψετε το κεφάλι μιας κότας

00:01:56.652 --> 00:01:58.177
μπορεί να τρέξει για λίγο,

00:01:58.177 --> 00:02:01.030
αποδεικνύει ότι μόνο το κάτω μέρος,
νωτιαίος μυελός και σώμα,

00:02:01.030 --> 00:02:03.373
έχει ήδη λύσει ένα μεγάλο
μέρος της μετακίνησης.

NOTE Paragraph

00:02:03.397 --> 00:02:05.856
Η κατανόηση αυτής της λειτουργίας
είναι περίπλοκη,

00:02:05.880 --> 00:02:07.170
γιατί πρώτα απ' όλα

00:02:07.170 --> 00:02:09.850
η καταγραφή δραστηριότητας
νωτιαίου μυελού είναι δύσκολη.

00:02:09.850 --> 00:02:12.706
Είναι πιο εύκολη η τοποθέτηση
ηλεκτρόδιου στον κινητικό φλοιό

00:02:12.706 --> 00:02:15.660
από το νωτιαίο μυελό, επειδή
προστατεύεται από τους σπονδύλους.

00:02:15.660 --> 00:02:17.556
Ειδικά στον άνθρωπο, είναι δύσκολο.

00:02:17.560 --> 00:02:21.336
Η δεύτερη δυσκολία έγκειται
στην πολύ περίπλοκη

00:02:21.360 --> 00:02:24.456
και δυναμική αλληλεπίδραση
μεταξύ αυτών των τεσσάρων στοιχείων.

00:02:24.456 --> 00:02:27.680
Είναι πολύ δύσκολο να φανεί
ποιος είναι ο ρόλος καθενός χρονικά.

00:02:28.880 --> 00:02:32.616
Σε αυτό το σημείο βιορομπότ, όπως
το Pleurobot, και μαθηματικά μοντέλα

00:02:32.640 --> 00:02:34.390
μπορούν πραγματικά να μας βοηθήσουν.

NOTE Paragraph

00:02:35.480 --> 00:02:36.736
Τι είναι τα βιορομπότ;

00:02:36.760 --> 00:02:39.496
Τα βιορομπότ είναι ένα ενεργό πεδίο
έρευνας στη ρομποτική,

00:02:39.520 --> 00:02:41.976
όπου ο άνθρωπος θέλει
να εμπνευστεί από τα ζώα

00:02:42.000 --> 00:02:44.456
για να περπατήσουν τα ρομπότ,

00:02:44.480 --> 00:02:47.136
όπως τα ρομπότ υπηρεσίας,
αναζήτησης και διάσωσης

00:02:47.160 --> 00:02:48.360
ή ρομπότ πεδίου.

00:02:48.880 --> 00:02:51.576
Εδώ ο μεγάλος στόχος
είναι η έμπνευση από τα ζώα,

00:02:51.600 --> 00:02:53.936
ώστε να περπατούν τα ρομπότ
σε σύνθετο έδαφος --

00:02:53.960 --> 00:02:55.570
σκάλες, βουνά, δάση,

00:02:55.570 --> 00:02:57.616
μέρη όπου τα ρομπότ
αντιμετωπίζουν δυσκολίες

00:02:57.620 --> 00:02:59.716
και όπου τα ζώα κάνουν
πολύ καλύτερη δουλειά.

00:02:59.716 --> 00:03:02.216
Το ρομπότ είναι ένα υπέροχο
επιστημονικό εργαλείο.

00:03:02.240 --> 00:03:04.860
Υπάρχουν μερικά ωραία έργα
όπου χρησιμοποιούνται ρομπότ,

00:03:04.884 --> 00:03:08.856
όπως στη νευροεπιστήμη,
στη βιο-μηχανική ή στην υδροδυναμική.

00:03:08.880 --> 00:03:11.000
Αυτός είναι ακριβώς
ο σκοπός του Pleurobot.

00:03:11.600 --> 00:03:14.536
Στο εργαστήριό μου
συνεργαζόμαστε με νευροβιολόγους,

00:03:14.560 --> 00:03:17.776
όπως ο Ζαν-Μαρί Καμπελγκέν,
νευροβιολόγος στο Μπορντό της Γαλλίας,

00:03:17.800 --> 00:03:21.840
για τη δημιουργία μοντέλων νωτιαίου μυελού
και την εφαρμογή τους στα ρομπότ.

00:03:22.480 --> 00:03:24.096
Θέλουμε κάτι απλό.

NOTE Paragraph

00:03:24.120 --> 00:03:26.096
Έτσι ξεκινάμε με απλά ζώα,

00:03:26.120 --> 00:03:28.376
όπως οι σμέρνες, που είναι
πολύ πρωτόγονα ψάρια,

00:03:28.400 --> 00:03:30.896
και προχωράμε σταδιακά
σε πιο περίπλοκη μετακίνηση,

00:03:30.920 --> 00:03:32.176
όπως της σαλαμάνδρας,

00:03:32.200 --> 00:03:33.926
αλλά και της γάτας και του ανθρώπου,

00:03:33.926 --> 00:03:34.920
στα θηλαστικά.

00:03:35.880 --> 00:03:38.256
Εδώ, το ρομπότ γίνεται
ένα ενδιαφέρον εργαλείο

00:03:38.280 --> 00:03:40.216
για την επικύρωση των μοντέλων μας.

00:03:40.220 --> 00:03:43.316
Για εμένα, το Pleurobot είναι ένα
όνειρο που έγινε πραγματικότητα.

00:03:43.316 --> 00:03:46.536
Πριν από 20 χρόνια δούλευα
σε έναν υπολογιστή

00:03:46.560 --> 00:03:49.216
προσομοιώνοντας κινήσεις
σμέρνας και σαλαμάνδρας

00:03:49.240 --> 00:03:50.776
για το διδακτορικό μου.

00:03:50.800 --> 00:03:54.176
Αλλά πάντα ήξερα ότι οι προσομοιώσεις μου
ήταν μόνο προσεγγίσεις.

00:03:54.200 --> 00:03:58.176
Όπως, προσομοιάζοντας τη φυσική στο νερό
ή στη λάσπη ή στο σύνθετο έδαφος,

00:03:58.200 --> 00:04:00.886
είναι πολύ δύσκολο να προσομοιωθεί
σωστά στον υπολογιστή.

00:04:00.886 --> 00:04:03.600
Γιατί να μην δοκιμάσουμε
με αληθινό ρομπότ;

00:04:03.600 --> 00:04:06.736
Η σαλαμάνδρα είναι ένα
από τα αγαπημένα μου ζώα.

00:04:06.760 --> 00:04:10.216
Αν αναρωτηθείτε γιατί,
ο λόγος είναι ότι ως αμφίβιο,

00:04:10.240 --> 00:04:13.096
είναι πραγματικά ζωτικό
από εξελικτική άποψη.

00:04:13.120 --> 00:04:15.176
Συνδέει άψογα το κολύμπι,

00:04:15.200 --> 00:04:17.096
όπως στα χέλια ή στα ψάρια,

00:04:17.120 --> 00:04:21.240
με την τετραπλούσα κίνηση που έχουν
τα θηλαστικά, γάτες και άνθρωποι.

00:04:22.130 --> 00:04:23.846
Στην πραγματικότητα,
η νέα σαλαμάνδρα

00:04:23.846 --> 00:04:26.236
μοιάζει στην αρχική
των χερσαίων σπονδυλωτών,

00:04:26.240 --> 00:04:27.776
σχεδόν ένα ζωντανό απολίθωμα,

00:04:27.800 --> 00:04:29.736
που μας δίνει πρόσβαση στον πρόγονο,

00:04:29.760 --> 00:04:32.680
ο πρόγονος σε όλα τα επίγεια τετράποδα.

NOTE Paragraph

00:04:33.240 --> 00:04:34.616
Λοιπόν, η σαλαμάνδρα κολυμπά

00:04:34.640 --> 00:04:37.136
κάνοντας χελιοειδής κίνηση,

00:04:37.160 --> 00:04:40.800
διαδίδοντας ένα ωραίο κύμα μυϊκής
δραστηριότητας από το κεφάλι στην ουρά.

00:04:41.440 --> 00:04:43.616
Αν βάλετε τη σαλαμάνδρα στο έδαφος,

00:04:43.640 --> 00:04:45.976
αλλάζει σε γρήγορο βάδισμα.

00:04:46.000 --> 00:04:48.863
Εδώ, έχουμε μια ωραία
περιοδική ενεργοποίηση των άκρων,

00:04:48.887 --> 00:04:50.496
τα οποία συντονίζονται πολύ καλά

00:04:50.520 --> 00:04:53.176
με αυτόν τον σταθερό
κυματισμό του σώματος,

00:04:53.200 --> 00:04:56.856
και αυτό είναι ακριβώς το βάδισμα
που βλέπετε εδώ στο Pleurobot.

00:04:56.880 --> 00:04:59.856
Τώρα, κάτι πολύ περίεργο
και πραγματικά συναρπαστικό

00:04:59.880 --> 00:05:04.016
είναι το γεγονός ότι όλα αυτά γίνονται
μόνο από το νωτιαίο μυελό και το σώμα.

00:05:04.040 --> 00:05:06.040
Στον εγκέφαλο μιας σαλαμάνδρας --

00:05:06.064 --> 00:05:08.080
καθόλου ωραίο,
αλλά αφαιρείτε το κεφάλι --

00:05:08.104 --> 00:05:10.776
αν διεγείρετε ηλεκτρικά το νωτιαίο μυελό,

00:05:10.800 --> 00:05:14.056
σε χαμηλό επίπεδο αυτό προκαλεί βάδισμα.

00:05:14.080 --> 00:05:16.536
Σε λίγο περισσότερο, επιταχύνει.

00:05:16.560 --> 00:05:18.456
Και σε κάποιο σημείο, υπάρχει ένα όριο,

00:05:18.480 --> 00:05:21.016
όπου αυτόματα,
το ζώο μεταβαίνει σε κολύμπι.

00:05:21.040 --> 00:05:22.416
Αυτό είναι καταπληκτικό.

00:05:22.440 --> 00:05:23.936
Απλά αλλάζοντας τη διέγερση,

00:05:23.960 --> 00:05:25.696
σαν να πιέζετε το πεντάλ γκαζιού

00:05:25.720 --> 00:05:27.856
στο νωτιαίο μυελό

00:05:27.880 --> 00:05:30.880
εναλλάσσεται μεταξύ δύο
πολύ διαφορετικών κινήσεων.

00:05:32.440 --> 00:05:35.016
Στην πραγματικότητα, το ίδιο
έχει παρατηρηθεί σε γάτες.

00:05:35.020 --> 00:05:37.076
Εάν διεγείρετε
το νωτιαίο μυελό μιας γάτας,

00:05:37.080 --> 00:05:39.296
εναλλάσσετε περπάτημα,
τρέξιμο και καλπασμό.

00:05:39.320 --> 00:05:42.056
Ή στα πουλιά, κάνετε
εναλλαγή μεταξύ περπατήματος,

00:05:42.080 --> 00:05:43.536
σε χαμηλό επίπεδο διέγερσης,

00:05:43.560 --> 00:05:46.350
και φτερουγίσματος
σε διέγερση υψηλού επιπέδου.

00:05:46.350 --> 00:05:48.446
Αυτό δείχνει πραγματικά
ότι ο νωτιαίος μυελός

00:05:48.446 --> 00:05:50.856
είναι ένας πολύ εξελιγμένος
ελεγκτής μετακίνησης.

NOTE Paragraph

00:05:50.880 --> 00:05:53.336
Μελετήσαμε την κίνηση
της σαλαμάνδρας λεπτομερώς,

00:05:53.360 --> 00:05:56.456
έχοντας πρόσβαση σε μια
συσκευή βίντεο με ακτίνες Χ

00:05:56.480 --> 00:06:00.056
του καθηγητή Μάρτιν Φίσερ
στο Πανεπιστήμιο Ιένα της Γερμανίας.

00:06:00.080 --> 00:06:02.656
Χάρη σε αυτήν,
μία πραγματικά εκπληκτική μηχανή,

00:06:02.680 --> 00:06:05.136
καταγράψαμε όλες τις κινήσεις
με μεγάλη λεπτομέρεια.

00:06:05.160 --> 00:06:06.416
Αυτό και κάναμε.

00:06:06.440 --> 00:06:09.616
Βασικά βρήκαμε ποια οστά
είναι σημαντικά για εμάς

00:06:09.640 --> 00:06:12.656
και συλλέξαμε
την τρισδιάσταση κίνησή τους.

00:06:12.680 --> 00:06:15.376
Συλλέξαμε μια βάση δεδομένων με κινήσεις,

00:06:15.400 --> 00:06:17.056
τόσο στο έδαφος όσο και στο νερό,

00:06:17.080 --> 00:06:19.499
μία μεγάλη βάση δεδομένων
όλων των κινήσεων

00:06:19.499 --> 00:06:20.833
που μπορεί να κάνει ένα ζώο.

00:06:20.858 --> 00:06:24.008
Στη συνέχεια τις επαναλάβαμε
στο ρομπότ μας.

00:06:24.033 --> 00:06:27.416
Κάναμε βελτιστοποίηση
για να μάθουμε τη σωστή δομή,

00:06:27.430 --> 00:06:30.096
πού να βάλουμε τους κινητήρες,
πώς να τους διασυνδέσουμε,

00:06:30.100 --> 00:06:33.190
για να επαναλαμβάνονται όσο το δυνατόν
καλύτερα αυτές οι κινήσεις.

00:06:33.680 --> 00:06:36.040
Και έτσι ξεκίνησε το Pleurobot.

NOTE Paragraph

00:06:37.200 --> 00:06:39.636
Ας δούμε λοιπόν πόσο κοντά
είναι στο πραγματικό ζώο.

00:06:40.960 --> 00:06:43.456
Αυτό που βλέπετε εδώ
είναι σχεδόν άμεση σύγκριση

00:06:43.480 --> 00:06:46.176
στο περπάτημα του πραγματικού ζώου
και του Pleurobot.

00:06:46.200 --> 00:06:48.966
Έχουμε μία επανάληψη
σχεδόν ένα προς ένα

00:06:48.966 --> 00:06:50.216
στο βάδισμα.

00:06:50.240 --> 00:06:52.840
Αργά και προς τα πίσω
φαίνεται ακόμα καλύτερα.

00:06:55.520 --> 00:06:57.896
Ακόμα καλύτερα, μπορεί να κολυμπήσει.

00:06:57.920 --> 00:07:00.936
Γι 'αυτό έχουμε μία στεγνή στολή
που φοράμε στο ρομπότ --

NOTE Paragraph

00:07:00.960 --> 00:07:02.056
(Γέλια)

NOTE Paragraph

00:07:02.080 --> 00:07:05.256
και στη συνέχεια αναπαράγουμε
τις κινήσεις κολύμβησης.

00:07:05.280 --> 00:07:08.616
Και εδώ, ήμασταν πολύ χαρούμενοι,
γιατί αυτό είναι δύσκολο να γίνει.

00:07:08.640 --> 00:07:10.856
Η φυσική της αλληλεπίδρασης
είναι περίπλοκη.

00:07:10.880 --> 00:07:13.296
Το ρομπότ είναι πολύ μεγαλύτερο
από ένα μικρό ζώο,

00:07:13.320 --> 00:07:16.376
έτσι έπρεπε να κάνουμε
δυναμική κλιμάκωση συχνοτήτων

00:07:16.400 --> 00:07:18.736
για να επιβεβαιώσουμε
ίδια φυσική αλληλεπίδραση.

00:07:18.760 --> 00:07:21.176
Αλλά βλέπετε στο τέλος
έχουμε μια μεγάλη ομοιότητα

00:07:21.200 --> 00:07:23.080
και ήμασταν πολύ χαρούμενοι με αυτό.

00:07:23.480 --> 00:07:25.650
Ας πάμε λοιπόν στο νωτιαίο μυελό.

00:07:25.650 --> 00:07:28.026
Αυτό, λοιπόν, που κάναμε
με τον Ζαν-Μαρί Καμπελγκέν

00:07:28.026 --> 00:07:30.280
είναι το μοντέλο κυκλωμάτων
του νωτιαίου μυελού.

00:07:31.040 --> 00:07:33.176
Το ενδιαφέρον είναι ότι η σαλαμάνδρα

00:07:33.200 --> 00:07:34.820
έχει ένα πολύ πρωτόγονο κύκλωμα,

00:07:34.844 --> 00:07:37.496
που είναι πολύ παρόμοιο
με αυτό της σμέρνας,

00:07:37.520 --> 00:07:39.496
αυτό το πρωτόγονο ψάρι,

00:07:39.520 --> 00:07:41.200
και φαίνεται ότι με την εξέλιξη,

00:07:41.200 --> 00:07:44.246
νέοι νευρωνικοί ταλαντωτές
προστέθηκαν για τον έλεγχο των άκρων,

00:07:44.246 --> 00:07:45.590
για την κίνηση των ποδιών.

00:07:45.590 --> 00:07:47.876
Ξέρουμε πού είναι
αυτοί οι νευρωνικοί ταλαντωτές,

00:07:47.880 --> 00:07:50.136
αλλά κάναμε ένα μαθηματικό μοντέλο

00:07:50.160 --> 00:07:51.670
για τη σύνδεσή τους

00:07:51.670 --> 00:07:54.766
ώστε να επιτραπεί η μετάβαση
μεταξύ των δύο διαφορετικών κινήσεων.

00:07:54.766 --> 00:07:57.320
Και το δοκιμάσαμε στο ρομπότ.

NOTE Paragraph

00:07:57.680 --> 00:07:58.880
Έτσι φαίνεται.

00:08:06.920 --> 00:08:09.936
Εδώ βλέπετε μια προηγούμενη
έκδοση του Pleurobot

00:08:09.960 --> 00:08:13.056
πλήρως ελεγχόμενο από το
μοντέλο του νωτιαίου μυελού μας

00:08:13.080 --> 00:08:14.680
προγραμματισμένο στο ρομπότ.

00:08:15.280 --> 00:08:16.440
Το μόνο που κάνουμε

00:08:16.440 --> 00:08:18.726
είναι η αποστολή στο ρομπότ
μέσω τηλεχειριστηρίου


00:08:18.726 --> 00:08:21.216
των δύο σημάτων που θα λάμβανε

00:08:21.240 --> 00:08:22.840
από το άνω μέρος του εγκεφάλου.

00:08:23.480 --> 00:08:26.176
Το ενδιαφέρον είναι ότι
παίζοντας με αυτά τα σήματα,

00:08:26.200 --> 00:08:29.000
ελέγχουμε πλήρως την ταχύτητα,
κατεύθυνση και τύπο βάδισης.

00:08:29.600 --> 00:08:30.816
Για παράδειγμα,

00:08:30.840 --> 00:08:34.416
όταν διεγείρουμε σε χαμηλό επίπεδο
έχουμε βάδισμα

00:08:34.440 --> 00:08:36.436
και σε κάποιο σημείο, αν διεγείρουμε πολύ,

00:08:36.440 --> 00:08:38.600
αλλάζει πολύ γρήγορα σε κολύμβηση.

00:08:39.480 --> 00:08:41.696
Τέλος, μπορούμε να το στρέψουμε πολύ ωραία

00:08:41.720 --> 00:08:45.240
διεγείροντας μόνο τη μια πλευρά
του νωτιαίου μυελού.

00:08:46.200 --> 00:08:47.816
Νομίζω ότι είναι πραγματικά όμορφο

00:08:47.840 --> 00:08:50.096
το πώς η φύση έχει κατανείμει τον έλεγχο

00:08:50.120 --> 00:08:52.976
για να δώσει πραγματικά μεγάλη ευθύνη
στο νωτιαίο μυελό,

00:08:53.000 --> 00:08:56.640
έτσι ώστε το άνω μέρος του εγκεφάλου
δεν χρειάζεται να ανησυχεί για κάθε μυ.

00:08:56.640 --> 00:08:59.236
Απλά ανησυχεί για
τη διαμόρφωση υψηλού επιπέδου

00:08:59.240 --> 00:09:02.816
και ο νωτιαίος μυελός
συντονίζει όλους τους άλλους μύες.

NOTE Paragraph

00:09:02.840 --> 00:09:06.360
Ας δούμε την κίνηση της γάτας
και τη σημασία της βιο-μηχανικής.

00:09:07.080 --> 00:09:08.336
Αυτό είναι ένα άλλο έργο

00:09:08.360 --> 00:09:10.776
όπου μελετήσαμε τη βιο-μηχανική της γάτας

00:09:10.800 --> 00:09:14.696
και θέλαμε να δούμε πόσο
η μορφολογία βοηθά τη μετακίνηση.

00:09:14.720 --> 00:09:18.336
Βρήκαμε τρία σημαντικά
κριτήρια στις ιδιότητες,

00:09:18.360 --> 00:09:19.680
βασικά, των άκρων.

00:09:20.320 --> 00:09:22.296
Το πρώτο είναι ότι το άκρο της γάτας

00:09:22.320 --> 00:09:25.016
ομοιάζει λίγο-πολύ με παντογράφο.

00:09:25.040 --> 00:09:27.256
Ο παντογράφος είναι μια μηχανική δομή

00:09:27.280 --> 00:09:30.680
που κρατά το ανώτερο τμήμα
και τα κάτω τμήματα παράλληλα.

00:09:31.600 --> 00:09:34.696
Έτσι ένα απλό
γεωμετρικό σύστημα συντονίζει

00:09:34.720 --> 00:09:36.536
την εσωτερική κίνηση των τμημάτων.

00:09:36.560 --> 00:09:39.616
Μια δεύτερη ιδιότητα των άκρων
της γάτας είναι η ελαφρότητα.

00:09:39.640 --> 00:09:41.496
Οι περισσότεροι μύες είναι στον κορμό,

00:09:41.520 --> 00:09:44.416
μια καλή ιδέα, γιατί έτσι
τα άκρα έχουν χαμηλή αδράνεια

00:09:44.440 --> 00:09:46.216
και μετακινούνται πολύ γρήγορα.

00:09:46.240 --> 00:09:50.056
Η τελευταία σημαντική ιδιότητα είναι η
πολύ ελαστική συμπεριφορά του άκρου,

00:09:50.080 --> 00:09:52.736
ώστε να χειρίζεται
προσκρούσεις και δυνάμεις.

00:09:52.760 --> 00:09:55.096
Έτσι σχεδιάσαμε το Cheetah-Cub.

NOTE Paragraph

00:09:55.120 --> 00:09:57.420
Ας προσκαλέσουμε λοιπόν
το Cheetah-Cub στη σκηνή.

00:10:02.160 --> 00:10:05.816
Αυτός είναι ο Πίτερ Έκαρτ, ο οποίος
κάνει διδακτορικό σε αυτό το ρομπότ,

00:10:05.840 --> 00:10:07.896
και είναι ένα μικρό χαριτωμένο ρομπότ.

00:10:07.920 --> 00:10:09.176
Μοιάζει λίγο με παιχνίδι,

00:10:09.180 --> 00:10:11.286
αλλά χρησιμοποιήθηκε
ως επιστημονικό εργαλείο

00:10:11.286 --> 00:10:14.576
για να διερευνήσουν αυτές τις ιδιότητες
των ποδιών της γάτας.

00:10:14.600 --> 00:10:17.216
Βλέπετε, είναι πολύ συμβατό, πολύ ελαφρύ

00:10:17.240 --> 00:10:18.496
και επίσης πολύ ελαστικό,

00:10:18.520 --> 00:10:21.280
τόσο που μπορείτε να το πιέσετε κάτω
και να μην σπάσει.

00:10:21.280 --> 00:10:22.806
Θα αναπηδήξει, για την ακρίβεια.

00:10:22.806 --> 00:10:25.680
Αυτή η πολύ ελαστική ιδιότητα
είναι επίσης πολύ σημαντική.

00:10:27.160 --> 00:10:29.056
Βλέπετε λίγο αυτές τις ιδιότητες

00:10:29.080 --> 00:10:31.480
των τριών αυτών τμημάτων
του ποδιού ως παντογράφου.

NOTE Paragraph

00:10:32.280 --> 00:10:35.056
Τώρα, το ενδιαφέρον είναι ότι
αυτό το πολύ δυναμικό βάδισμα

00:10:35.080 --> 00:10:36.976
λαμβάνεται καθαρά σε ανοικτό βρόχο,

00:10:37.000 --> 00:10:40.136
χωρίς αισθητήρες,
χωρίς πολύπλοκες ανατροφοδοτήσεις.

00:10:40.160 --> 00:10:42.576
Αυτό είναι ενδιαφέρον, γιατί σημαίνει

00:10:42.600 --> 00:10:46.616
ότι η μαχανική και μόνο σταθεροποίησε
αυτό το αρκετά γρήγορο βάδισμα

00:10:46.640 --> 00:10:50.816
και ότι πραγματικά η καλή μηχανική
ήδη ουσιαστικά απλοποιεί τη μετακίνηση

00:10:50.840 --> 00:10:54.136
σε βαθμό που μπορούμε ακόμη
να διαταράξουμε μια μικρή μετακίνηση,

00:10:54.160 --> 00:10:55.816
όπως θα δείτε στο επόμενο βίντεο,

00:10:55.840 --> 00:10:59.736
όπου μπορούμε να κάνουμε μια άσκηση
όπου το ρομπότ κατεβαίνει μία κλίμακα

00:10:59.760 --> 00:11:01.376
και το ρομπότ δεν θα πέσει,

00:11:01.400 --> 00:11:02.976
που ήταν μια έκπληξη για εμάς.

00:11:03.000 --> 00:11:04.416
Είναι μια μικρή διαταραχή.

00:11:04.440 --> 00:11:06.856
Περίμενα το ρομπότ να πέσει αμέσως,

00:11:06.880 --> 00:11:09.316
χωρίς αισθητήρες, ούτε
βρόγχο γρήγορης ανάδρασης.

00:11:09.340 --> 00:11:11.536
Μόνο η μηχανική σταθεροποίησε το βάδισμα,

00:11:11.560 --> 00:11:13.136
και το ρομπότ δεν πέφτει.

00:11:13.160 --> 00:11:16.296
Προφανώς, εάν κάνετε το σκαλί
μεγαλύτερο και αν έχετε εμπόδια,

00:11:16.320 --> 00:11:19.976
χρειάζεστε τους πλήρεις βρόχους ελέγχου
και όλα τα αντανακλαστικά.

00:11:20.000 --> 00:11:22.936
Το σημαντικό εδώ είναι
ότι μόνο για μικρές διαταραχές,

00:11:22.960 --> 00:11:24.456
η μηχανική έχει δίκιο.

00:11:24.480 --> 00:11:26.826
Αυτό είναι ένα σημαντικό
μήνυμα της βιο-μηχανικής

00:11:26.826 --> 00:11:28.791
και της ρομποτικής στους νευροεπιστήμες,

00:11:28.815 --> 00:11:33.495
που λέει να μην υποτιμάτε τον βαθμό
που το σώμα βοηθά στη μετακίνηση.

NOTE Paragraph

00:11:35.440 --> 00:11:37.680
Πώς σχετίζεται αυτό
με την ανθρώπινη μετακίνηση;

00:11:37.960 --> 00:11:41.600
Σαφώς, αυτή είναι πιο περίπλοκη
από της γάτας και της σαλαμάνδρας,

00:11:42.360 --> 00:11:45.496
αλλά το ανθρώπινο νευρικό σύστημα
είναι πολύ παρόμοιο

00:11:45.520 --> 00:11:47.096
με αυτό των άλλων σπονδυλωτών.

00:11:47.120 --> 00:11:48.576
Και ειδικά ο νωτιαίος μυελός

00:11:48.600 --> 00:11:51.410
είναι επίσης ο βασικός ελεγκτής
στη μετακίνηση του ανθρώπου.

00:11:51.760 --> 00:11:54.176
Γι' αυτό, αν υπάρχει μια βλάβη
στον νωτιαίο μυελό,

00:11:54.200 --> 00:11:55.696
έχει δραματικά αποτελέσματα.

00:11:55.720 --> 00:11:58.496
Το άτομο μπορεί να γίνει
παραπληγικό ή τετραπληγικό.

00:11:58.520 --> 00:12:00.896
Αυτό γιατί ο εγκέφαλος
χάνει την επικοινωνία

00:12:00.920 --> 00:12:02.176
με τον νωτιαίο μυελό.

00:12:02.200 --> 00:12:04.416
Ειδικά, χάνει αυτή τη φθίνουσα διαμόρφωση

00:12:04.440 --> 00:12:06.440
να ξεκινήσει και να ρυθμίσει
τη μετακίνηση.

00:12:07.640 --> 00:12:09.336
Ένας στόχος της νευροπροστασίας

00:12:09.360 --> 00:12:11.736
είναι η επανενεργοποίηση
αυτής της επικοινωνίας

00:12:11.760 --> 00:12:14.200
χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές
ή χημικές διεγέρσεις.

00:12:14.840 --> 00:12:17.776
Υπάρχουν αρκετές ομάδες
στον κόσμο που κάνουν ακριβώς αυτό,

00:12:17.800 --> 00:12:19.010
ειδικά στο EPFL.

00:12:19.010 --> 00:12:21.536
Οι συνάδελφοι Γκρεγκουάρ Κορτίν
και Σιλβέστρο Μιτσέρα,

00:12:21.560 --> 00:12:22.940
με τους οποίους συνεργάζομαι.

NOTE Paragraph

00:12:23.960 --> 00:12:27.056
Αλλά για να γίνει αυτό σωστά,
είναι πολύ σημαντικό να καταλάβουμε

00:12:27.080 --> 00:12:28.816
πώς λειτουργεί ο νωτιαίος μυελός,

00:12:28.840 --> 00:12:30.536
πώς αλληλεπιδρά με το σώμα

00:12:30.560 --> 00:12:33.040
και πώς ο εγκέφαλος
επικοινωνεί με τον νωτιαίο μυελό.

00:12:33.800 --> 00:12:36.696
Εδώ είναι όπου τα ρομπότ
και τα μοντέλα που παρουσίασα σήμερα

00:12:36.720 --> 00:12:38.616
ελπίζω να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο

00:12:38.640 --> 00:12:41.296
προς αυτούς τους πολύ σημαντικούς στόχους.

NOTE Paragraph

00:12:41.320 --> 00:12:42.536
Ευχαριστώ.

NOTE Paragraph

00:12:42.560 --> 00:12:47.120
(Χειροκρότημα)

NOTE Paragraph

00:12:52.100 --> 00:12:54.766
Μπρούνο Τζιουσάνι: Άουκε, είδα
στο εργαστήριο άλλα ρομπότ

00:12:54.766 --> 00:12:57.216
που κάνουν πράγματα
όπως κολύμπι σε ρύπανση

00:12:57.240 --> 00:12:59.696
και μέτρηση της ρύπανσης ενώ κολυμπούν.

00:12:59.720 --> 00:13:00.936
Αλλά για αυτό,

00:13:00.960 --> 00:13:04.440
που αναφέρατε στη συζήτησή σας,
ως ένα πλευρικό έργο

00:13:05.640 --> 00:13:06.856
έρευνας και διάσωσης,

00:13:06.880 --> 00:13:09.056
και έχει μια κάμερα στη μύτη του.

NOTE Paragraph

00:13:09.080 --> 00:13:11.576
Άουκε Έισπιρτ: Απολύτως. Tο ρομπότ --

00:13:11.600 --> 00:13:13.029
Έχουμε μερικά παράγωγα έργα,

00:13:13.053 --> 00:13:16.496
όπου θα θέλαμε τα ρομπότ
να κάνουν έρευνα και διάσωση,

00:13:16.520 --> 00:13:18.096
έτσι το ρομπότ σάς βλέπει τώρα.

00:13:18.120 --> 00:13:21.296
Το μεγάλο όραμα είναι,
αν έχετε μια δύσκολη κατάσταση,

00:13:21.320 --> 00:13:24.936
όπως ένα καταρρεύσαν κτίριο
ή ένα κτίριο που έχει πλημμυρίσει,

00:13:24.960 --> 00:13:28.296
αυτό είναι πολύ επικίνδυνο για ομάδες
ή ακόμα και σκύλους διάσωσης,

00:13:28.320 --> 00:13:31.160
γιατί να μην πάει ένα έρπον ρομπότ,
που κολυμπά, περπατά,

00:13:31.160 --> 00:13:34.446
με μια κάμερα για να διενεργήσει
επιθεώρηση και να εντοπίσει επιζώντες

00:13:34.446 --> 00:13:37.216
και ενδεχομένως να αποκαταστήσει
μια επικοινωνιακή σύνδεση.

NOTE Paragraph

00:13:37.240 --> 00:13:40.816
ΜΓ: Φυσικά, υποθέτοντας ότι οι επιζώντες
δεν θα φοβηθούν τη μορφή του.

NOTE Paragraph

00:13:40.840 --> 00:13:44.136
AΕ: Ναι, θα πρέπει πιθανώς
να αλλάξουμε την εμφάνιση αρκετά,

00:13:44.160 --> 00:13:46.976
γιατί εδώ ο επιζών μπορεί να
πεθάνει από καρδιακή προσβολή,

00:13:47.000 --> 00:13:49.536
απλά ανησυχώντας ότι αυτό θα τον φάει.

00:13:49.560 --> 00:13:52.416
Αλλά, αλλάζοντας την εμφάνιση
και καθιστώντας την πιο ισχυρή,

00:13:52.440 --> 00:13:54.496
είμαι βέβαιος ότι θα βγει
ένα καλό εργαλείο.

NOTE Paragraph

00:13:54.520 --> 00:13:56.806
ΜΓ: Σας ευχαριστώ πολύ.
Εσάς και την ομάδα σας.