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Auke Ijspeert: A robot that runs and swims like a salamander
Auke Ijspeert: Ein Roboter, der wie ein Salamander läuft und schwimmt
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Der Roboteringenieur Auke Ijspeert entwirft Bioroboter. Das sind Maschinen, die echten Tieren nachgebildet und in der Lage sind, schwieriges Gelände zu bewältigen. Sie würden zu Hause auf den Seiten von Sci-Fi-Romanen auftauchen. Das Verfahren, diese Roboter herzustellen, führt zu besseren Automaten, die zur Feldarbeit, Bedienung und Lebensrettung eingesetzt werden können. Aber diese Roboter ahmen nicht nur die natürliche Welt nach – sie unterstützen uns dabei, unseren eigenen Körper besser zu verstehen, indem sie früher unbekannte Geheimnisse des Rückenmarks lüften.
Auke Ijspeert - Roboticist
Auke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience. Full bio
Auke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience. Full bio
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00:12
This is Pleurobot.
0
760
1840
Das ist Pleurobot.
Pleurobot ist ein Roboter, der eine
Salamander-Art genau nachahmt,
Salamander-Art genau nachahmt,
00:15
Pleurobot is a robot that we designed
to closely mimic a salamander species
to closely mimic a salamander species
1
3400
3616
00:19
called Pleurodeles waltl.
2
7040
1400
die Pleurodeles waltl heißt.
00:21
Pleurobot can walk, as you can see here,
3
9240
2256
Pleurobot kann laufen
00:23
and as you'll see later, it can also swim.
4
11520
2040
und auch schwimmen.
00:26
So you might ask,
why did we design this robot?
why did we design this robot?
5
14280
2191
Warum haben wir diesen Roboter entworfen?
00:28
And in fact, this robot has been designed
as a scientific tool for neuroscience.
as a scientific tool for neuroscience.
6
16960
3762
Dieser Roboter wurde als Instrument
für die Neurowissenschaften entworfen.
für die Neurowissenschaften entworfen.
Wir entwarfen ihn
zusammen mit Neurobiologen,
zusammen mit Neurobiologen,
00:33
Indeed, we designed it
together with neurobiologists
together with neurobiologists
7
21400
2496
00:35
to understand how animals move,
8
23920
1896
um zu verstehen, wie sich Tiere bewegen,
00:37
and especially how the spinal cord
controls locomotion.
controls locomotion.
9
25840
2760
und besonders wie das Rückenmark
die Fortbewegung steuert.
die Fortbewegung steuert.
00:41
But the more I work in biorobotics,
10
29560
1696
Aber je länger ich
in der Biorobotik arbeite,
in der Biorobotik arbeite,
00:43
the more I'm really impressed
by animal locomotion.
by animal locomotion.
11
31280
2381
desto mehr beeindruckt mich
die Fortbewegung der Tiere.
die Fortbewegung der Tiere.
00:45
If you think of a dolphin swimming
or a cat running or jumping around,
or a cat running or jumping around,
12
33920
4296
Denkt man an schwimmende Delfine, an
rennende oder herum springende Katzen
rennende oder herum springende Katzen
00:50
or even us as humans,
13
38240
1576
oder an uns Menschen,
00:51
when you go jogging or play tennis,
14
39840
1816
wenn wir joggen oder Tennis spielen,
00:53
we do amazing things.
15
41680
1240
dann machen wir erstaunliche Dinge.
00:55
And in fact, our nervous system solves
a very, very complex control problem.
a very, very complex control problem.
16
43880
4136
Unser Nervensystem löst ein
sehr schwieriges Steuerungsproblem.
sehr schwieriges Steuerungsproblem.
01:00
It has to coordinate
more or less 200 muscles perfectly,
more or less 200 muscles perfectly,
17
48040
3096
Es muss etwa 200 Muskeln
perfekt koordinieren,
perfekt koordinieren,
01:03
because if the coordination is bad,
we fall over or we do bad locomotion.
we fall over or we do bad locomotion.
18
51160
3680
denn bei schlechter Koordination, fällt
man um oder bewegt sich ungünstig fort.
man um oder bewegt sich ungünstig fort.
01:07
And my goal is to understand
how this works.
how this works.
19
55560
2720
Mein Ziel ist es zu verstehen,
wie das funktioniert.
wie das funktioniert.
01:11
There are four main components
behind animal locomotion.
behind animal locomotion.
20
59160
2840
Es gibt vier Hauptbausteine
für die Fortbewegung von Tieren.
für die Fortbewegung von Tieren.
01:14
The first component is just the body,
21
62800
1936
Der erste Baustein ist nur der Körper.
01:16
and in fact we should never underestimate
22
64760
1976
Genau genommen sollten
wir niemals unterschätzen,
wir niemals unterschätzen,
01:18
to what extent the biomechanics
already simplify locomotion in animals.
already simplify locomotion in animals.
23
66760
3480
wieweit die Biomechanik die Fortbewegung
bei Tieren bereits vereinfacht hat.
bei Tieren bereits vereinfacht hat.
01:22
Then you have the spinal cord,
24
70920
1456
Dann haben wir das Rückenmark
01:24
and in the spinal cord you find reflexes,
25
72400
1976
und dort finden sich Reflexe --
01:26
multiple reflexes that create
a sensorimotor coordination loop
a sensorimotor coordination loop
26
74400
3456
Mehrfachreflexe, die eine
sensomotorische Koordinationsschleife
sensomotorische Koordinationsschleife
01:29
between neural activity in the spinal cord
and mechanical activity.
and mechanical activity.
27
77880
3480
zwischen neuronaler und
mechanischer Aktivität erzeugen.
mechanischer Aktivität erzeugen.
01:34
A third component
are central pattern generators.
are central pattern generators.
28
82000
2976
Der dritte Baustein sind
zentrale Mustergeneratoren.
zentrale Mustergeneratoren.
01:37
These are very interesting circuits
in the spinal cord of vertebrate animals
in the spinal cord of vertebrate animals
29
85000
3896
Das sind sehr interessante Schaltkreise
im Rückenmark von Wirbeltieren,
im Rückenmark von Wirbeltieren,
01:40
that can generate, by themselves,
30
88920
1616
die aus sich selbst heraus
01:42
very coordinated
rhythmic patterns of activity
rhythmic patterns of activity
31
90560
2736
sehr koordinierte, rhythmische
Aktivitätsmuster erzeugen,
Aktivitätsmuster erzeugen,
obwohl sie nur sehr einfache
Eingangssignale erhalten.
Eingangssignale erhalten.
01:45
while receiving
only very simple input signals.
only very simple input signals.
32
93320
2376
01:47
And these input signals
33
95720
1216
Diese Eingangssignale,
die während der Fortbewegung
die während der Fortbewegung
01:48
coming from descending modulation
from higher parts of the brain,
from higher parts of the brain,
34
96960
3056
die gesamte Aktivität des
Rückenmarks ausrichten,
Rückenmarks ausrichten,
01:52
like the motor cortex,
the cerebellum, the basal ganglia,
the cerebellum, the basal ganglia,
35
100040
2696
entstammen der absteigenden
Neuromodulation höherer Hirnregionen,
Neuromodulation höherer Hirnregionen,
01:54
will all modulate activity
of the spinal cord
of the spinal cord
36
102760
2136
wie der motorischen Rinde, dem
Kleinhirn und den Basalganglien.
Kleinhirn und den Basalganglien.
01:56
while we do locomotion.
37
104920
1456
01:58
But what's interesting is to what extent
just a low-level component,
just a low-level component,
38
106400
3216
Aber interessant ist, dass bereits
der einfache Baustein Rückenmark
der einfache Baustein Rückenmark
02:01
the spinal cord, together with the body,
39
109640
1936
das Fortbewegungsproblem mit
dem Körper weitgehend bewältigt.
dem Körper weitgehend bewältigt.
02:03
already solve a big part
of the locomotion problem.
of the locomotion problem.
40
111600
2456
Sie wissen vermutlich: Wenn
man einem Huhn den Kopf abschlägt,
man einem Huhn den Kopf abschlägt,
02:06
You probably know it by the fact
that you can cut the head off a chicken,
that you can cut the head off a chicken,
41
114080
3422
läuft es noch eine Weile herum,
02:09
it can still run for a while,
42
117532
1381
was zeigt, dass nur der untere Teil,
das Rückenmark und der Körper,
das Rückenmark und der Körper,
02:10
showing that just the lower part,
spinal cord and body,
spinal cord and body,
43
118937
2539
02:13
already solve a big part of locomotion.
44
121500
1873
das Fortbewegungsproblem
bereits weitgehend bewältigen.
bereits weitgehend bewältigen.
02:15
Now, understanding how this works
is very complex,
is very complex,
45
123397
2459
Wie das funktioniert,
ist sehr schwer zu verstehen.
ist sehr schwer zu verstehen.
02:17
because first of all,
46
125880
1296
Erstens ist es sehr schwierig, die
Rückenmarksaktivität aufzuzeichnen.
Rückenmarksaktivität aufzuzeichnen.
02:19
recording activity in the spinal cord
is very difficult.
is very difficult.
47
127200
2620
02:21
It's much easier to implant electrodes
in the motor cortex
in the motor cortex
48
129844
2772
Die Elektroden lassen sich leichter
in die motorische Rinde implantieren
in die motorische Rinde implantieren
02:24
than in the spinal cord,
because it's protected by the vertebrae.
because it's protected by the vertebrae.
49
132640
3056
als ins Rückenmark, weil es durch
die Rückenwirbel geschützt ist.
die Rückenwirbel geschützt ist.
02:27
Especially in humans, very hard to do.
50
135720
1816
Speziell beim Menschen ist es schwierig.
02:29
A second difficulty is that locomotion
is really due to a very complex
is really due to a very complex
51
137560
3776
Die zweite Schwierigkeit ist,
dass Fortbewegung die Folge der sehr
komplexen und dynamischen Interaktion
komplexen und dynamischen Interaktion
02:33
and very dynamic interaction
between these four components.
between these four components.
52
141360
3056
zwischen diesen vier Bausteinen ist.
02:36
So it's very hard to find out
what's the role of each over time.
what's the role of each over time.
53
144440
3240
Die Rolle jedes einzelnen lässt
sich nur schwer herausfinden.
sich nur schwer herausfinden.
02:40
This is where biorobots like Pleurobot
and mathematical models
and mathematical models
54
148880
3736
Hier können Bioroboter wie Pleurobot
und mathematische Modelle wirklich helfen.
02:44
can really help.
55
152640
1200
02:47
So what's biorobotics?
56
155480
1256
Was ist Biorobotik?
02:48
Biorobotics is a very active field
of research in robotics
of research in robotics
57
156760
2736
Biorobotik ist ein sehr reges
Forschungsgebiet in der Robotik,
Forschungsgebiet in der Robotik,
02:51
where people want to
take inspiration from animals
take inspiration from animals
58
159520
2456
in dem Menschen durch Tiere
angeregt werden,
angeregt werden,
02:54
to make robots to go outdoors,
59
162000
2456
Roboter auf den Einsatz
im Freien vorzubereiten,
im Freien vorzubereiten,
02:56
like service robots
or search and rescue robots
or search and rescue robots
60
164480
2656
so zum Beispiel als Service-,
Such- und Rettungsroboter
Such- und Rettungsroboter
02:59
or field robots.
61
167160
1200
oder Feldroboter.
03:00
And the big goal here
is to take inspiration from animals
is to take inspiration from animals
62
168880
2696
Das große Ziel ist hier, Anregungen
durch Tiere zu erhalten,
durch Tiere zu erhalten,
03:03
to make robots that can handle
complex terrain --
complex terrain --
63
171600
2336
damit Roboter in schwierigem
Gelände zurecht kommen:
Gelände zurecht kommen:
03:05
stairs, mountains, forests,
64
173960
1616
Treppen, Berge, Wälder --
03:07
places where robots
still have difficulties
still have difficulties
65
175600
2016
Orte, wo Roboter immer
noch Schwierigkeiten haben
noch Schwierigkeiten haben
03:09
and where animals
can do a much better job.
can do a much better job.
66
177640
2056
und Tiere es besser können.
Der Roboter kann ein wunderbares
wissenschaftliches Instrument sein.
wissenschaftliches Instrument sein.
03:11
The robot can be a wonderful
scientific tool as well.
scientific tool as well.
67
179720
2496
03:14
There are some very nice projects
where robots are used,
where robots are used,
68
182240
2620
Bei einigen Projekten setzt
man Roboter als Arbeitshilfe
man Roboter als Arbeitshilfe
03:16
like a scientific tool for neuroscience,
for biomechanics or for hydrodynamics.
for biomechanics or for hydrodynamics.
69
184884
3972
für Neurowissenschaften, Biomechanik
oder Hydrodynamik ein.
oder Hydrodynamik ein.
03:20
And this is exactly
the purpose of Pleurobot.
the purpose of Pleurobot.
70
188880
2120
Das ist genau der Zweck von Pleurobot.
In meinem Labor arbeiten
wir mit Neurobiologen
wir mit Neurobiologen
03:23
So what we do in my lab
is to collaborate with neurobiologists
is to collaborate with neurobiologists
71
191600
2936
03:26
like Jean-Marie Cabelguen,
a neurobiologist in Bordeaux in France,
a neurobiologist in Bordeaux in France,
72
194560
3216
wie Jean-Marie Cabelguen aus
Bordeux in Frankreich zusammen
Bordeux in Frankreich zusammen
03:29
and we want to make spinal cord models
and validate them on robots.
and validate them on robots.
73
197800
4040
und wollen Rückenmark-Modelle erstellen,
die wir an Robotern überprüfen.
die wir an Robotern überprüfen.
03:34
And here we want to start simple.
74
202480
1616
Wir wollen hier einfach anfangen.
Also beginnen wir mit einfachen Tieren
03:36
So it's good to start with simple animals
75
204120
1976
03:38
like lampreys, which are
very primitive fish,
very primitive fish,
76
206120
2256
wie Neunaugen, sehr primitive Fische,
03:40
and then gradually
go toward more complex locomotion,
go toward more complex locomotion,
77
208400
2496
und befassen uns dann allmählich
mit komplexerer Fortbewegung
mit komplexerer Fortbewegung
03:42
like in salamanders,
78
210920
1256
wie bei Salamandern,
03:44
but also in cats and in humans,
79
212200
1496
aber auch bei Katzen und Menschen,
03:45
in mammals.
80
213720
1200
bei Säugetieren.
03:47
And here, a robot becomes
an interesting tool
an interesting tool
81
215880
2376
Hier wird ein Roboter ein
interessantes Instrument,
interessantes Instrument,
03:50
to validate our models.
82
218280
1936
um unsere Modelle zu überprüfen.
Eigentlich ist Pleurobot für mich
ein Traum, der wahr wird.
ein Traum, der wahr wird.
03:52
And in fact, for me, Pleurobot
is a kind of dream becoming true.
is a kind of dream becoming true.
83
220240
3016
Vor ungefähr 20 Jahren erstellte ich
bereits während meiner Promotion
bereits während meiner Promotion
03:55
Like, more or less 20 years ago
I was already working on a computer
I was already working on a computer
84
223280
3256
03:58
making simulations of lamprey
and salamander locomotion
and salamander locomotion
85
226560
2656
Simulationen der Fortbewegung von
Neunaugen und Salamandern am Computer.
Neunaugen und Salamandern am Computer.
04:01
during my PhD.
86
229240
1536
04:02
But I always knew that my simulations
were just approximations.
were just approximations.
87
230800
3376
Aber ich wusste immer, dass meine
Simulationen nur Näherungen waren.
Simulationen nur Näherungen waren.
04:06
Like, simulating the physics in water
or with mud or with complex ground,
or with mud or with complex ground,
88
234200
3976
Ähnlich der Simulation der Physik von
Wasser, Schlamm oder komplexem Boden
Wasser, Schlamm oder komplexem Boden
ist es schwierig, das sauber
im Computer zu simulieren.
im Computer zu simulieren.
04:10
it's very hard to simulate that
properly on a computer.
properly on a computer.
89
238200
2656
Warum also keinen Roboter unter
realen Bedingungen benutzen?
realen Bedingungen benutzen?
04:12
Why not have a real robot
and real physics?
and real physics?
90
240880
2040
Unter allen diesen Tieren
bevorzuge ich den Salamander.
bevorzuge ich den Salamander.
04:15
So among all these animals,
one of my favorites is the salamander.
one of my favorites is the salamander.
91
243600
3136
04:18
You might ask why,
and it's because as an amphibian,
and it's because as an amphibian,
92
246760
3456
Sie fragen sich vielleicht warum.
04:22
it's a really key animal
from an evolutionary point of view.
from an evolutionary point of view.
93
250240
2856
Von einem evolutionären Standpunkt
ist ein Amphibium ein zentrales Tier.
ist ein Amphibium ein zentrales Tier.
04:25
It makes a wonderful link
between swimming,
between swimming,
94
253120
2056
Es verbindet auf großartige
Weise das Schwimmen,
Weise das Schwimmen,
04:27
as you find it in eels or fish,
95
255200
1896
wie bei Aalen oder Fischen zu beobachten,
04:29
and quadruped locomotion,
as you see in mammals, in cats and humans.
as you see in mammals, in cats and humans.
96
257120
4120
und die vierbeinige Fortbewegung
wie bei Säugetieren: Katzen und Menschen.
wie bei Säugetieren: Katzen und Menschen.
04:34
And in fact, the modern salamander
97
262160
1656
Der heutige Salamander
04:35
is very close to the first
terrestrial vertebrate,
terrestrial vertebrate,
98
263840
2376
ist sehr nah an den ersten
Landwirbeltieren dran,
Landwirbeltieren dran,
04:38
so it's almost a living fossil,
99
266240
1536
also ist er fast ein lebendes Fossil,
04:39
which gives us access to our ancestor,
100
267800
1936
der uns den Zugang zu unseren Vorfahren,
04:41
the ancestor to all terrestrial tetrapods.
101
269760
2920
den Vorfahren aller vierbeinigen
Landbewohner, eröffnet.
Landbewohner, eröffnet.
04:45
So the salamander swims
102
273240
1376
Der Salamander schwimmt,
04:46
by doing what's called
an anguilliform swimming gait,
an anguilliform swimming gait,
103
274640
2496
indem er sich wie ein Aal fortbewegt.
04:49
so they propagate a nice traveling wave
of muscle activity from head to tail.
of muscle activity from head to tail.
104
277160
3640
Vom Kopf bis zum Schwanz breitet sich eine
laufende Welle der Muskelaktivität aus.
laufende Welle der Muskelaktivität aus.
04:53
And if you place
the salamander on the ground,
the salamander on the ground,
105
281440
2176
Stellt man den Salamander auf den Boden,
04:55
it switches to what's called
a walking trot gait.
a walking trot gait.
106
283640
2336
wechselt er zum sogenannten
gehenden Trab.
gehenden Trab.
04:58
In this case, you have nice
periodic activation of the limbs
periodic activation of the limbs
107
286000
2863
In diesem Fall ergibt sich eine
periodische Aktivierung der Gliedmaßen,
periodische Aktivierung der Gliedmaßen,
05:00
which are very nicely coordinated
108
288887
1609
die sehr schön koordiniert wird,
05:02
with this standing wave
undulation of the body,
undulation of the body,
109
290520
2656
mit dieser beständigen
Wellenbewegung des Körpers.
Wellenbewegung des Körpers.
05:05
and that's exactly the gait
that you are seeing here on Pleurobot.
that you are seeing here on Pleurobot.
110
293200
3656
Das ist die Gangart, die man hier
beim Pleurobot sehen kann.
beim Pleurobot sehen kann.
Ein überraschender
und faszinierender Aspekt,
und faszinierender Aspekt,
05:08
Now, one thing which is very surprising
and fascinating in fact
and fascinating in fact
111
296880
2976
05:11
is the fact that all this can be generated
just by the spinal cord and the body.
just by the spinal cord and the body.
112
299880
4136
ist die Tatsache, dass das alles nur das
Rückenmark und der Körper hervorruft.
Rückenmark und der Körper hervorruft.
Wenn man einem Salamander
das Gehirn entfernt --
das Gehirn entfernt --
05:16
So if you take
a decerebrated salamander --
a decerebrated salamander --
113
304040
2000
05:18
it's not so nice
but you remove the head --
but you remove the head --
114
306064
2016
es ist nicht so schön,
wenn man den Kopf entfernt --
wenn man den Kopf entfernt --
05:20
and if you electrically
stimulate the spinal cord,
stimulate the spinal cord,
115
308104
2672
und das Rückenmark auf niedrigem
Niveau elektrisch stimuliert,
Niveau elektrisch stimuliert,
05:22
at low level of stimulation
this will induce a walking-like gait.
this will induce a walking-like gait.
116
310800
3256
wird eine dem Gehen
ähnliche Gangart ausgelöst.
ähnliche Gangart ausgelöst.
05:26
If you stimulate a bit more,
the gait accelerates.
the gait accelerates.
117
314080
2456
Stimuliert man ein wenig mehr,
beschleunigt sich die Gangart.
beschleunigt sich die Gangart.
05:28
And at some point, there's a threshold,
118
316560
1896
An einem gewissen Punkt ist eine Schwelle,
05:30
and automatically,
the animal switches to swimming.
the animal switches to swimming.
119
318480
2536
die automatisch zum Schwimmen überleitet.
05:33
This is amazing.
120
321040
1376
Das ist erstaunlich.
05:34
Just changing the global drive,
121
322440
1496
Nur den allgemeinen Antrieb zu ändern,
05:35
as if you are pressing the gas pedal
122
323960
1736
als ob man das Gaspedal
für die Neuromodulation
für die Neuromodulation
05:37
of descending modulation
to your spinal cord,
to your spinal cord,
123
325720
2136
in den absteigenden Bahnen
zum Rückenmark drückt,
zum Rückenmark drückt,
05:39
makes a complete switch
between two very different gaits.
between two very different gaits.
124
327880
3000
bewirkt einen Wechsel zwischen
zwei unterschiedlichen Gangarten.
zwei unterschiedlichen Gangarten.
05:44
And in fact, the same
has been observed in cats.
has been observed in cats.
125
332440
2576
Das Gleiche hat man bei Katzen beobachtet.
05:47
If you stimulate the spinal cord of a cat,
126
335040
2016
Wenn man das Rückenmark
einer Katze stimuliert,
einer Katze stimuliert,
05:49
you can switch between
walk, trot and gallop.
walk, trot and gallop.
127
337080
2216
erfolgt der Wechsel zwischen
Schritt, Trab und Galopp.
Schritt, Trab und Galopp.
05:51
Or in birds, you can make a bird
switch between walking,
switch between walking,
128
339320
2736
Oder Vögel wechseln zwischen Gehen,
05:54
at a low level of stimulation,
129
342080
1456
auf einem niedrigem Stimulationsniveau,
05:55
and flapping its wings
at high-level stimulation.
at high-level stimulation.
130
343560
2816
und dem Flügelschlag auf
einem hohen Stimulationsniveau.
einem hohen Stimulationsniveau.
05:58
And this really shows that the spinal cord
131
346400
2016
Das zeigt wirklich, dass das Rückenmark
06:00
is a very sophisticated
locomotion controller.
locomotion controller.
132
348440
2416
ein sehr ausgeklügelter
Fortbewegungsregler ist.
Fortbewegungsregler ist.
06:02
So we studied salamander locomotion
in more detail,
in more detail,
133
350880
2456
Wir untersuchten die Fortbewegung
der Salamander genauer
der Salamander genauer
06:05
and we had in fact access
to a very nice X-ray video machine
to a very nice X-ray video machine
134
353360
3096
und hatten Zugang zu
einem Röntgen-Video-Gerät
einem Röntgen-Video-Gerät
06:08
from Professor Martin Fischer
in Jena University in Germany.
in Jena University in Germany.
135
356480
3576
von Professor Martin Fischer
von der Universität Jena.
von der Universität Jena.
06:12
And thanks to that,
you really have an amazing machine
you really have an amazing machine
136
360080
2576
Daher hatten wir ein Gerät,
06:14
to record all the bone motion
in great detail.
in great detail.
137
362680
2456
um alle Knochenbewegungen
im Detail aufzuzeichnen.
im Detail aufzuzeichnen.
06:17
That's what we did.
138
365160
1256
Das taten wir.
06:18
So we basically figured out
which bones are important for us
which bones are important for us
139
366440
3176
Wir fanden hauptsächlich heraus,
welche Knochen wichtig sind
welche Knochen wichtig sind
06:21
and collected their motion in 3D.
140
369640
3016
und trugen ihre Bewegung in 3D zusammen.
06:24
And what we did is collect
a whole database of motions,
a whole database of motions,
141
372680
2696
Wir trugen eine ganze
Datenbank für Bewegungen
Datenbank für Bewegungen
auf dem Land als auch
im Wasser zusammen,
im Wasser zusammen,
06:27
both on ground and in water,
142
375400
1656
für motorisches Verhalten,
06:29
to really collect a whole database
of motor behaviors
of motor behaviors
143
377080
2484
das ein echtes Tier zeigen kann.
06:31
that a real animal can do.
144
379589
1244
Dann war es unsere Aufgabe, das
bei unserem Roboter nachzubilden.
bei unserem Roboter nachzubilden.
06:32
And then our job as roboticists
was to replicate that in our robot.
was to replicate that in our robot.
145
380858
3150
Wir führten einen Optimierungsprozess
durch, um den richtigen Aufbau zu finden,
durch, um den richtigen Aufbau zu finden,
06:36
So we did a whole optimization process
to find out the right structure,
to find out the right structure,
146
384033
3383
06:39
where to place the motors,
how to connect them together,
how to connect them together,
147
387440
2656
die Motoren zu platzieren und
alles miteinander zu verbinden,
alles miteinander zu verbinden,
06:42
to be able to replay
these motions as well as possible.
these motions as well as possible.
148
390120
2880
damit wir die Bewegungen so gut
wie möglich wiederholen können.
wie möglich wiederholen können.
So wurde Pleurobot lebendig.
06:45
And this is how Pleurobot came to life.
149
393680
2360
06:49
So let's look at how close
it is to the real animal.
it is to the real animal.
150
397200
2416
Sehen wir nun, wie nah
es am echten Tier dran ist.
es am echten Tier dran ist.
06:52
So what you see here
is almost a direct comparison
is almost a direct comparison
151
400960
2496
Hier sehen Sie einen
fast unmittelbaren Vergleich
fast unmittelbaren Vergleich
06:55
between the walking
of the real animal and the Pleurobot.
of the real animal and the Pleurobot.
152
403480
2696
zwischen dem Gehen eines
echten Tieres und Pleurobot.
echten Tieres und Pleurobot.
06:58
You can see that we have
almost a one-to-one exact replay
almost a one-to-one exact replay
153
406200
2736
Hier ist eine fast direkte Nachbildung
der Gangart zu sehen.
der Gangart zu sehen.
07:00
of the walking gait.
154
408960
1256
Wenn man zurückspult, sieht
man es in Zeitlupe noch besser.
man es in Zeitlupe noch besser.
07:02
If you go backwards and slowly,
you see it even better.
you see it even better.
155
410240
2600
07:07
But even better, we can do swimming.
156
415520
2376
Aber noch besser: Er kann auch schwimmen.
07:09
So for that we have a dry suit
that we put all over the robot --
that we put all over the robot --
157
417920
3016
Dafür haben wir einen Trockenanzug,
den wir über den Roboter ziehen --
den wir über den Roboter ziehen --
07:12
(Laughter)
158
420960
1096
(Lachen) --
07:14
and then we can go in water
and start replaying the swimming gaits.
and start replaying the swimming gaits.
159
422080
3176
und so kann man ins Wasser gehen
und die Schwimmarten nachbilden.
und die Schwimmarten nachbilden.
07:17
And here, we were very happy,
because this is difficult to do.
because this is difficult to do.
160
425280
3336
Wir waren sehr froh, weil das
schwierig zu bewerkstelligen ist.
schwierig zu bewerkstelligen ist.
Die physikalischen Bedingungen
der Interaktion sind komplex.
der Interaktion sind komplex.
07:20
The physics of interaction are complex.
161
428640
2216
07:22
Our robot is much bigger
than a small animal,
than a small animal,
162
430880
2416
Unser Roboter ist viel
größer als das kleine Tier.
größer als das kleine Tier.
07:25
so we had to do what's called
dynamic scaling of the frequencies
dynamic scaling of the frequencies
163
433320
3056
Wir mussten eine dynamische Skalierung
der Frequenzen vornehmen,
der Frequenzen vornehmen,
07:28
to make sure we had
the same interaction physics.
the same interaction physics.
164
436400
2336
um die selben physikalischen
Bedingungen vorliegen zu haben.
Bedingungen vorliegen zu haben.
07:30
But you see at the end,
we have a very close match,
we have a very close match,
165
438760
2416
Aber am Ende stimmte es sehr stark überein
07:33
and we were very, very happy with this.
166
441200
1880
und wir waren sehr froh darüber.
07:35
So let's go to the spinal cord.
167
443480
2216
Kommen wir nun zum Rückenmark.
07:37
So here what we did
with Jean-Marie Cabelguen
with Jean-Marie Cabelguen
168
445720
2296
Zusammen mit Jean-Marie Cabelguen
07:40
is model the spinal cord circuits.
169
448040
2240
bildeten wir die Schaltkreise
des Rückenmarks ab.
des Rückenmarks ab.
07:43
And what's interesting
is that the salamander
is that the salamander
170
451040
2136
Sehr interessant ist, dass der Salamander
07:45
has kept a very primitive circuit,
171
453200
1620
sehr primitive Schaltkreise behalten hat,
07:46
which is very similar
to the one we find in the lamprey,
to the one we find in the lamprey,
172
454844
2652
die denen beim Neunauge sehr ähneln --
07:49
this primitive eel-like fish,
173
457520
1976
diesem primitiven aalgleichen Fisch.
07:51
and it looks like during evolution,
174
459520
1736
Im Laufe der Evolution
wurden neue neuronale Oszillatoren
hinzugefügt, um die Gliedmaßen zu steuern,
hinzugefügt, um die Gliedmaßen zu steuern,
07:53
new neural oscillators
have been added to control the limbs,
have been added to control the limbs,
175
461280
2936
07:56
to do the leg locomotion.
176
464240
1416
die für die Fortbewegung da sind.
07:57
And we know where
these neural oscillators are
these neural oscillators are
177
465680
2176
Wo sich diese neuronalen Oszillatoren
befinden, ist bekannt,
befinden, ist bekannt,
07:59
but what we did was to make
a mathematical model
a mathematical model
178
467880
2256
aber wir erstellten ein
mathematisches Modell,
mathematisches Modell,
08:02
to see how they should be coupled
179
470160
1616
um zu erkennen, wie sie
verkoppelt sein sollten,
verkoppelt sein sollten,
08:03
to allow this transition
between the two very different gaits.
between the two very different gaits.
180
471800
2936
um den Übergang zwischen zwei
Bewegungsarten zu bewirken.
Bewegungsarten zu bewirken.
08:06
And we tested that on board of a robot.
181
474760
2560
Wir testeten das auf der
Platine eines Roboters.
Platine eines Roboters.
08:09
And this is how it looks.
182
477680
1200
So sieht das Ganze aus.
08:18
So what you see here
is a previous version of Pleurobot
is a previous version of Pleurobot
183
486920
3016
Hier sieht man eine frühere
Version von Pleurobot,
Version von Pleurobot,
die vollständig durch unser
Rückenmark-Modell gesteuert wird,
Rückenmark-Modell gesteuert wird,
08:21
that's completely controlled
by our spinal cord model
by our spinal cord model
184
489960
3096
das in die Roboterplatine
programmiert wurde.
programmiert wurde.
08:25
programmed on board of the robot.
185
493080
1600
Wir senden über eine Fernsteuerung
08:27
And the only thing we do
186
495280
1216
08:28
is send to the robot
through a remote control
through a remote control
187
496520
2176
die zwei Signale an den Roboter, die ein
Salamander durch die absteigenden Bahnen
Salamander durch die absteigenden Bahnen
08:30
the two descending signals
it normally should receive
it normally should receive
188
498720
2496
von höheren Hirnregionen erhalten würde.
08:33
from the upper part of the brain.
189
501240
1600
08:35
And what's interesting is,
by playing with these signals,
by playing with these signals,
190
503480
2696
Wir können mit diesen Signalen
die Geschwindigkeit, den Kurs und
die Gangart vollständig steuern.
die Gangart vollständig steuern.
08:38
we can completely control
speed, heading and type of gait.
speed, heading and type of gait.
191
506200
2800
08:41
For instance,
192
509600
1216
Zum Beispiel:
08:42
when we stimulate at a low level,
we have the walking gait,
we have the walking gait,
193
510840
3576
Bei niedrigem Stimulationsniveau
ergibt sich die gehende Fortbewegung
ergibt sich die gehende Fortbewegung
und bei hoher Stimulation wechselt
es ab einem bestimmten Punkt
es ab einem bestimmten Punkt
08:46
and at some point, if we stimulate a lot,
194
514440
1976
08:48
very rapidly it switches
to the swimming gait.
to the swimming gait.
195
516440
2160
sehr schnell in die
schwimmende Fortbewegung.
schwimmende Fortbewegung.
08:51
And finally, we can also
do turning very nicely
do turning very nicely
196
519480
2216
Zuletzt kann man das Wenden
sehr schön vollführen,
sehr schön vollführen,
08:53
by just stimulating more one side
of the spinal cord than the other.
of the spinal cord than the other.
197
521720
3520
indem man das Rückenmark auf einer
Seite mehr stimuliert als auf der anderen.
Seite mehr stimuliert als auf der anderen.
08:58
And I think it's really beautiful
198
526200
1616
Ich glaube, es ist wirklich schön,
08:59
how nature has distributed control
199
527840
2256
wie die Natur die Steuerung aufteilt,
09:02
to really give a lot of responsibility
to the spinal cord
to the spinal cord
200
530120
2856
indem sie viel Verantwortung
an das Rückenmark abgibt,
an das Rückenmark abgibt,
09:05
so that the upper part of the brain
doesn't need to worry about every muscle.
doesn't need to worry about every muscle.
201
533000
3656
sodass die höheren Hirnregionen sich
nicht um jeden Muskel kümmern müssen.
nicht um jeden Muskel kümmern müssen.
09:08
It just has to worry
about this high-level modulation,
about this high-level modulation,
202
536680
2536
Sie müssen sich nur um die Regulierung
auf hohem Niveau kümmern,
auf hohem Niveau kümmern,
09:11
and it's really the job of the spinal cord
to coordinate all the muscles.
to coordinate all the muscles.
203
539240
3576
während das Rückenmark die Aufgabe hat,
alle Muskeln zu koordinieren.
alle Muskeln zu koordinieren.
09:14
So now let's go to cat locomotion
and the importance of biomechanics.
and the importance of biomechanics.
204
542840
3520
Nun zur Fortbewegung der Katze
und der Wichtigkeit von Biomechanik.
und der Wichtigkeit von Biomechanik.
09:19
So this is another project
205
547080
1256
Das ist ein weiteres Projekt,
09:20
where we studied cat biomechanics,
206
548360
2416
bei dem wir die Biomechanik
von Katzen untersuchten.
von Katzen untersuchten.
09:22
and we wanted to see how much
the morphology helps locomotion.
the morphology helps locomotion.
207
550800
3896
Wir wollten erkennen, wie sehr die
Gestalt die Fortbewegung unterstützt.
Gestalt die Fortbewegung unterstützt.
09:26
And we found three important
criteria in the properties,
criteria in the properties,
208
554720
3616
Wir fanden drei wichtige Kriterien
bei den Eigenschaften der Gliedmaßen.
bei den Eigenschaften der Gliedmaßen.
09:30
basically, of the limbs.
209
558360
1320
09:32
The first one is that a cat limb
210
560320
1976
Die erste:
Das Katzenbein hat mehr oder weniger
den Aufbau eines Stromabnehmers.
den Aufbau eines Stromabnehmers.
09:34
more or less looks
like a pantograph-like structure.
like a pantograph-like structure.
211
562320
2696
09:37
So a pantograph is a mechanical structure
212
565040
2216
Ein Pantograph ist eine
mechanische Struktur,
mechanische Struktur,
09:39
which keeps the upper segment
and the lower segments always parallel.
and the lower segments always parallel.
213
567280
3400
die das obere und das untere
Segment immer parallel ausrichtet --
Segment immer parallel ausrichtet --
09:43
So a simple geometrical system
that kind of coordinates a bit
that kind of coordinates a bit
214
571600
3096
also ein einfaches geometrisches System,
das die internen Bewegungsabläufe
der Segmente koordiniert.
der Segmente koordiniert.
09:46
the internal movement of the segments.
215
574720
1816
Eine zweite Eigenschaft
der Katzenglieder ist deren Leichtigkeit.
der Katzenglieder ist deren Leichtigkeit.
09:48
A second property of cat limbs
is that they are very lightweight.
is that they are very lightweight.
216
576560
3056
09:51
Most of the muscles are in the trunk,
217
579640
1856
Die meisten Muskeln
befinden sich am Rumpf,
befinden sich am Rumpf,
09:53
which is a good idea,
because then the limbs have low inertia
because then the limbs have low inertia
218
581520
2896
was gut ist, weil die Gliedmaßen
dann eine geringe Trägheit haben
dann eine geringe Trägheit haben
09:56
and can be moved very rapidly.
219
584440
1776
und schnell bewegt werden können.
09:58
The last final important property is this
very elastic behavior of the cat limb,
very elastic behavior of the cat limb,
220
586240
3816
Das elastische Verhalten der Katzenglieder
ist die letzte wichtige Eigenschaft,
ist die letzte wichtige Eigenschaft,
10:02
so to handle impacts and forces.
221
590080
2656
um Stöße und Kräfte abzufedern.
10:04
And this is how we designed Cheetah-Cub.
222
592760
2336
Auf diese Weise haben
wir Cheetah-Cub entworfen.
wir Cheetah-Cub entworfen.
10:07
So let's invite Cheetah-Cub onstage.
223
595120
2200
Also bitten wir Cheetah-Cub auf die Bühne.
10:14
So this is Peter Eckert,
who does his PhD on this robot,
who does his PhD on this robot,
224
602160
3656
Das ist Peter Eckert, der zu
diesem Roboter promoviert,
diesem Roboter promoviert,
und wie sie sehen, ist er ein
niedlicher kleiner Roboter.
niedlicher kleiner Roboter.
10:17
and as you see, it's a cute little robot.
225
605840
2056
Er sieht ein wenig wie ein Spielzeug aus,
10:19
It looks a bit like a toy,
226
607920
1256
10:21
but it was really used
as a scientific tool
as a scientific tool
227
609200
2056
wird aber tatsächlich als
wissenschaftliches Instrument genutzt,
wissenschaftliches Instrument genutzt,
10:23
to investigate these properties
of the legs of the cat.
of the legs of the cat.
228
611280
3296
um die Eigenschaften der
Katzenbeine zu untersuchen.
Katzenbeine zu untersuchen.
10:26
So you see, it's very compliant,
very lightweight,
very lightweight,
229
614600
2616
Er ist sehr nachgiebig, sehr leicht
10:29
and also very elastic,
230
617240
1256
und auch sehr elastisch,
10:30
so you can easily press it down
and it will not break.
and it will not break.
231
618520
2776
so dass man ihn leicht nach unten
drücken kann und er nicht zerbricht.
drücken kann und er nicht zerbricht.
10:33
It will just jump, in fact.
232
621320
1456
Er springt nur hoch.
10:34
And this very elastic property
is also very important.
is also very important.
233
622800
2880
Diese elastische Eigenschaft
ist auch sehr wichtig.
ist auch sehr wichtig.
An diesen drei Beinsegmenten
erkennt man auch ein wenig
erkennt man auch ein wenig
10:39
And you also see a bit these properties
234
627160
1896
10:41
of these three segments
of the leg as pantograph.
of the leg as pantograph.
235
629080
2400
die Eigenschaften eines Pantografen.
10:44
Now, what's interesting
is that this quite dynamic gait
is that this quite dynamic gait
236
632280
2776
Interessant ist, dass diese
sehr dynamische Gangart
sehr dynamische Gangart
10:47
is obtained purely in open loop,
237
635080
1896
bloß im offenen Regelkreis erreicht wird,
10:49
meaning no sensors,
no complex feedback loops.
no complex feedback loops.
238
637000
3136
das bedeutet, keine Sensoren, keine
komplizierten Rückkopplungsschleifen.
komplizierten Rückkopplungsschleifen.
10:52
And that's interesting, because it means
239
640160
2416
Das ist interessant, das heißt,
10:54
that just the mechanics
already stabilized this quite rapid gait,
already stabilized this quite rapid gait,
240
642600
4016
dass bereits die Mechanik diese
sehr schnelle Gangart stabilisiert
sehr schnelle Gangart stabilisiert
10:58
and that really good mechanics
already basically simplify locomotion.
already basically simplify locomotion.
241
646640
4176
und dass im Grunde bereits wirklich gute
Mechanik die Fortbewegung vereinfacht.
Mechanik die Fortbewegung vereinfacht.
11:02
To the extent that we can even
disturb a bit locomotion,
disturb a bit locomotion,
242
650840
3296
Inwieweit wir die Fortbewegung
sogar ein wenig stören können,
sogar ein wenig stören können,
11:06
as you will see in the next video,
243
654160
1656
sehen Sie im nächsten Video.
11:07
where we can for instance do some exercise
where we have the robot go down a step,
where we have the robot go down a step,
244
655840
3896
Wir lassen den Roboter
über eine Stufe gehen
über eine Stufe gehen
11:11
and the robot will not fall over,
245
659760
1616
und er fällt nicht um,
11:13
which was a surprise for us.
246
661400
1576
was uns überrascht hat.
11:15
This is a small perturbation.
247
663000
1416
Das ist eine kleine Störung.
11:16
I was expecting the robot
to immediately fall over,
to immediately fall over,
248
664440
2416
Ich erwartete, dass der Roboter
sofort umfallen würde,
sofort umfallen würde,
11:18
because there are no sensors,
no fast feedback loop.
no fast feedback loop.
249
666880
2436
weil es keine Sensoren und schnelle
Rückkopplungsschleifen gibt.
Rückkopplungsschleifen gibt.
11:21
But no, just the mechanics
stabilized the gait,
stabilized the gait,
250
669340
2196
Doch nein, allein die Mechanik
stabilisierte den Gang
stabilisierte den Gang
11:23
and the robot doesn't fall over.
251
671560
1576
und der Roboter fiel nicht um.
11:25
Obviously, if you make the step bigger,
and if you have obstacles,
and if you have obstacles,
252
673160
3136
Macht man die Stufen größer
und hat Hindernisse,
und hat Hindernisse,
11:28
you need the full control loops
and reflexes and everything.
and reflexes and everything.
253
676320
3656
braucht man selbstverständlich die
ganzen Steuerschleifen und Reflexe.
ganzen Steuerschleifen und Reflexe.
11:32
But what's important here
is that just for small perturbation,
is that just for small perturbation,
254
680000
2936
Aber wichtig ist hier,
dass für kleine Störungen
dass für kleine Störungen
die Mechanik passend ist.
11:34
the mechanics are right.
255
682960
1496
Das ist eine sehr wichtige Botschaft
11:36
And I think this is
a very important message
a very important message
256
684480
2096
von der Biomechanik und der
Robotik an die Neurowissenschaft,
Robotik an die Neurowissenschaft,
11:38
from biomechanics and robotics
to neuroscience,
to neuroscience,
257
686600
2191
11:40
saying don't underestimate to what extent
the body already helps locomotion.
the body already helps locomotion.
258
688815
4680
die besagt: Unterschätzt nicht, wieweit
der Körper die Fortbewegung unterstützt.
der Körper die Fortbewegung unterstützt.
11:47
Now, how does this relate
to human locomotion?
to human locomotion?
259
695440
2160
Inwiefern betrifft das die
menschliche Fortbewegung?
menschliche Fortbewegung?
11:49
Clearly, human locomotion is more complex
than cat and salamander locomotion,
than cat and salamander locomotion,
260
697960
3640
Menschliche Fortbewegung ist komplexer
als die von Katzen oder Salamandern,
als die von Katzen oder Salamandern,
11:54
but at the same time, the nervous system
of humans is very similar
of humans is very similar
261
702360
3136
aber gleichzeitig ähnelt das
Nervensystem von Menschen
Nervensystem von Menschen
11:57
to that of other vertebrates.
262
705520
1576
denen anderer Wirbeltiere.
11:59
And especially the spinal cord
263
707120
1456
Besonders das Rückenmark
12:00
is also the key controller
for locomotion in humans.
for locomotion in humans.
264
708600
2640
ist die wichtigste Steuerung der
Fortbewegung beim Menschen.
Fortbewegung beim Menschen.
12:03
That's why, if there's a lesion
of the spinal cord,
of the spinal cord,
265
711760
2416
Deshalb hat die Verletzung des Rückenmarks
diese dramatischen Auswirkungen.
12:06
this has dramatic effects.
266
714200
1496
Die Person kann halbseitig
oder beidseitig gelähmt werden.
oder beidseitig gelähmt werden.
12:07
The person can become
paraplegic or tetraplegic.
paraplegic or tetraplegic.
267
715720
2776
12:10
This is because the brain
loses this communication
loses this communication
268
718520
2376
Das Gehirn verliert die
Verbindung zum Rückenmark.
Verbindung zum Rückenmark.
12:12
with the spinal cord.
269
720920
1256
Es verliert die Neuromodulation
über die absteigenden Bahnen,
über die absteigenden Bahnen,
12:14
Especially, it loses
this descending modulation
this descending modulation
270
722200
2216
12:16
to initiate and modulate locomotion.
271
724440
1920
um die Fortbewegung
zu beginnen und anzupassen.
zu beginnen und anzupassen.
12:19
So a big goal of neuroprosthetics
272
727640
1696
Ein großes Ziel der Neuroprothetik ist,
12:21
is to be able to reactivate
that communication
that communication
273
729360
2376
diese Verbindung wiederzubeleben,
12:23
using electrical or chemical stimulations.
274
731760
2440
indem elektrische oder chemische
Stimulation eingesetzt wird.
Stimulation eingesetzt wird.
12:26
And there are several teams
in the world that do exactly that,
in the world that do exactly that,
275
734840
2936
Es gibt mehrere Teams auf der Welt,
die genau das machen,
die genau das machen,
12:29
especially at EPFL.
276
737800
1216
insbesondere an der EPFL:
12:31
My colleagues Grégoire Courtine
and Silvestro Micera,
and Silvestro Micera,
277
739040
2496
meine Kollegen Grégoire Courtine
und Silvestro Micera,
und Silvestro Micera,
12:33
with whom I collaborate.
278
741560
1240
mit denen ich zusammenarbeite.
12:35
But to do this properly,
it's very important to understand
it's very important to understand
279
743960
3096
Aber um das ordentlich zu machen,
ist es sehr wichtig zu verstehen,
ist es sehr wichtig zu verstehen,
12:39
how the spinal cord works,
280
747080
1736
wie das Rückenmark funktioniert,
12:40
how it interacts with the body,
281
748840
1696
wie es mit dem Körper interagiert
12:42
and how the brain
communicates with the spinal cord.
communicates with the spinal cord.
282
750560
2480
und wie das Gehirn mit dem
Rückenmark kommuniziert.
Rückenmark kommuniziert.
12:45
This is where the robots
and models that I've presented today
and models that I've presented today
283
753800
2896
Hier werden die Roboter und Modelle,
die ich heute vorgestellt habe,
die ich heute vorgestellt habe,
12:48
will hopefully play a key role
284
756720
1896
hoffentlich eine wichtige Rolle spielen,
12:50
towards these very important goals.
285
758640
2656
im Hinblick auf
diese sehr wichtigen Ziele.
diese sehr wichtigen Ziele.
Danke!
12:53
Thank you.
286
761320
1216
(Applaus)
12:54
(Applause)
287
762560
4560
Bruno Giussani: Auke, ich habe in
deinem Labor andere Roboter gesehen,
deinem Labor andere Roboter gesehen,
13:04
Bruno Giussani: Auke, I've seen
in your lab other robots
in your lab other robots
288
772100
2636
13:06
that do things like swim in pollution
289
774760
2456
die in Verunreinigungen schwammen
13:09
and measure the pollution while they swim.
290
777240
2456
und dabei den Grad
der Verschmutzung maßen.
der Verschmutzung maßen.
Aber bei diesem erwähntest du
in deinem Vortrag als Nebenprojekt
in deinem Vortrag als Nebenprojekt
13:11
But for this one,
291
779720
1216
13:12
you mentioned in your talk,
like a side project,
like a side project,
292
780960
3480
"Suchen und Retten",
13:17
search and rescue,
293
785640
1216
und er hat eine Kamera in seiner Nase.
13:18
and it does have a camera on its nose.
294
786880
2176
Auke Ijspeert: Allerdings!
13:21
Auke Ijspeert: Absolutely. So the robot --
295
789080
2496
Wir haben einige Spin-Off-Projekte,
13:23
We have some spin-off projects
296
791600
1429
wo wir die Roboter für Such- und
Rettungsmaßnahmen einsetzen möchten.
Rettungsmaßnahmen einsetzen möchten.
13:25
where we would like to use the robots
to do search and rescue inspection,
to do search and rescue inspection,
297
793053
3443
Dieser Roboter sieht Sie jetzt.
13:28
so this robot is now seeing you.
298
796520
1576
Der große Traum ist bei
einer schwierigen Sachlage,
einer schwierigen Sachlage,
13:30
And the big dream is to,
if you have a difficult situation
if you have a difficult situation
299
798120
3176
wie zusammengestürzten
oder gefluteten Gebäuden,
oder gefluteten Gebäuden,
13:33
like a collapsed building
or a building that is flooded,
or a building that is flooded,
300
801320
3616
wo der Einsatz eines Rettungsteams oder
von Rettungshunden sehr gefährlich ist,
von Rettungshunden sehr gefährlich ist,
13:36
and this is very dangerous
for a rescue team or even rescue dogs,
for a rescue team or even rescue dogs,
301
804960
3336
einen Roboter hinzuschicken, der kriechen,
schwimmen und gehen kann,
schwimmen und gehen kann,
13:40
why not send in a robot
that can crawl around, swim, walk,
that can crawl around, swim, walk,
302
808320
2896
13:43
with a camera onboard
to do inspection and identify survivors
to do inspection and identify survivors
303
811240
3176
mit einer Kamera alles ansieht
und Überlebende erkennt,
und Überlebende erkennt,
und möglicherweise die Kommunikation
mit dem Überlebenden herstellt.
mit dem Überlebenden herstellt.
13:46
and possibly create
a communication link with the survivor.
a communication link with the survivor.
304
814440
2776
13:49
BG: Of course, assuming the survivors
don't get scared by the shape of this.
don't get scared by the shape of this.
305
817240
3576
BG: Angenommen natürlich, der
Überlebende erschreckt nicht davor.
Überlebende erschreckt nicht davor.
13:52
AI: Yeah, we should probably
change the appearance quite a bit,
change the appearance quite a bit,
306
820840
3296
AI: Ja, wir sollten vermutlich das
Aussehen ein wenig verändern,
Aussehen ein wenig verändern,
weil ein Überlebender vielleicht
an einem Herzinfarkt stirbt,
an einem Herzinfarkt stirbt,
13:56
because here I guess a survivor
might die of a heart attack
might die of a heart attack
307
824160
2816
13:59
just of being worried
that this would feed on you.
that this would feed on you.
308
827000
2536
nur weil er besorgt ist,
dass er aufgefressen wird.
dass er aufgefressen wird.
Aber durch das Verändern des
Aussehens und der Robustheit
Aussehens und der Robustheit
14:01
But by changing the appearance
and it making it more robust,
and it making it more robust,
309
829560
2856
können wir eine gute
Arbeitshilfe daraus machen.
Arbeitshilfe daraus machen.
14:04
I'm sure we can make
a good tool out of it.
a good tool out of it.
310
832440
2056
14:06
BG: Thank you very much.
Thank you and your team.
Thank you and your team.
311
834520
2286
BG: Vielen Dank!
Danke an dich und dein Team.
Danke an dich und dein Team.
ABOUT THE SPEAKER
Auke Ijspeert - RoboticistAuke Ijspeert works at the intersection of robotics, biology and computational neuroscience.
Why you should listen
Auke Ijspeert is a professor at the EPFL (the Swiss Federal Institute of Technology at Lausanne), and head of the Biorobotics Laboratory (BioRob). He has a BSc/MSc in Physics from the EPFL and a PhD in artificial intelligence from the University of Edinburgh, with John Hallam and David Willshaw as advisors. He carried out postdocs at IDSIA and EPFL with Jean-Daniel Nicoud and Luca Gambardella, and at the University of Southern California, with Michael Arbib and Stefan Schaal.
Ijspeert is interested in using numerical simulations and robots to get a better understanding of animal locomotion and movement control, and in using inspiration from biology to design novel types of robots and locomotion controllers.
Auke Ijspeert | Speaker | TED.com