have important secrets,

自然界で最も不快な 生き物にも

but who would want a swarm of cockroaches

大きなヒントが 隠されています

coming towards them?

押し寄せる ゴキブリの群れなど

Yet one of the greatest differences between natural and human technologies

思うだにゾッとするでしょうけど—

relates to robustness.

自然物と人工物の 大きな違いは

Robust systems are stable in complex

ロバスト性です

and new environments.

ロバストなシステムは 複雑な新しい環境でも

Remarkably, cockroaches can self-stabilize

安定を保てます

running over rough terrain.

ゴキブリは でこぼこの地面を 驚くほど

When we put a jet pack on them,

安定を保って 走り抜けられます

or give them a perturbation like an earthquake,

ジェットパックを 付けたり

we discovered that their wonderfully tuned legs

地震のような 震動の中に置いた時でも

allow them to self-stabilize

絶妙な足並みによって

without using any of their brainpower.

安定を維持できます

They can go over complex terrain like grass,

脳みそを使うこともなく

no problem, and not get destabilized.

草の上のような複雑な地形でも 問題なし

We discovered a new behavior where,

バランスを崩す こともありません

because of their shape,

新たに発見した 行動ですが

they actually roll automatically to their side

体の形を生かし

to go through this artificial test bit of grass.

体を自然に傾けて

Robust systems can perform multiple tasks

人工の草の間を すり抜けています

with the same structure.

ロバストなシステムは 同じ体の構造を使って

Here's a new behavior we've discovered.

様々なタスクに 対応できます

The animals rapidly invert and disappear

これも新たに発見した 行動ですが

in less than 150 milliseconds — you never see them —

急速に反転して 身を隠しています

using the same structures that they use to run, their legs.

150ミリ秒以内です 私たちが見失うわけです

They can run upside down

走るのと同じ脚を使って こなしています

very rapidly on rods, branches and wires,

竿や枝やワイヤを伝って

and if you perturb one of those branches,

逆さのまま 素早く走ることもできます

they can do this.

その枝を揺すってやると

They can perform gymnastic maneuvers

こんな芸当をします

like no robot we have yet.

現在のロボットでは 真似できない

And they have nearly unlimited

体操技をこなせるのです

maneuverability with that same structure

同じ体の構造を使って

and unprecedented access to a variety

数限りない 身のこなしができ

of different areas.

様々な異なる状況に

They have wings for flying when they get warm,

驚くほどよく 対応できます

but they use those same wings to flip over

暖かい時には飛べる 羽を持っていますが

if they get destabilized.

同じ羽を ひっくり返った時に

Very effective.

起き上がるためにも 使います

Robust systems are also fault tolerant and fail-safe.

とても効果的です

This is the foot of a cockroach.

ロバストなシステムは耐障害性が高く 問題が生じても機能を維持できます

It has spines, gluey pads and claws,

これはゴキブリの足で

but if you take off those feet,

とげや ベタベタした肉球や かぎ爪がありますが

they can still go over rough terrain,

この部分を取ってしまっても

like the bottom video that you see,

下の映像のように

without hardly slowing down. Extraordinary.

でこぼこの地面を 走ることができます

They can run up mesh without their feet.

スピードもほとんど変わりません 大したものです

Here's an animal using a normal, alternating tripod:

足先がなくても 網をよじ登れます

three legs, three legs, three legs,

これは６本脚での 歩き方ですが

but in nature, the insects often have lost their legs.

交互に３本ずつ 動かしています

Here's one moving with two middle legs gone.

しかし自然界では 脚を失うこともあります

It can even lose three legs, in a tripod,

これは真ん中の２本なしで 移動しています

and adopt a new gait, a hopping gait.

脚を３本失って ３本脚になっても

And I point out that all of these videos

はねるような新しい歩き方を 身につけます

are slowed down 20 times,

指摘しておきたいのは 映像はすべて

so they're actually really fast, when you see this.

20倍スロー再生していることで

Robust systems are also damage resistant.

実際には ものすごく速いんです

Here's an animal climbing up a wall.

ロバストシステムはまた ダメージに対しても強い

It looks like a rapid, smooth, vertical climb,

ゴキブリが壁を 登るところです

but when you slow it down,

一見スムーズに素早く 登り出しているように見えますが

you see something very different.

スロー再生すると

Here's what they do.

想像と違っているのが 分かります

They intentionally have a head-on collision with the wall

ゴキブリがどうしているかというと

so they don't slow down and can transition up it

スピードを落とさないために わざと壁に正面からぶつかり

in 75 milliseconds.

75ミリ秒以内で

And they can do this in part because they have

方向転換しているのです

extraordinary exoskeletons.

このようなことができるのも

And they're really just made up of compliant joints

極めて優れた外骨格を 持っているからです

that are tubes and plates

管や板と

connected to one another.

それを継ぎ合わせる 柔軟な関節だけで

Here's a dissection of an abdomen of a cockroach.

作られたものです

You see these plates, and you see the compliant membrane.

これはゴキブリの腹部を 解剖しているところです

My engineering colleague at Berkeley

硬い板と柔軟な膜で できているのが分かります

designed with his students

バークレーの工学部にいる同僚が

a novel manufacturing technique

学生と一緒に

where you essentially origami the exoskeleton,

新しい製造技術を 開発しました

you laser cut it, laminate it,

外骨格の折り紙とも 言うべきもので

and you fold it up into a robot.

レーザーで切り抜き

And you can do that now in less than 15 minutes.

継ぎ合わせて ロボットを折るのです

These robots, called DASH,

15分以内に 組み立てることができます

for Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod,

これはDASH —

are highly compliant robots,

動的自律匍匐式６脚ロボットです

and they're remarkably robust as a result

とても柔軟性があります

of these features.

これらの性質により

They're certainly incredibly damage resistant.

とても頑丈です

(Laughter)

ダメージに対して とても強いのです

They even have some of the behaviors of the cockroaches.

(笑)

So they can use their smart, compliant body

ゴキブリの動作も いくつかこなせます

to transition up a wall

よくデザインされた 柔軟な体を使って

in a very simple way.

シンプルな方法で

They even have some of the beginnings

壁に対し上向きに 方向転換できます

of the rapid inversion behavior

あの反転して

where they disappear.

身を隠す動きすら

Now we want to know why they can go anywhere.

やってのけます

We discovered that they can go through

ゴキブリが どこへでも

three-millimeter gaps,

入り込めるのは ３ミリの隙間を

the height of two pennies, two stacked pennies,

通り抜けられるからだと 分かりました

and when they do this,

１ペンス硬貨２枚分です

they can actually run through those confined spaces

しかも

at high speeds,

この狭い隙間の中を

although you never see it.

素早く移動できるんです

To understand it better,

実際に目にすることは ないでしょうが

we did a CT scan of the exoskeleton

もっとよく理解しようと

and showed that they can compress their body

外骨格をCTスキャンに かけたんですが

by over 40 percent.

体を40%以上

We put them in a materials testing machine

圧縮できることが 示されています

to look at the stress strain analysis

材料試験装置に入れて

and showed that they can withstand forces

応力ひずみ解析したところ

800 times their body weight,

ゴキブリは 体重の800倍の

and after this they can fly and run

力にも耐えられ

absolutely normally.

この後も 普通に飛んだり

So you never know where

走ったりできました

curiosity-based research will lead,

好奇心に突き動かされた研究が

and someday you may want a swarm

どこに辿り着くか わかりません

of cockroach-inspired robots

いつか ゴキブリから—

to come at you.

アイデアを得た ロボットの群れに

(Laughter)

来て欲しいと願う時が あるかもしれません

Thank you.

(笑)

(Applause)

どうもありがとうございました