ABOUT THE SPEAKER
Markus Fischer - Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird.

Why you should listen

One of the oldest dreams of mankind is to fly like a bird. Many, from Leonardo da Vinci to contemporary research teams, tried to crack the "code" for the flight of birds, unsuccessfully. Until in 2011 the engineers of the Bionic Learning Network established by Festo, a German technology company, developed a flight model of an artificial bird that's capable of taking off and rising in the air by means of its flapping wings alone. It's called SmartBird. Markus Fischer is Festo's head of corporate design, where he's responsible for a wide array of initiatives. He established the Bionic Learning Network in 2006.

SmartBird is inspired by the herring gull. The wings not only beat up and down but twist like those of a real bird -- and seeing it fly leaves no doubt: it's a perfect technical imitation of the natural model, just bigger. (Even birds think so.) Its wingspan is almost two meters, while its carbon-fiber structure weighs only 450 grams.

Fischer says: "We learned from the birds how to move the wings, but also the need to be very energy efficient."

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Markus Fischer | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Markus Fischer: A robot that flies like a bird

Un robot que vuela como un pájaro

Filmed:
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Muchos robots pueden volar, pero ninguno lo hace como un pájaro de verdad. Es decir, hasta que Markus Fischer y su equipo de Festo construyeron el SmartBird, un gran robot de peso ligero, inspirado en una gaviota, que vuela batiendo las alas. Una demostración por todo lo alto, recién llegada de TEDGlobal 2011.
- Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird. Full bio

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00:15
It is a dreamsueño of mankindhumanidad
0
0
3000
Es un sueño de la humanidad
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to flymosca like a birdpájaro.
1
3000
2000
volar como un pájaro.
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BirdsAves are very agileágil.
2
5000
2000
Las aves son muy ágiles.
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They flymosca, not with rotatinggiratorio componentscomponentes,
3
7000
3000
No necesitan componentes de rotación para volar,
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so they flymosca only by flappingaleteo theirsu wingsalas.
4
10000
3000
lo hacen simplemente batiendo las alas.
00:28
So we lookedmirado at the birdsaves,
5
13000
3000
Así que observamos a las aves,
00:31
and we triedintentó to make a modelmodelo
6
16000
3000
y tratamos de construir un modelo
00:34
that is powerfulpoderoso, ultralightultraligero,
7
19000
3000
que fuese ultraligero, poderoso,
00:37
and it mustdebe have excellentexcelente aerodynamicaerodinámico qualitiescalidades
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22000
4000
de excelentes cualidades aerodinámicas
00:41
that would flymosca by its ownpropio
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26000
2000
y que pudiese volar por sí mismo
00:43
and only by flappingaleteo its wingsalas.
10
28000
3000
únicamente por el aleteo de sus alas.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
¿Y qué podía ser mejor que usar
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the Herringarenque GullGaviota, in its freedomlibertad,
12
34000
2000
la gaviota argéntea, que estando libre,
00:51
circlingdando vueltas and swoopingswooping over the seamar,
13
36000
2000
da vueltas y se precipita sobre el mar,
00:53
and [to] use this as a rolepapel modelmodelo?
14
38000
3000
y tomarla como modelo?
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So we bringtraer a teamequipo togetherjuntos.
15
41000
2000
Entonces, armamos un equipo.
00:58
There are generalistsgeneralistas and alsoademás specialistsespecialistas
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43000
3000
Allí había generalistas y también especialistas
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in the fieldcampo of aerodynamicsaerodinámica
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46000
3000
en el campo de la aerodinámica
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in the fieldcampo of buildingedificio glidersplaneadores.
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49000
2000
y de la construcción de planeadores.
01:06
And the tasktarea was to buildconstruir
19
51000
2000
Se trataba de construir
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an ultralightultraligero indoor-flyingvuelo bajo techo modelmodelo
20
53000
3000
un modelo ultraligero, de vuelo en interiores
01:11
that is ablepoder to flymosca over your headscabezas.
21
56000
3000
capaz de volar sobre sus cabezas.
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So be carefulcuidadoso laterluego on.
22
59000
3000
Así que tengan cuidado más adelante.
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And this was one issueproblema:
23
64000
2000
Y tuvimos un problema:
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to buildconstruir it that lightweightligero
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66000
2000
el modelo debía ser lo suficientemente ligero
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that no one would be hurtherir
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68000
2000
como para que nadie se lastimase
01:25
if it fellcayó down.
26
70000
3000
si caía al suelo.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Y ¿por qué hacemos todo esto?
01:30
We are a companyempresa in the fieldcampo of automationautomatización,
28
75000
3000
Somos una empresa dedicada a la automatización,
01:33
and we'dmie like to do very lightweightligero structuresestructuras
29
78000
3000
y nos gusta hacer estructuras de peso muy ligero,
01:36
because that's energyenergía efficienteficiente,
30
81000
2000
porque consumen energía de manera más eficiente.
01:38
and we'dmie like to learnaprender more about
31
83000
3000
Y queremos aprender más sobre
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pneumaticsneumática and airaire flowfluir phenomenafenómenos.
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86000
3000
neumática y fenómenos de flujo de aire.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Así que ahora quisiera
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to [put] your seatasiento beltscinturones on
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92000
2000
que se abrochen los cinturones de seguridad
01:49
and put your hatssombreros [on].
35
94000
2000
y se pongan los cascos.
01:51
So maybe we'llbien try it onceuna vez --
36
96000
3000
Vamos a intentar
01:54
to flymosca a SmartBirdSmartBird.
37
99000
2000
hacer volar un SmartBird.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Gracias.
01:58
(ApplauseAplausos)
39
103000
6000
(Aplausos)
02:14
(ApplauseAplausos)
40
119000
17000
(Aplausos)
02:52
(ApplauseAplausos)
41
157000
15000
(Aplausos)
03:07
So we can now
42
172000
2000
Ahora,
03:09
look at the SmartBirdSmartBird.
43
174000
3000
veamos el SmartBird de cerca.
03:12
So here is one withoutsin a skinpiel.
44
177000
3000
Aquí hay uno sin revestimiento.
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We have a wingspanenvergadura of about two metersmetros.
45
180000
3000
Las alas tienen una envergadura de unos 2 metros.
03:18
The lengthlongitud is one metermetro and sixseis,
46
183000
3000
La longitud es de 1,6 metros
03:21
and the weightpeso,
47
186000
2000
y el peso,
03:23
it is only 450 gramsgramos.
48
188000
3000
es tan solo 450 gramos.
03:26
And it is all out of carboncarbón fiberfibra.
49
191000
3000
Y está hecho totalmente de fibra de carbono.
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In the middlemedio we have a motormotor,
50
194000
2000
En el medio hay un motor,
03:31
and we alsoademás have a gearengranaje in it,
51
196000
4000
y también hay un engranaje en el mismo.
03:35
and we use the gearengranaje
52
200000
2000
Y este engranaje se usa
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to transfertransferir the circulationcirculación of the motormotor.
53
202000
3000
para transmitir el giro del motor.
03:40
So withindentro the motormotor, we have threeTres Hallsala sensorssensores,
54
205000
3000
En el motor, hay tres sensores de efecto Hall,
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so we know exactlyexactamente where
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208000
3000
de manera que sabemos exactamente dónde
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the wingala is.
56
211000
3000
está el ala.
03:49
And if we now beatgolpear up and down ...
57
214000
3000
Y si ahora lo agitamos de manera vertical ...
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we have the possibilityposibilidad
58
221000
2000
tenemos la posibilidad
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to flymosca like a birdpájaro.
59
223000
2000
de hacerlo volar como un pájaro.
04:00
So if you go down, you have the largegrande areazona of propulsionpropulsión,
60
225000
3000
Si descendemos, tenemos una gran superficie de propulsión.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
Y si subimos,
04:06
the wingsalas are not that largegrande,
62
231000
4000
las alas no son tan grandes,
04:10
and it is easiermás fácil to get up.
63
235000
3000
y subir es más fácil.
04:14
So, the nextsiguiente thing we did,
64
239000
3000
Lo que hicimos después,
04:17
or the challengesdesafíos we did,
65
242000
2000
o el reto que tuvimos,
04:19
was to coordinatecoordinar this movementmovimiento.
66
244000
3000
fue coordinar el movimiento.
04:22
We have to turngiro it, go up and go down.
67
247000
3000
Hay que girar, subir y bajar.
04:25
We have a splitdivisión wingala.
68
250000
2000
El ala está dividida en dos partes.
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With a splitdivisión wingala
69
252000
2000
Con el ala en dos partes
04:29
we get the liftascensor at the upperSuperior wingala,
70
254000
3000
conseguimos que se eleve con la parte superior del ala,
04:32
and we get the propulsionpropulsión at the lowerinferior wingala.
71
257000
3000
y tenemos la propulsión en la parte inferior del ala.
04:35
Alsotambién, we see
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260000
2000
Asimismo, vemos
04:37
how we measuremedida the aerodynamicaerodinámico efficiencyeficiencia.
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262000
3000
cómo medir la eficiencia aerodinámica.
04:40
We had knowledgeconocimiento about
74
265000
2000
Nos hacía falta conocer
04:42
the electromechanicalelectromecánico efficiencyeficiencia
75
267000
2000
la eficiencia electromecánica,
04:44
and then we can calculatecalcular
76
269000
2000
para poder calcular
04:46
the aerodynamicaerodinámico efficiencyeficiencia.
77
271000
2000
la eficiencia aerodinámica.
04:48
So thereforepor lo tanto,
78
273000
2000
Por lo tanto,
04:50
it risesse levanta up from passivepasivo torsiontorsión to activeactivo torsiontorsión,
79
275000
3000
esta aumenta entre la torsión pasiva y la torsión activa,
04:53
from 30 percentpor ciento
80
278000
2000
de 30 %
04:55
up to 80 percentpor ciento.
81
280000
2000
a 80 %.
04:57
NextSiguiente thing we have to do,
82
282000
2000
Lo que hicimos después,
04:59
we have to controlcontrolar and regulateregular
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284000
2000
fue controlar y regular
05:01
the wholetodo structureestructura.
84
286000
2000
toda la estructura.
05:03
Only if you controlcontrolar and regulateregular it,
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288000
3000
Únicamente controlando y regulando,
05:06
you will get that aerodynamicaerodinámico efficiencyeficiencia.
86
291000
3000
se consigue la eficiencia aerodinámica.
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So the overallen general consumptionconsumo of energyenergía
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294000
3000
Por lo que el consumo total de energía
05:12
is about 25 wattsvatios at takeoffquitarse
88
297000
3000
es de unos 25 vatios en el despegue
05:15
and 16 to 18 wattsvatios in flightvuelo.
89
300000
3000
y de 16 a 18 vatios en pleno vuelo.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Gracias.
05:20
(ApplauseAplausos)
91
305000
6000
(Aplausos)
05:26
BrunoBruno GiussaniGiussani: MarkusMarkus, I think that we should flymosca it onceuna vez more.
92
311000
3000
Bruno Giussani: Markus, creo que deberíamos hacerlo volar una vez más.
05:29
MarkusMarkus FischerFischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Sí, claro.
05:31
(LaughterRisa)
94
316000
2000
(Risas)
05:53
(GaspsJadeos)
95
338000
3000
(Gritos de admiración)
06:02
(CheersAclamaciones)
96
347000
2000
(Ovación)
06:04
(ApplauseAplausos)
97
349000
9000
(Aplausos)

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SmartBird is inspired by the herring gull. The wings not only beat up and down but twist like those of a real bird -- and seeing it fly leaves no doubt: it's a perfect technical imitation of the natural model, just bigger. (Even birds think so.) Its wingspan is almost two meters, while its carbon-fiber structure weighs only 450 grams.

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