ABOUT THE SPEAKER
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs.

Why you should listen

Raffaello D'Andrea combines academics, business, and the arts to explore the capabilities of autonomous systems. As part of his research as professor of dynamic systems and control at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zürich), he and his collaborators enchant viewers with works like the self-destructing, self-assembling Robotic Chair, or the Balancing Cube that can perch itself on its corners.

D’Andrea and his team created the Flying Machine Arena to test the gravity-defying abilities of their athletic flying robots. Building on research in the Flying Machine Arena, ETH Zürich partnered with its spin-off company Verity Studios and with Cirque du Soleil to create “Sparked,” a short film showcasing the unexpected airborne dexterity of quadcopters. D’Andrea is the co-founder of Kiva Systems, a robotics company that develops intelligent automated warehouse systems and that was acquired by Amazon in 2012.

More profile about the speaker
Raffaello D'Andrea | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2013

Raffaello D'Andrea: The astounding athletic power of quadcopters

Raffaello D'Andrea: A kvadrokopterek bámulatos atlétikai teljesítménye

Filmed:
12,409,728 views

A TEDGlobal robotműhelyében Raffaelo D'Andrea repülőbemutatót tart kvadrokoptereivel -- ezekkel az atléta módjára gondolkodó robotokkal, melyek a fizikai problémákat tanuló algoritmusok segítségével oldják meg. D'Andrea bemutatójában olyan drónokat látunk, amelyek labdázni, egyensúlyozni tudnak, közös döntésekre képesek -- mi több, Kinect segítségével, gesztikulációval is vezérelhetők.
- Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:23
So what does it mean for a machinegép to be athleticsportos?
0
11307
3184
Mit jelent az, hogy atletikus egy gép esetében?
00:26
We will demonstratebizonyítani the conceptkoncepció of machinegép athleticismsportos
1
14491
3417
A gépi atleticizmus szemléltetéséhez
00:29
and the researchkutatás to achieveelér it
2
17908
1720
és a kapcsolódó kutatások áttekintéséhez
00:31
with the help of these flyingrepülő machinesgépek calledhívott quadrocoptersquadrocopters,
3
19628
2511
a kvadrokopter nevű repülő szerkezetet --
00:34
or quadsquadok, for shortrövid.
4
22139
1887
röviden: a kvadot -- fogom példaként használni.
00:38
QuadsQuadok have been around for a long time.
5
26034
2529
A kvad nem új dolog.
00:40
The reasonok that they're so popularnépszerű these daysnapok
6
28563
1599
Mai nagy népszerűségét
00:42
is because they're mechanicallymechanikusan simpleegyszerű.
7
30162
1965
egyszerű mechanikai felépítésének köszönheti.
00:44
By controllingkontrolling the speedssebesség of these fournégy propellershajócsavar,
8
32127
2108
A négy propeller sebességétől függően
00:46
these machinesgépek can rolltekercs, pitchhangmagasság, yawYAW,
9
34235
3048
képes billenni, megdőlni, elfordulni
00:49
and accelerategyorsul alongmentén theirazok commonközös orientationtájékozódás.
10
37283
2825
és gyorsulni az eredeti állapotához képest.
00:52
On boardtábla are alsois a batteryakkumulátor, a computerszámítógép,
11
40108
3071
A kvad fedélzetén van egy telep, egy komputer,
00:55
variouskülönféle sensorsérzékelők and wirelessdrótnélküli radiosrádiók.
12
43179
3954
számos érzékelő és adó-vevő.
00:59
QuadsQuadok are extremelyrendkívüli módon agileagilis, but this agilityAgility comesjön at a costköltség.
13
47133
4629
A kvad rendkívül mozgékony, de ennek ára van:
01:03
They are inherentlyeredendően unstableinstabil, and they need some formforma
14
51762
2992
eredendően instabil. Ezért csak visszacsatolás és
01:06
of automaticautomatikus feedbackVisszacsatolás controlellenőrzés in ordersorrend to be ableképes to flylégy.
15
54754
3972
automatikus vezérlés segítségével képes repülni.
01:16
So, how did it just do that?
16
64259
3238
Lássuk, hogy megy ez.
01:19
CamerasKamerák on the ceilingmennyezet and a laptophordozható számítógép
17
67497
1818
A mennyezeti kamerák és egy laptop együttese
01:21
serveszolgál as an indoorbenti globalglobális positioninghelymeghatározás systemrendszer.
18
69315
2576
afféle beltéri GPS-t alkot.
01:23
It's used to locateKeresse meg objectstárgyak in the spacehely
19
71891
2185
Megállapítja azoknak a testeknek a térbeli helyzetét,
01:26
that have these reflectivevisszatükröző markersmarkerek on them.
20
74076
2527
amelyeken ilyen fényvisszaverő jelölések vannak.
01:28
This dataadat is then sentküldött to anotheregy másik laptophordozható számítógép
21
76603
2061
Ezeket az adatokat átküldi egy másik laptopra,
01:30
that is runningfutás estimationbecslés and controlellenőrzés algorithmsalgoritmusok,
22
78664
2211
mely közelítő és szabályozó algoritmusokat futtat.
01:32
whichmelyik in turnfordulat sendsküld commandsparancsok to the quadQuad,
23
80875
1886
Ez a laptop utasításokat küld a kvadnak, amelyen
01:34
whichmelyik is alsois runningfutás estimationbecslés and controlellenőrzés algorithmsalgoritmusok.
24
82761
3485
szintén futnak közelítő és szabályozó algoritmusok.
01:41
The bulktömeg of our researchkutatás is algorithmsalgoritmusok.
25
89620
2510
Nos, kutatásaink zöme algoritmusokról szól.
01:44
It's the magicvarázslat that bringshoz these machinesgépek to life.
26
92130
4161
Ez az a varázslat, mely életre kelti a kvadot.
01:48
So how does one designtervezés the algorithmsalgoritmusok
27
96291
2043
Hogyan lehet olyan algoritmust kreálni,
01:50
that createteremt a machinegép athletesportoló?
28
98334
2277
amelytől a kvad gépi atlétává válik?
01:52
We use something broadlynagyjából calledhívott model-basedmodell alapú designtervezés.
29
100611
2880
A dolog alapját a modellalapú tervezés adja.
01:55
We first captureelfog the physicsfizika with a mathematicalmatematikai modelmodell
30
103491
3154
Először is a gépviselkedés fizikáját
01:58
of how the machinesgépek behaveviselkedik.
31
106645
2134
lefordítjuk egy matematikai modellre.
02:00
We then use a branchág of mathematicsmatematika
32
108779
2297
Azután a modellt a szabályozáselmélet matematikai
02:03
calledhívott controlellenőrzés theoryelmélet to analyzeelemez these modelsmodellek
33
111076
2831
eszközeivel elemezzük, és létrehozunk olyan algoritmusokat,
02:05
and alsois to synthesizeszintetizál algorithmsalgoritmusok for controllingkontrolling them.
34
113907
3913
amelyekkel szabályozható lesz a modell.
02:09
For examplepélda, that's how we can make the quadQuad hoverhover.
35
117820
3048
A kvad lebegtetését például így oldottuk meg:
02:12
We first capturedelfogott the dynamicsdinamika
36
120868
1408
Először is a dinamikát felírtuk
02:14
with a setkészlet of differentialdifferenciális equationsegyenletek.
37
122276
1906
egy differenciálegyenlet-rendszer segítségével.
02:16
We then manipulatemanipulál these equationsegyenletek with the help
38
124182
2349
Ezután a felírt egyenleteket elkezdtük manipulálni
02:18
of controlellenőrzés theoryelmélet to createteremt algorithmsalgoritmusok that stabilizestabilizálása the quadQuad.
39
126531
4640
a szabályozáselmélet segítségével, hogy olyan algoritmust kapjunk, mely a kvadot stabilizálni tudja.
02:23
Let me demonstratebizonyítani the strengtherő of this approachmegközelítés.
40
131171
2946
Hadd demonstráljam a módszer erejét egy példával.
02:29
SupposeTegyük fel, hogy that we want this quadQuad to not only hoverhover
41
137198
2549
Tegyük fel, hogy nemcsak azt szeretnénk, hogy ez a kvad
02:31
but to alsois balanceegyensúly this polepólus.
42
139747
2782
lebegjen, hanem azt is, hogy egyensúlyozni tudja ezt a pálcát.
02:34
With a little bitbit of practicegyakorlat,
43
142529
1844
Mi, emberi lények, egy kis gyakorlattal,
02:36
it's prettyszép straightforwardegyértelmű for a humanemberi beinglény to do this,
44
144373
2391
könnyedén elvégezzük ezt a feladatot --
02:38
althoughhabár we do have the advantageelőny of havingamelynek
45
146764
1755
persze előnyben vagyunk a kvaddal szemben,
02:40
two feetláb on the groundtalaj
46
148519
1328
mert két lábon állunk a földön,
02:41
and the use of our very versatilesokoldalú handskezek.
47
149847
2957
és ügyes kezünk van.
02:44
It becomesválik a little bitbit more difficultnehéz
48
152804
2469
Kissé nehezebben megy a dolog,
02:47
when I only have one footláb on the groundtalaj
49
155273
2296
ha fél lábon állok,
02:49
and when I don't use my handskezek.
50
157569
2799
és nem a kezemet használom.
02:52
NoticeFigyelmeztetés how this polepólus has a reflectivevisszatükröző markermarker on topfelső,
51
160368
2951
Amint látják, a pálca tetején van egy fényvisszaverő jelzés,
02:55
whichmelyik meanseszközök that it can be locatedtalálható in the spacehely.
52
163319
3894
ami azt jelenti, hogy a térbeli helyzete megállapítható.
03:04
(ApplauseTaps)
53
172971
5976
(Taps)
03:10
You can noticeértesítés that this quadQuad is makinggyártás fine adjustmentskiigazítások
54
178947
2826
Figyeljék meg: a kvad finom korrekciókat végez,
03:13
to keep the polepólus balancedkiegyensúlyozott.
55
181773
2195
hogy a pálca egyensúlyban maradjon.
03:15
How did we designtervezés the algorithmsalgoritmusok to do this?
56
183968
3059
Hogyan terveztük meg vajon az ehhez szükséges algoritmust?
03:19
We addedhozzáadott the mathematicalmatematikai modelmodell of the polepólus
57
187027
2105
Egyszerűen: a pálca matematikai modelljét
03:21
to that of the quadQuad.
58
189132
1519
hozzáadtuk a kvadéhoz.
03:22
OnceEgyszer we have a modelmodell of the combinedkombinált quad-poleQuad-pólusú systemrendszer,
59
190651
2954
Mihelyt megvan a kvad-pálca rendszer együttes modellje,
03:25
we can use controlellenőrzés theoryelmélet to createteremt algorithmsalgoritmusok for controllingkontrolling it.
60
193605
4933
a szabályozáselmélet segítségével algoritmust rendelhetünk hozzá.
03:30
Here, you see that it's stablestabil,
61
198538
1588
Amint látják, a rendszer stabil,
03:32
and even if I give it little nudgesrezgő figyelemfelkeltések,
62
200126
2693
és még ha lökdösöm is egy picit,
03:34
it goesmegy back to the niceszép, balancedkiegyensúlyozott positionpozíció.
63
202819
5403
akkor is visszaviszi a pálcát az egyensúlyi helyzetébe.
03:40
We can alsois augmentfokozza a the modelmodell to includetartalmaz
64
208222
1663
A modellt kibővíthetjük azzal, hogy megmondjuk,
03:41
where we want the quadQuad to be in spacehely.
65
209885
2441
melyik pontban legyen a kvad.
03:44
UsingHasználata this pointermutató, madekészült out of reflectivevisszatükröző markersmarkerek,
66
212326
3069
Ha fogom ezt a fényvisszaverővel ellátott mutatót,
03:47
I can pointpont to where I want the quadQuad to be in spacehely
67
215395
2224
akkor kijelölhetek egy fix távolságra lévő pontot,
03:49
a fixedrögzített distancetávolság away from me.
68
217619
3367
ahová a kvadot át akarom irányítani.
04:07
The keykulcs to these acrobaticakrobatikus maneuversmanőverek is algorithmsalgoritmusok,
69
235763
2902
Az ilyen atlétikai mutatványok titka egy algoritmus,
04:10
designedtervezett with the help of mathematicalmatematikai modelsmodellek
70
238665
2426
melyet valamilyen matematikai modellre építettek
04:13
and controlellenőrzés theoryelmélet.
71
241091
1950
a szabályozáselmélet segítségével.
04:15
Let's tell the quadQuad to come back here
72
243041
2214
Mondjuk meg a kvadnak, hogy jöjjön vissza ide,
04:17
and let the polepólus dropcsepp,
73
245255
1819
és hagyja leesni a pálcát.
04:19
and I will nextkövetkező demonstratebizonyítani the importancefontosság
74
247074
1918
Most pedig érzékeltetni szeretném, milyen fontos
04:20
of understandingmegértés physicalfizikai modelsmodellek
75
248992
2119
megérteni a fizikai modelleket
04:23
and the workingsműködésébe of the physicalfizikai worldvilág.
76
251111
4120
és a fizikai elvek működését.
04:37
NoticeFigyelmeztetés how the quadQuad lostelveszett altitudetengerszint feletti magasság
77
265462
1770
Figyeljék meg, hogy a kvad lejjebb ereszkedett,
04:39
when I put this glassüveg of watervíz on it.
78
267232
2082
amikor rátettem a pohár vizet.
04:41
UnlikeEllentétben a the balancingkiegyensúlyozó polepólus, I did not includetartalmaz
79
269314
2801
Most ugyanis, a pálca-egyensúlyozással ellentétben,
04:44
the mathematicalmatematikai modelmodell of the glassüveg in the systemrendszer.
80
272115
2584
a pohár matematikai modelljét nem foglaltam bele a rendszerbe.
04:46
In facttény, the systemrendszer doesn't even know that the glassüveg of watervíz is there.
81
274699
2919
Tehát a rendszer nem is sejti, hogy van itt egy pohár víz is.
04:49
Like before, I could use the pointermutató to tell the quadQuad
82
277618
3292
De ahogy az imént, a mutatóval most is jelezni tudom
04:52
where I want it to be in spacehely.
83
280910
2589
a kvadnak, hová menjen.
04:55
(ApplauseTaps)
84
283499
9597
(Taps)
05:05
Okay, you should be askingkérve yourselfsaját magad,
85
293096
2110
Most nyilván azon tűnődnek,
05:07
why doesn't the watervíz fallesik out of the glassüveg?
86
295206
2509
hogyhogy nem löttyen ki a víz a pohárból.
05:09
Two factstények: The first is that gravitysúly actscselekmények
87
297715
3211
Két tényt említek. Először is, a gravitáció
05:12
on all objectstárgyak in the sameazonos way.
88
300926
2125
minden testre ugyanúgy hat.
05:15
The secondmásodik is that the propellershajócsavar are all pointingmutatva
89
303051
2464
Másodszor, a propellerek tengelye párhuzamos a poháréval,
05:17
in the sameazonos directionirány of the glassüveg, pointingmutatva up.
90
305515
3127
vagyis alaphelyzetben felfelé mutat.
05:20
You put these two things togetheregyütt, the netháló resulteredmény
91
308642
2377
Tekintsük a kettőt egyszerre: kiderül,
05:23
is that all sideoldal forceserők on the glassüveg are smallkicsi
92
311019
2287
hogy a pohárra ható oldalerők, melyekért
05:25
and are mainlyfőként dominateddomináló by aerodynamicaerodinamikai effectshatások,
93
313306
2785
főleg az aerodinamikai hatások felelősek,
05:28
whichmelyik as these speedssebesség are negligibleelhanyagolható.
94
316091
3841
elhanyagolhatóan kicsik ekkora sebességeknél.
05:35
And that's why you don't need to modelmodell the glassüveg.
95
323336
2071
Ezért nincs szükség a pohár modellezésére:
05:37
It naturallytermészetesen doesn't spillolajfolt no matterügy what the quadQuad does.
96
325407
3848
a víz nem fog kilöttyenni, akárhogy mozog is a kvad.
05:50
(ApplauseTaps)
97
338651
7051
(Taps)
05:57
The lessonlecke here is that some high-performancemagas-előadás tasksfeladatok
98
345702
4016
Az a tanulság ebből, hogy a mutatványok egy része
06:01
are easierkönnyebb than othersmások,
99
349718
1397
könnyebben megy a többinél,
06:03
and that understandingmegértés the physicsfizika of the problemprobléma
100
351115
2296
és hogy a probléma fizikájának megértése dönti el,
06:05
tellsmegmondja you whichmelyik onesazok are easykönnyen and whichmelyik onesazok are hardkemény.
101
353411
2616
hogy melyiket lesz egyszerűbb kivitelezni.
06:08
In this instancepélda, carryingszállítás a glassüveg of watervíz is easykönnyen.
102
356027
2359
Például az imént a pohár víz szállítása egyszerű volt,
06:10
BalancingKiegyensúlyozó a polepólus is hardkemény.
103
358386
3785
a pálca egyensúlyozása viszont nehéz.
06:14
We'veMost már all heardhallott storiestörténetek of athletessportolók
104
362171
1802
Mindannyian hallottunk már olyan atlétákról,
06:15
performingelőadó featshőstettek while physicallyfizikailag injuredsérült.
105
363973
2493
akik fizikai sérülésük dacára sem adták fel a versenyt.
06:18
Can a machinegép alsois performteljesít
106
366466
1519
Vajon egy súlyosan megrongálódott gép is
06:19
with extremeszélső physicalfizikai damagekár?
107
367985
2651
képes működni?
06:22
ConventionalHagyományos wisdombölcsesség saysmondja that you need
108
370636
1726
Józan eszünk azt súgja, hogy legalább
06:24
at leastlegkevésbé fournégy fixedrögzített motormotor propellerlégcsavar pairspárok in ordersorrend to flylégy,
109
372362
3690
négy rögzített motor-propeller együttes kell a repüléshez,
06:28
because there are fournégy degreesfok of freedomszabadság to controlellenőrzés:
110
376052
2112
mert a következő négy szabadsági fokot kell szabályozni:
06:30
rolltekercs, pitchhangmagasság, yawYAW and accelerationgyorsulás.
111
378164
3028
billenés, dőlés, elfordulás és gyorsulás.
06:33
HexacoptersHexacopters and octocoptersoctocopters, with sixhat and eightnyolc propellershajócsavar,
112
381192
3245
A hexakopter és az oktokopter -- 6, ill. 8 propelleres lévén --
06:36
can providebiztosítani redundancyredundancia,
113
384437
1483
redundanciát, magyarán tartalékot biztosít,
06:37
but quadrocoptersquadrocopters are much more popularnépszerű
114
385920
1989
de a kvadrokopter mégis sokkal népszerűbb,
06:39
because they have the minimumminimális numberszám
115
387909
1815
mert a minimális számú -- tehát 4 --
06:41
of fixedrögzített motormotor propellerlégcsavar pairspárok: fournégy.
116
389724
2476
rögzített motor-propeller együttessel rendelkezik.
06:44
Or do they?
117
392200
1965
Vagy kevesebb is elég?
07:01
If we analyzeelemez the mathematicalmatematikai modelmodell of this machinegép
118
409476
2600
Ha elemezzük a kvad matematikai modelljét,
07:04
with only two workingdolgozó propellershajócsavar,
119
412076
2176
mindössze két működő propellerrel,
07:06
we discoverfelfedez that there's an unconventionalkonvenciókhoz nem ragaszkodó way to flylégy it.
120
414252
6756
kiderül, hogy rendhagyó módon is lehet működtetni.
07:19
We relinquishlemond controlellenőrzés of yawYAW,
121
427980
1706
Le kell mondanunk ugyan az elfordulás szabályozásáról,
07:21
but rolltekercs, pitchhangmagasság and accelerationgyorsulás can still be controlledellenőrzött
122
429686
3070
de a billenés, dőlés és gyorsulás szabályozható marad,
07:24
with algorithmsalgoritmusok that exploitkihasználni this newúj configurationkonfiguráció.
123
432756
5452
csak az új konfigurációhoz való algoritmust kell használni.
07:33
MathematicalMatematikai modelsmodellek tell us exactlypontosan when
124
441668
2432
A matematikai modell elárulja, hogy pontosan mikor
07:36
and why this is possiblelehetséges.
125
444100
2072
és mért lehetséges ez.
07:38
In this instancepélda, this knowledgetudás allowslehetővé tesz us to designtervezés
126
446172
2368
Ennek ismeretében képesek vagyunk
07:40
novelregény machinegép architecturesarchitektúrák
127
448540
2256
újszerű géparchitektúrák kialakítására,
07:42
or to designtervezés cleverokos algorithmsalgoritmusok that gracefullykecsesen handlefogantyú damagekár,
128
450796
4176
ill. olyan okos algoritmusok létrehozására, melyek
07:46
just like humanemberi athletessportolók do,
129
454972
1724
az emberi atlétákhoz hasonlóan viselik el a sérülést,
07:48
insteadhelyette of buildingépület machinesgépek with redundancyredundancia.
130
456696
3823
és így nem kell redundanciát biztosító gépeket használni.
07:52
We can't help but holdtart our breathlehelet when we watch
131
460519
2112
Lélegzetvisszafojtva bámuljuk
07:54
a diverbúvár somersaultingsomersaulting into the watervíz,
132
462631
2437
a vízbe szaltózó műugrót
07:57
or when a vaulterugró is twistingcsavarás in the airlevegő,
133
465068
1790
és a levegőben megforduló tornászt,
07:58
the groundtalaj fastgyors approachingközeledik.
134
466858
1718
miközben a talaj sebesen közeledik felé.
08:00
Will the diverbúvár be ableképes to pullHúzni off a ripNyugodj békében entrybelépés?
135
468576
2568
Vajon az ugró csobbanás nélkül fog a vízben elmerülni?
08:03
Will the vaulterugró stickrúd the landingleszállás?
136
471144
2000
Vajon a tornász talajfogása tökéletes lesz?
08:05
SupposeTegyük fel, hogy we want this quadQuad here
137
473144
1668
Mondjuk, hogy azt szeretnénk, ha ez a kvad itt
08:06
to performteljesít a triplehármas flipmegfricskáz and finishBefejez off
138
474812
2451
egy tripla flipet hajtana végre, melyet pontosan ott
08:09
at the exactpontos sameazonos spotfolt that it startedindult.
139
477263
2269
kell befejeznie, ahol elkezdte.
08:11
This maneuvermanőver is going to happentörténik so quicklygyorsan
140
479532
2347
A manőver olyan gyorsan megy végbe, hogy a
08:13
that we can't use positionpozíció feedbackVisszacsatolás to correcthelyes the motionmozgás duringalatt executionvégrehajtás.
141
481879
3629
visszacsatolás és pályakorrekció nem működik.
08:17
There simplyegyszerűen isn't enoughelég time.
142
485508
2274
Egyszerűen nincs rá idő!
08:19
InsteadEhelyett, what the quadQuad can do is performteljesít the maneuvermanőver blindlyvakon,
143
487782
3694
Ezért a kvad "vakon" hajtja végre a mutatványt,
08:23
observemegfigyelése how it finishesfelületek the maneuvermanőver,
144
491476
2232
megfigyeli, hogyan sikerült,
08:25
and then use that informationinformáció to modifymódosít its behaviorviselkedés
145
493708
2424
majd ez alapján úgy módosítja a viselkedését,
08:28
so that the nextkövetkező flipmegfricskáz is better.
146
496132
2289
hogy a következő flip pontosabb legyen.
08:30
SimilarHasonló to the diverbúvár and the vaulterugró,
147
498421
1812
Akárcsak a műugró és a tornász esetében,
08:32
it is only throughkeresztül repeatedmegismételt practicegyakorlat
148
500233
1919
csakis a gyakorlás segítheti abban,
08:34
that the maneuvermanőver can be learnedtanult and executedvégre
149
502152
1925
hogy a manővert megtanulja és így a végrehajtás
08:36
to the highestlegmagasabb standardalapértelmezett.
150
504077
2133
a lehető legjobban sikerüljön.
08:46
(ApplauseTaps)
151
514412
4752
(Taps)
08:51
StrikingFeltűnő a movingmozgó balllabda is a necessaryszükséges skilljártasság in manysok sportssport-.
152
519164
3472
A mozgó labda eltalálása több sportban elvárt képesség.
08:54
How do we make a machinegép do
153
522636
1795
Hogy lehet elérni, hogy egy gép megcsinálja azt,
08:56
what an athletesportoló does seeminglylátszólag withoutnélkül efforterőfeszítés?
154
524431
3753
amit egy sportoló látható könnyedséggel képes megtenni?
09:15
(ApplauseTaps)
155
543943
6599
(Taps)
09:22
This quadQuad has a racketütő strappedpántos onto-ra its headfej
156
550542
2650
Ennek a kvadnak egy ütőt szíjaztunk a fejéhez:
09:25
with a sweetédes spotfolt roughlynagyjából the sizeméret of an applealma, so not too largenagy.
157
553192
3487
az ütő optimális területe kb. alma nagyságú, tehát nem túl nagy.
09:28
The followingkövetkező calculationsszámítások are madekészült everyminden 20 millisecondsmilliszekundum,
158
556679
3167
A következő számítást másodpercenként 50-szer kell elvégezni,
09:31
or 50 timesalkalommal perper secondmásodik.
159
559846
1756
vagyis 20 milliszekundumonként egyszer.
09:33
We first figureábra out where the balllabda is going.
160
561602
2812
Először is meg kell határozni, hogy merre megy a labda.
09:36
We then nextkövetkező calculatekiszámítja how the quadQuad should hittalálat the balllabda
161
564414
2437
Aztán azt kell kiszámolni, hogy üsse meg a kvad a labdát,
09:38
so that it flieslegyek to where it was throwndobott from.
162
566851
3099
hogy az arra repüljön, ahonnan jött.
09:41
ThirdHarmadik, a trajectoryröppálya is plannedtervezett that carrieshordoz the quadQuad
163
569950
4456
Harmadszor, ki kell számítani a kvad mozgáspályáját
09:46
from its currentjelenlegi stateállapot to the impacthatás pointpont with the balllabda.
164
574406
3024
az adott helyétől addig a pontig, ahol elvileg ütközni fog a labdával.
09:49
FourthNegyedik, we only executekivégez 20 milliseconds'milliszekundum' worthérdemes of that strategystratégia.
165
577430
3809
Negyedszer, 20 ms időtartamig követjük a kiszámolt stratégiát.
09:53
TwentyHúsz millisecondsmilliszekundum latera későbbiekben, the wholeegész processfolyamat is repeatedmegismételt
166
581239
2807
Húsz milliszekundum múlva megismételjük az egészet,
09:56
untilamíg the quadQuad strikessztrájkok the balllabda.
167
584046
2243
míg a kvad ténylegesen el nem éri a labdát.
10:07
(ApplauseTaps)
168
595560
2646
(Taps)
10:10
MachinesGépek can not only performteljesít dynamicdinamikus maneuversmanőverek on theirazok ownsaját,
169
598206
3372
A gépek tehát önállóan képesek dinamikai manőverezésre,
10:13
they can do it collectivelyegyüttesen.
170
601578
1863
sőt, képesek az együttműködésre is.
10:15
These threehárom quadsquadok are cooperativelyszülessenek carryingszállítás a skyég netháló.
171
603441
3587
Ez a három kvad közösen visz egy hálót.
10:28
(ApplauseTaps)
172
616574
5411
(Taps)
10:33
They performteljesít an extremelyrendkívüli módon dynamicdinamikus
173
621985
2197
Rendkívül dinamikus
10:36
and collectivekollektív maneuvermanőver
174
624182
2168
és összehangolt manőverezés szükséges ahhoz,
10:38
to launchdob the balllabda back to me.
175
626350
1692
hogy a labdát visszapasszolják nekem.
10:40
NoticeFigyelmeztetés that, at fullteljes extensionkiterjesztés, these quadsquadok are verticalfüggőleges.
176
628042
3511
Figyeljék meg: amikor a háló kifeszül, a kvadok kifelé fordulnak.
10:48
(ApplauseTaps)
177
636486
1772
(Taps)
10:50
In facttény, when fullyteljesen extendedkiterjedt,
178
638258
2287
Nem véletlen: amikor a háló kifeszül, a kvadok kb. az ötszörösét
10:52
this is roughlynagyjából fiveöt timesalkalommal greaternagyobb than what a bungeebungee jumperjumper feelsérzi
179
640545
2685
kapják annak a gyorsulásnak, amit a bungee-jumpingozó
10:55
at the endvég of theirazok launchdob.
180
643230
4588
érez a zuhanás végén.
11:03
The algorithmsalgoritmusok to do this are very similarhasonló
181
651009
2677
A mutatvány algoritmusa nagyon hasonlít ahhoz,
11:05
to what the singleegyetlen quadQuad used to hittalálat the balllabda back to me.
182
653686
3384
mint amikor egyetlen kvaddal üttetem vissza a labdát.
11:09
MathematicalMatematikai modelsmodellek are used to continuouslyfolyamatosan re-planújra terv
183
657070
2864
A matematikai modell segítségével folyamatosan, azaz
11:11
a cooperativeszövetkezet strategystratégia 50 timesalkalommal perper secondmásodik.
184
659934
4515
másodpercenként 50-szer újratervezzük a kooperatív stratégiát.
11:16
Everything we have seenlátott so farmessze has been
185
664449
1877
Minden, amit eddig láttunk,
11:18
about the machinesgépek and theirazok capabilitiesképességek.
186
666326
2463
gépekről és ezek képességeiről szólt.
11:20
What happensmegtörténik when we couplepárosít this machinegép athleticismsportos
187
668789
3015
Mi történik akkor, ha a gépi atleticizmust
11:23
with that of a humanemberi beinglény?
188
671804
1776
összekapcsoljuk az emberivel?
11:25
What I have in frontelülső of me is a commercialkereskedelmi gesturegesztus sensorérzékelő
189
673580
3805
Ami előttem van, az egy kereskedelmi forgalomban lévő
11:29
mainlyfőként used in gamingjáték.
190
677385
1309
gesztikulációérzékelő, melyet főleg játékokhoz használnak.
11:30
It can recognizeelismerik what my variouskülönféle bodytest partsalkatrészek
191
678694
1804
Ez valós időben képes felismerni, hogy mit csinálok
11:32
are doing in realigazi time.
192
680498
2048
a testem különböző részeivel.
11:34
SimilarHasonló to the pointermutató that I used earlierkorábban,
193
682546
2116
Ahogy korábban a mutató mozgatásával,
11:36
we can use this as inputsbemenetek to the systemrendszer.
194
684662
2792
úgy ezzel is adhatok jelzéseket a rendszernek.
11:39
We now have a naturaltermészetes way of interactingkölcsönható
195
687454
2396
Így természetesebb kapcsolatot alakíthatok ki a kvad
11:41
with the rawnyers athleticismsportos of these quadsquadok with my gesturesgesztusok.
196
689850
4944
nyers atleticizmusával, mert csak gesztikulálnom kell.
12:22
(ApplauseTaps)
197
730453
4400
(Taps)
12:35
InteractionKölcsönhatás doesn't have to be virtualtényleges. It can be physicalfizikai.
198
743982
4007
A kapcsolat nem okvetlenül virtuális -- lehet fizikai is.
12:39
Take this quadQuad, for examplepélda.
199
747989
1725
Tekintsük pl. ezt a kvadot.
12:41
It's tryingmegpróbálja to staymarad at a fixedrögzített pointpont in spacehely.
200
749714
2628
Megpróbál a tér egy adott pontjában maradni.
12:44
If I try to movemozog it out of the way, it fightsharcol me,
201
752342
3837
Ha el akarom mozdítani a helyéről, ellenáll nekem,
12:48
and movesmozog back to where it wants to be.
202
756179
4155
és visszamegy oda, ahol lenni szeretne.
12:52
We can changeváltozás this behaviorviselkedés, howeverazonban.
203
760334
3039
Ez a viselkedés azonban megváltoztatható.
12:55
We can use mathematicalmatematikai modelsmodellek
204
763373
1699
Matematikai modellt használhatunk annak az erőnek
12:57
to estimatebecslés the forceerő that I'm applyingalkalmazó to the quadQuad.
205
765072
3133
a becslésére, amellyel a kvadra hatok.
13:00
OnceEgyszer we know this forceerő, we can alsois changeváltozás the lawstörvények of physicsfizika,
206
768205
3238
Ha ismerem ezt az erőt, akkor megváltoztathatom
13:03
as farmessze as the quadQuad is concernedaz érintett, of coursetanfolyam.
207
771443
4499
a fizika törvényeit, de persze csak a kvadra vonatkozóan.
13:07
Here the quadQuad is behavingviselkedik as if it were
208
775942
2263
Ez a kvad úgy viselkedik, mintha
13:10
in a viscousviszkózus fluidfolyadék.
209
778205
4365
viszkózus folyadék venné körül.
13:14
We now have an intimateintim way
210
782570
2174
Ezáltal lehetőség van arra,
13:16
of interactingkölcsönható with a machinegép.
211
784744
1849
hogy a géppel való kapcsolat simább legyen.
13:18
I will use this newúj capabilityképesség to positionpozíció
212
786593
2506
Ezt az új lehetőséget arra fogom használni, hogy ezt a
13:21
this camera-carryingkamera-szállító quadQuad to the appropriatemegfelelő locationelhelyezkedés
213
789099
2577
kamerahordozó kvadot arra a helyre mozgassam,
13:23
for filminga forgatás the remaindermaradék of this demonstrationdemonstráció.
214
791676
3186
ahonnan a demonstráció hátralévő részét filmeznie kell.
13:36
So we can physicallyfizikailag interactegymásra hat with these quadsquadok
215
804222
2768
Tehát fizikai kölcsönhatásba léphetünk a kvadokkal,
13:38
and we can changeváltozás the lawstörvények of physicsfizika.
216
806990
2403
és megváltoztathatjuk a fizika törvényeit.
13:41
Let's have a little bitbit of funmóka with this.
217
809393
2313
És most játsszunk egy kicsit.
13:43
For what you will see nextkövetkező, these quadsquadok
218
811706
1704
A következő mutatvány elején a kvadok
13:45
will initiallyalapvetően behaveviselkedik as if they were on PlutoPlútó.
219
813410
3496
úgy fognak viselkedni, mintha a Plútón lennének.
13:48
As time goesmegy on, gravitysúly will be increasedmegnövekedett
220
816906
2312
Ahogy telik az idő, a gravitáció erősödni fog,
13:51
untilamíg we're all back on planetbolygó EarthFöld,
221
819218
2120
míg vissza nem térünk a Földre,
13:53
but I assurebiztosíthatom you we won'tszokás get there.
222
821338
1719
ahonnan persze el sem mozdulunk.
13:55
Okay, here goesmegy.
223
823057
3501
Nos, vágjunk bele!
14:05
(LaughterNevetés)
224
833667
3412
(Nevetés)
14:34
(LaughterNevetés)
225
862778
3208
(Nevetés)
14:37
(ApplauseTaps)
226
865986
3386
(Taps)
14:41
WhewEjha!!
227
869372
1207
Fhu!
14:46
You're all thinkinggondolkodás now,
228
874779
1517
Most biztos azt gondolják,
14:48
these guys are havingamelynek way too much funmóka,
229
876296
1975
hogy ezek a fickók itt jól elszórakozgatnak;
14:50
and you're probablyvalószínűleg alsois askingkérve yourselfsaját magad,
230
878271
2079
no meg azt,
14:52
why exactlypontosan are they buildingépület machinegép athletessportolók?
231
880350
3936
hogy mi szükség van gépi atlétákra.
14:56
Some conjecturesejtés that the roleszerep of playjáték in the animalállat kingdomkirályság
232
884286
2652
Egyeseknek az ugrik be, hogy az állatvilágban a játék szerepe
14:58
is to honefen skillsszakértelem and developfejleszt capabilitiesképességek.
233
886938
2752
a készségek csiszolása és a képességek fejlesztése.
15:01
OthersMások think that it has more of a socialtársadalmi roleszerep,
234
889690
2066
Mások arra gondolnak, hogy inkább közösségi szerepe van,
15:03
that it's used to bindköt the groupcsoport.
235
891756
1674
vagyis a csoportok megerősítésére szolgál.
15:05
SimilarlyHasonlóképpen, we use the analogyanalógia of sportssport- and athleticismsportos
236
893430
3533
A sport és az atleticizmus párhuzamát arra használjuk,
15:08
to createteremt newúj algorithmsalgoritmusok for machinesgépek
237
896963
2079
hogy új algoritmusokat hozzunk létre, és így a gépeket
15:11
to pushnyom them to theirazok limitshatárok.
238
899042
2147
a teljesítőképességük határáig fejlesszük.
15:13
What impacthatás will the speedsebesség of machinesgépek have on our way of life?
239
901189
3677
Milyen hatása lesz a gépek sebességének az életünkre?
15:16
Like all our pastmúlt creationsalkotások and innovationsújítások,
240
904866
2389
Az összes eddigi találmányhoz és innovációhoz hasonlóan
15:19
they maylehet be used to improvejavul the humanemberi conditionfeltétel
241
907255
2827
hasznára is lehet a dolog az embernek,
15:22
or they maylehet be misusedvisszaélnek and abusedbántalmazott.
242
910082
2501
de vissza is lehet élni vele.
15:24
This is not a technicalműszaki choiceválasztás we are facedszembe with;
243
912583
1923
A kérdés nem technikai természetű,
15:26
it's a socialtársadalmi one.
244
914506
1755
hanem társadalmi.
15:28
Let's make the right choiceválasztás,
245
916261
1390
Egyetlen helyes választás létezik:
15:29
the choiceválasztás that bringshoz out the bestlegjobb in the futurejövő of machinesgépek,
246
917651
2405
kihozni a legjobbat abból, amit a gépek jövője tartogathat --
15:32
just like athleticismsportos in sportssport-
247
920056
1812
épp úgy, ahogy a sportban az atleticizmus
15:33
can bringhoz out the bestlegjobb in us.
248
921868
2161
segíthet kihozni a legjobbat önmagunkból.
15:36
Let me introducebevezet you to the wizardsvarázslók behindmögött the greenzöld curtainfüggöny.
249
924029
3450
Hadd mutassam be a zöld függöny mögött rejtőző varázslókat --
15:39
They're the currentjelenlegi memberstagjai of the FlyingRepülő MachineGép ArenaArena researchkutatás teamcsapat.
250
927479
2900
a Flying Machine Arena kutatócsoport jelenlegi tagjait!
15:42
(ApplauseTaps)
251
930379
4769
(Taps)
15:47
FedericoFederico AugugliaroAugugliaro, DarioDario BrescianiniBrescianini, MarkusMarkus HehnHehn,
252
935148
3046
Federico Augugliaro, Dario Brescianini, Markus Hehn,
15:50
SergeiSzergej LupashinLupashin, MarkMark MullerMuller and RobinRobin RitzRitz.
253
938194
2824
Sergei Lupashin, Mark Muller és Robin Ritz.
15:53
Look out for them. They're destinedszánt for great things.
254
941018
1932
Jegyezzék meg őket. Szerintem hallani fognak még róluk.
15:54
Thank you.
255
942950
1178
Köszönöm.
15:56
(ApplauseTaps)
256
944128
6354
(Taps)
Translated by Sándor Nagy
Reviewed by Medve Gyula

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs.

Why you should listen

Raffaello D'Andrea combines academics, business, and the arts to explore the capabilities of autonomous systems. As part of his research as professor of dynamic systems and control at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zürich), he and his collaborators enchant viewers with works like the self-destructing, self-assembling Robotic Chair, or the Balancing Cube that can perch itself on its corners.

D’Andrea and his team created the Flying Machine Arena to test the gravity-defying abilities of their athletic flying robots. Building on research in the Flying Machine Arena, ETH Zürich partnered with its spin-off company Verity Studios and with Cirque du Soleil to create “Sparked,” a short film showcasing the unexpected airborne dexterity of quadcopters. D’Andrea is the co-founder of Kiva Systems, a robotics company that develops intelligent automated warehouse systems and that was acquired by Amazon in 2012.

More profile about the speaker
Raffaello D'Andrea | Speaker | TED.com