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

ラファエロ・ダンドリーア: クアッドコプターの驚くべき運動能力

Filmed:
12,409,728 views

TEDGlobalのロボット・ラボで、ラファエロ・ダンドリーアがクアッドコプターのデモを披露します。運動選手のように考え、学習を助けるアルゴリズムで物理的な問題を解決します。一連の素晴らしいデモで、ダンドリーアはドローンがボールをキャッチし、棒のバランスを取り、協調して意志決定する様をご覧にいれます。きっとすぐにでも欲しくなる、キネクトでクアッドコプターを操るデモもお見逃しなく。
- Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio

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00:23
So what does it mean for a machine機械 to be athletic運動?
0
11307
3184
運動抜群の機械というのは
どういうものでしょう？
00:26
We will demonstrate実証する the concept概念 of machine機械 athleticism運動競技
1
14491
3417
これから機械の
運動能力の実演と
00:29
and the research研究 to achieve達成する it
2
17908
1720
それに必要な研究を
00:31
with the help of these flying飛行 machines機械 calledと呼ばれる quadrocoptersクワドコプター,
3
19628
2511
クアッドコプターを使って
00:34
or quads四肢, for shortショート.
4
22139
1887
ご覧に入れます
00:38
Quads四角 have been around for a long time.
5
26034
2529
所謂クアッドは
結構昔からあったのですが
00:40
The reason理由 that they're so popular人気 these days日々
6
28563
1599
最近流行りだした理由は
00:42
is because they're mechanically機械的に simple単純.
7
30162
1965
構造的にとても
シンプルだからです
00:44
By controlling制御する the speedsスピード of these four4つの propellersプロペラ,
8
32127
2108
４つのプロペラの
スピードを—
00:46
these machines機械 can rollロール, pitchピッチ, yawヨー,
9
34235
3048
制御することによって
ロール、ピッチ、ヨーの動作と
00:49
and accelerate加速する along一緒に their彼らの common一般 orientationオリエンテーション.
10
37283
2825
プロペラの方向への
加速が出来ます
00:52
On boardボード are alsoまた、 a battery電池, a computerコンピューター,
11
40108
3071
またこれには電池
コンピュータ
00:55
various様々な sensorsセンサ and wireless無線 radiosラジオ.
12
43179
3954
様々なセンサと
無線がついています
00:59
Quads四角 are extremely極端な agileアジャイル, but this agility敏捷性 comes来る at a costコスト.
13
47133
4629
クアッドはとても敏捷ですが
01:03
They are inherently本質的に unstable不安定な, and they need some form形
14
51762
2992
その代わり不安定で
01:06
of automatic自動 feedbackフィードバック controlコントロール in order注文 to be ableできる to fly飛ぶ.
15
54754
3972
ちゃんと飛ばすためには
フィードバック制御が必要になります
01:16
So, how did it just do that?
16
64259
3238
今のを どうやって
やったのかですが
01:19
Camerasカメラ on the ceiling天井 and a laptopラップトップ
17
67497
1818
天井のカメラと
ノートPCが
01:21
serveサーブ as an indoor屋内 globalグローバル positioningポジショニング systemシステム.
18
69315
2576
この室内の測位システムの
役割をしていて
01:23
It's used to locate見つけ出す objectsオブジェクト in the spaceスペース
19
71891
2185
反射マーカーを付けた物の
01:26
that have these reflective反射的な markersマーカー on them.
20
74076
2527
位置を測定しています
01:28
This dataデータ is then sent送られた to another別の laptopラップトップ
21
76603
2061
推測と制御の
アルゴリズムを実行する
01:30
that is runningランニング estimation推定 and controlコントロール algorithmsアルゴリズム,
22
78664
2211
別のPCにそのデータが送られ
そこから—
01:32
whichどの in turn順番 sendsセンド commandsコマンド to the quadクワッド,
23
80875
1886
クアッドに指令が送られます
01:34
whichどの is alsoまた、 runningランニング estimation推定 and controlコントロール algorithmsアルゴリズム.
24
82761
3485
クアッド自体も推測と制御の
アルゴリズムを実行しています
01:41
The bulkバルク of our research研究 is algorithmsアルゴリズム.
25
89620
2510
私達の研究の大きな部分を
アルゴリズムが占めています
01:44
It's the magicマジック that bringsもたらす these machines機械 to life.
26
92130
4161
それが この機械に
命を吹き込む魔法なのです
01:48
So how does one design設計 the algorithmsアルゴリズム
27
96291
2043
では機械の運動選手のための
アルゴリズムは
01:50
that create作成する a machine機械 athleteアスリート?
28
98334
2277
どう設計したら
いいのでしょう？
01:52
We use something broadly広く calledと呼ばれる model-basedモデルベース design設計.
29
100611
2880
私達は広く「モデルベース設計」と
呼ばれる手法を使っています
01:55
We first captureキャプチャー the physics物理 with a mathematical数学 modelモデル
30
103491
3154
まず機械の動き方を
数学的モデルを使い
01:58
of how the machines機械 behave行動する.
31
106645
2134
物理的に把握します
02:00
We then use a branchブランチ of mathematics数学
32
108779
2297
それから制御理論という
02:03
calledと呼ばれる controlコントロール theory理論 to analyze分析する these modelsモデル
33
111076
2831
一種の数学を使って
そのモデルを分析し
02:05
and alsoまた、 to synthesize合成する algorithmsアルゴリズム for controlling制御する them.
34
113907
3913
制御のための
アルゴリズムを組み上げます
02:09
For example例, that's how we can make the quadクワッド hoverホバー.
35
117820
3048
例えば どうすれば
ホバリングさせられるのか？
02:12
We first captured捕獲 the dynamicsダイナミクス
36
120868
1408
まず力学的性質を
02:14
with a setセット of differentialディファレンシャル equations方程式.
37
122276
1906
一連の微分方程式で
記述します
02:16
We then manipulate操作する these equations方程式 with the help
38
124182
2349
それから制御理論を使って
方程式を操り
02:18
of controlコントロール theory理論 to create作成する algorithmsアルゴリズム that stabilize安定させる the quadクワッド.
39
126531
4640
クアッドコプターを安定させる
アルゴリズムを作ります
02:23
Let me demonstrate実証する the strength力 of this approachアプローチ.
40
131171
2946
このアプローチがいかに強力か
お目にかけましょう
02:29
Suppose仮定する that we want this quadクワッド to not only hoverホバー
41
137198
2549
クアッドコプターに
ホバリングするだけでなく
02:31
but to alsoまた、 balanceバランス this poleポール.
42
139747
2782
バランスを取って
この棒を立てさせることにしましょう
02:34
With a little bitビット of practice練習,
43
142529
1844
少し練習すれば
02:36
it's prettyかなり straightforward簡単 for a human人間 beingであること to do this,
44
144373
2391
人間には苦もなく
できることです
02:38
althoughただし、 we do have the advantage利点 of having持つ
45
146764
1755
両足を地面に付けて
02:40
two feetフィート on the ground接地
46
148519
1328
器用な手を使って
02:41
and the use of our very versatile多目的な hands手.
47
149847
2957
やるということであれば—
02:44
It becomes〜になる a little bitビット more difficult難しい
48
152804
2469
でも片足で立って
02:47
when I only have one foot足 on the ground接地
49
155273
2296
手を使わずに
足でやるとなると
02:49
and when I don't use my hands手.
50
157569
2799
ちょっと難しくなります
02:52
Notice通知 how this poleポール has a reflective反射的な markerマーカー on top上,
51
160368
2951
棒の先端に
反射マーカーがあって
02:55
whichどの means手段 that it can be located所在地 in the spaceスペース.
52
163319
3894
部屋の中での位置が分かるように
してあることに注意してください
03:04
(Applause拍手)
53
172971
5976
(拍手)
03:10
You can notice通知 that this quadクワッド is making作る fine adjustments調整
54
178947
2826
棒のバランスを取るために
クアッドが細かく—
03:13
to keep the poleポール balancedバランス.
55
181773
2195
調整しているのが
分かるかと思います
03:15
How did we design設計 the algorithmsアルゴリズム to do this?
56
183968
3059
このアルゴリズムを
どう設計したかですが
03:19
We added追加された the mathematical数学 modelモデル of the poleポール
57
187027
2105
クアッドに棒の数学的モデルを
03:21
to that of the quadクワッド.
58
189132
1519
追加したんです
03:22
Once一度 we have a modelモデル of the combined結合された quad-pole四極 systemシステム,
59
190651
2954
クアッドと棒を組み合わせた
モデルができれば
03:25
we can use controlコントロール theory理論 to create作成する algorithmsアルゴリズム for controlling制御する it.
60
193605
4933
制御理論を使って その制御をする
アルゴリズムが作れます
03:30
Here, you see that it's stable安定した,
61
198538
1588
ご覧のように
安定していて
03:32
and even if I give it little nudgesナッジ,
62
200126
2693
ちょっと押してやっても
03:34
it goes行く back to the niceいい, balancedバランス positionポジション.
63
202819
5403
バランスの取れた状態に
戻ります
03:40
We can alsoまた、 augment増強 the modelモデル to include含める
64
208222
1663
このモデルを拡張して
03:41
where we want the quadクワッド to be in spaceスペース.
65
209885
2441
行って欲しい場所も
含めることができます
03:44
Using使用 this pointerポインタ, made製 out of reflective反射的な markersマーカー,
66
212326
3069
この反射マーカーのついた
指示棒を使って
03:47
I can pointポイント to where I want the quadクワッド to be in spaceスペース
67
215395
2224
私から一定の距離で
03:49
a fixed一定 distance距離 away from me.
68
217619
3367
クアッドに行って欲しい
場所を指示します
04:07
The keyキー to these acrobaticアクロバティックな maneuversマヌーバ is algorithmsアルゴリズム,
69
235763
2902
このような曲芸飛行の
鍵になるのが
04:10
designed設計 with the help of mathematical数学 modelsモデル
70
238665
2426
数学的モデルと制御理論に
基づいて設計された
04:13
and controlコントロール theory理論.
71
241091
1950
アルゴリズムです
04:15
Let's tell the quadクワッド to come back here
72
243041
2214
クアッドに戻ってきて
04:17
and let the poleポール dropドロップ,
73
245255
1819
棒を落とすように
指示しましょう
04:19
and I will next次 demonstrate実証する the importance重要度
74
247074
1918
次に
物理的モデルや—
04:20
of understanding理解 physical物理的 modelsモデル
75
248992
2119
物理的世界の
仕組みの理解が
04:23
and the workings働き of the physical物理的 world世界.
76
251111
4120
いかに重要かを
お見せします
04:37
Notice通知 how the quadクワッド lost失われた altitude高度
77
265462
1770
水入りのコップを
載せたとき
04:39
when I put this glassガラス of water水 on it.
78
267232
2082
高度が下がったのに
お気づきでしょう
04:41
Unlikeとは異なり the balancingバランシング poleポール, I did not include含める
79
269314
2801
棒のバランスを
取った時とは違い
04:44
the mathematical数学 modelモデル of the glassガラス in the systemシステム.
80
272115
2584
このコップは数学的モデルに
組み入れていません
04:46
In fact事実, the systemシステム doesn't even know that the glassガラス of water水 is there.
81
274699
2919
このシステムは 水の入ったコップが
あることさえ知りません
04:49
Like before, I could use the pointerポインタ to tell the quadクワッド
82
277618
3292
前と同じように
ポインタを使って
04:52
where I want it to be in spaceスペース.
83
280910
2589
好きな場所に
クアッドを行かせられます
04:55
(Applause拍手)
84
283499
9597
(拍手)
05:05
Okay, you should be asking尋ねる yourselfあなた自身,
85
293096
2110
不思議にお思いかも
しれませんが
05:07
why doesn't the water水 fall秋 out of the glassガラス?
86
295206
2509
なぜコップの水が
こぼれないのでしょう？
05:09
Two facts事実: The first is that gravity重力 acts行為
87
297715
3211
２つの要因があって
１つは重力がすべての物に
05:12
on all objectsオブジェクト in the same同じ way.
88
300926
2125
同じように働く
ということ
05:15
The second二番 is that the propellersプロペラ are all pointingポインティング
89
303051
2464
もう１つは プロペラが
みんなコップと同じ
05:17
in the same同じ direction方向 of the glassガラス, pointingポインティング up.
90
305515
3127
真上を向いている
ということです
05:20
You put these two things together一緒に, the netネット result結果
91
308642
2377
この２つの結果として
05:23
is that all side側 forces力 on the glassガラス are small小さい
92
311019
2287
コップに対して横にかかる
力はわずかで
05:25
and are mainly主に dominated支配 by aerodynamic空力 effects効果,
93
313306
2785
主に空力的な
効果ですが
05:28
whichどの as these speedsスピード are negligible無視できる.
94
316091
3841
今のスピードでは
無視できます
05:35
And that's why you don't need to modelモデル the glassガラス.
95
323336
2071
コップをモデルに含めなくても
いいのはそのためです
05:37
It naturally当然 doesn't spillこぼれる no matter問題 what the quadクワッド does.
96
325407
3848
クアッドが どのように飛ぼうと
水はこぼれません
05:50
(Applause拍手)
97
338651
7051
(拍手)
05:57
The lessonレッスン here is that some high-performanceハイパフォーマンス tasksタスク
98
345702
4016
ここでの教訓は
ある種の動作は
06:01
are easierより簡単に than othersその他,
99
349718
1397
他の動作よりも
簡単で
06:03
and that understanding理解 the physics物理 of the problem問題
100
351115
2296
どのような動作が
簡単かは
06:05
tells伝える you whichどの onesもの are easy簡単 and whichどの onesもの are hardハード.
101
353411
2616
その物理現象を理解することで
分かるということです
06:08
In this instanceインスタンス, carrying運ぶ a glassガラス of water水 is easy簡単.
102
356027
2359
今の場合 水の入ったコップを運ぶのは
簡単であり
06:10
Balancingバランシング a poleポール is hardハード.
103
358386
3785
棒のバランスを取るのは
難しいというわけです
06:14
We've私たちは all heard聞いた stories物語 of athletesアスリート
104
362171
1802
怪我をしていながらも
すごいことを—
06:15
performing実行する featsフィート while physically物理的に injured負傷した.
105
363973
2493
やってのける
運動選手の話をよく聞きます
06:18
Can a machine機械 alsoまた、 perform実行する
106
366466
1519
機械の場合
本体に大きなー
06:19
with extreme極端な physical物理的 damage損傷?
107
367985
2651
損傷があっても
機能できるものでしょうか？
06:22
Conventional従来の wisdom知恵 says言う that you need
108
370636
1726
一般的には
これを飛ばすためには
06:24
at least少なくとも four4つの fixed一定 motorモーター propellerプロペラ pairsペア in order注文 to fly飛ぶ,
109
372362
3690
少なくとも４つのプロペラが
必要とされています
06:28
because there are four4つの degrees度 of freedom自由 to controlコントロール:
110
376052
2112
ロール、ピッチ、ヨー、加速と
06:30
rollロール, pitchピッチ, yawヨー and acceleration加速度.
111
378164
3028
４つの自由度が
あるからです
06:33
Hexacoptersヘキサコプター and octocoptersオクトコプター, with six6 and eight8 propellersプロペラ,
112
381192
3245
ヘクサコプターやオクトコプターには
６つか８つのプロペラがあり
06:36
can provide提供する redundancy冗長性,
113
384437
1483
冗長性があります
06:37
but quadrocoptersクワドコプター are much more popular人気
114
385920
1989
クアッドに人気があるのは
06:39
because they have the minimum最小 number数
115
387909
1815
４つという最小限の
06:41
of fixed一定 motorモーター propellerプロペラ pairsペア: four4つの.
116
389724
2476
モーターとプロペラしか
ないからです
06:44
Or do they?
117
392200
1965
それが欠けたら
どうなるのでしょう？
07:01
If we analyze分析する the mathematical数学 modelモデル of this machine機械
118
409476
2600
２つのプロペラしか
機能していない場合の
07:04
with only two workingワーキング propellersプロペラ,
119
412076
2176
数学的モデルを
分析したところ
07:06
we discover発見する that there's an unconventional独創的ではない way to fly飛ぶ it.
120
414252
6756
異例な方法で 飛ばせられる
ことが分かりました
07:19
We relinquish放棄する controlコントロール of yawヨー,
121
427980
1706
新しい構成に基づいた
07:21
but rollロール, pitchピッチ and acceleration加速度 can still be controlled制御された
122
429686
3070
アルゴリズムによって
ヨーの制御はあきらめつつ
07:24
with algorithmsアルゴリズム that exploit悪用する this new新しい configuration設定.
123
432756
5452
ロール ピッチ 加速は
制御し続けることができます
07:33
Mathematical数学 modelsモデル tell us exactly正確に when
124
441668
2432
数学的モデルは
それが正確にどんなとき
07:36
and why this is possible可能.
125
444100
2072
なぜ可能なのかを
教えてくれます
07:38
In this instanceインスタンス, this knowledge知識 allows許す us to design設計
126
446172
2368
この知識によって
機体の損傷に対して
07:40
novel小説 machine機械 architecturesアーキテクチャ
127
448540
2256
柔軟に対応できる
新しい構造や
07:42
or to design設計 clever賢い algorithmsアルゴリズム that gracefully優雅に handleハンドル damage損傷,
128
450796
4176
優れたアルゴリズムを
設計することができます
07:46
just like human人間 athletesアスリート do,
129
454972
1724
冗長性を持たせるかわりに
07:48
instead代わりに of building建物 machines機械 with redundancy冗長性.
130
456696
3823
人間の運動選手のように
対応するのです
07:52
We can't help but holdホールド our breath呼吸 when we watch
131
460519
2112
飛び込み選手が
宙返りしながら
07:54
a diverダイバー somersaulting宙返り into the water水,
132
462631
2437
水に飛び込んだり
跳馬選手が迫る地面を前に
07:57
or when a vaulter飛行機 is twistingねじれ in the air空気,
133
465068
1790
空中で身を捻るのを見る時
07:58
the ground接地 fast速い approaching接近する.
134
466858
1718
思わず息を止めますよね
08:00
Will the diverダイバー be ableできる to pull引く off a ripRIP entryエントリ?
135
468576
2568
飛び込み選手は
きれいに着水できるか？
08:03
Will the vaulter飛行機 stickスティック the landing着陸?
136
471144
2000
跳馬選手は
着地を決められるか？
08:05
Suppose仮定する we want this quadクワッド here
137
473144
1668
このクアッドに
08:06
to perform実行する a tripleトリプル flipフリップ and finish仕上げ off
138
474812
2451
３回転宙返りして
08:09
at the exact正確 same同じ spotスポット that it started開始した.
139
477263
2269
元の位置に戻らせたい
としましょう
08:11
This maneuver操縦 is going to happen起こる so quickly早く
140
479532
2347
非常に素早い動作が
要求されるため
08:13
that we can't use positionポジション feedbackフィードバック to correct正しい the motionモーション during中 execution実行.
141
481879
3629
やっている最中に位置を教えて
動きを修正させることはできません
08:17
There simply単に isn't enough十分な time.
142
485508
2274
十分な時間がないのです
08:19
Instead代わりに, what the quadクワッド can do is perform実行する the maneuver操縦 blindly盲目的に,
143
487782
3694
かわりにクアッドは目隠しでやって
08:23
observe観察する how it finishes仕上げる the maneuver操縦,
144
491476
2232
動作をどう終えたかを観察し
08:25
and then use that information情報 to modify変更する its behavior動作
145
493708
2424
その情報によって
動きを修正し
08:28
so that the next次 flipフリップ is better.
146
496132
2289
次回にもっとうまく
できるようにします
08:30
Similar類似 to the diverダイバー and the vaulter飛行機,
147
498421
1812
飛び込みや
跳馬の選手と
08:32
it is only throughを通して repeated繰り返し practice練習
148
500233
1919
同じように
練習を繰り返し
08:34
that the maneuver操縦 can be learned学んだ and executed実行された
149
502152
1925
動きを身に付ける
ことによってのみ
08:36
to the highest最高 standard標準.
150
504077
2133
このような動きは
実現できるのです
08:46
(Applause拍手)
151
514412
4752
(拍手)
08:51
Striking打撃 a moving動く ball玉 is a necessary必要 skillスキル in manyたくさんの sportsスポーツ.
152
519164
3472
動くボールを打ち返すというのは
様々なスポーツで要求されるスキルです
08:54
How do we make a machine機械 do
153
522636
1795
運動選手が苦もなく
08:56
what an athleteアスリート does seemingly一見 withoutなし effort努力?
154
524431
3753
やっているように見えることを
どうすれば機械に させられるでしょう？
09:15
(Applause拍手)
155
543943
6599
(拍手)
09:22
This quadクワッド has a racketラケット strapped縛られた onto〜に its head頭
156
550542
2650
このクアッドは
ラケットが貼付けてありますが
09:25
with a sweet甘い spotスポット roughly大まかに the sizeサイズ of an apple林檎, so not too large大.
157
553192
3487
スイートスポットは
リンゴの大きさほどしかありません
09:28
The following以下 calculations計算 are made製 everyすべて 20 millisecondsミリ秒,
158
556679
3167
次に説明する計算を
20ミリ秒ごと
09:31
or 50 times回 per〜ごと second二番.
159
559846
1756
つまり１秒間に
50回しています
09:33
We first figure数字 out where the ball玉 is going.
160
561602
2812
最初にボールの飛ぶ先を
求めます
09:36
We then next次 calculate計算する how the quadクワッド should hitヒット the ball玉
161
564414
2437
それから投げられた場所に
打ち返すには
09:38
so that it flies飛行機 to where it was thrownスローされた from.
162
566851
3099
ボールをどう打つ必要があるか
計算します
09:41
Third三番, a trajectory軌道 is planned計画された that carries運ぶ the quadクワッド
163
569950
4456
それから現在位置から
ボールを打つ位置まで
09:46
from its current現在 state状態 to the impact影響 pointポイント with the ball玉.
164
574406
3024
移動する軌道を
計画します
09:49
Fourth第4, we only execute実行する 20 milliseconds'ミリ秒 worth価値 of that strategy戦略.
165
577430
3809
そして その計画を
20ミリ秒間だけ実行します
09:53
Twenty20 millisecondsミリ秒 later後で, the whole全体 processプロセス is repeated繰り返し
166
581239
2807
20ミリ秒後にまた
このプロセス全体を繰り返し
09:56
until〜まで the quadクワッド strikesストライク the ball玉.
167
584046
2243
ボールを打つ瞬間まで
それを続けます
10:07
(Applause拍手)
168
595560
2646
(拍手)
10:10
Machinesマシン can not only perform実行する dynamic動的 maneuversマヌーバ on their彼らの own自分の,
169
598206
3372
機械はダイナミックな行動を
単独で行うだけでなく
10:13
they can do it collectively集合的に.
170
601578
1863
集団で行うこともできます
10:15
These three三 quads四肢 are cooperatively協力的に carrying運ぶ a sky空 netネット.
171
603441
3587
この３台のクアッドは
協働で網を持っています
10:28
(Applause拍手)
172
616574
5411
(拍手)
10:33
They perform実行する an extremely極端な dynamic動的
173
621985
2197
ボールを私に
投げ返すために
10:36
and collective集団 maneuver操縦
174
624182
2168
とてもダイナミックで
集団的な
10:38
to launch打ち上げ the ball玉 back to me.
175
626350
1692
行動を取っています
10:40
Notice通知 that, at full満員 extension拡張, these quads四肢 are vertical垂直.
176
628042
3511
引っ張りきった時
クアッドが直立しているでしょう？
10:48
(Applause拍手)
177
636486
1772
(拍手)
10:50
In fact事実, when fully完全に extended拡張された,
178
638258
2287
実際この時にかかる力は
10:52
this is roughly大まかに five五 times回 greater大きい than what a bungeeバンジー jumperジャンパー feels感じる
179
640545
2685
バンジージャンプした人が
綱の先で受ける力の
10:55
at the end終わり of their彼らの launch打ち上げ.
180
643230
4588
５倍ほどにもなります
11:03
The algorithmsアルゴリズム to do this are very similar類似
181
651009
2677
このためのアルゴリズムは
11:05
to what the singleシングル quadクワッド used to hitヒット the ball玉 back to me.
182
653686
3384
単独でボールを打ち返す場合と
よく似たものです
11:09
Mathematical数学 modelsモデル are used to continuously連続的に re-plan再計画する
183
657070
2864
数学的モデルを使って 絶えず—
11:11
a cooperative協力的 strategy戦略 50 times回 per〜ごと second二番.
184
659934
4515
協調的行動を再計画するというのを
毎秒50回繰り返しています
11:16
Everything we have seen見た so far遠い has been
185
664449
1877
ここまでは
11:18
about the machines機械 and their彼らの capabilities能力.
186
666326
2463
機械の能力を
見て頂きました
11:20
What happens起こる when we coupleカップル this machine機械 athleticism運動競技
187
668789
3015
この機械の運動能力と
人間を組み合わせると
11:23
with that of a human人間 beingであること?
188
671804
1776
どうなるでしょう？
11:25
What I have in frontフロント of me is a commercial商業の gestureジェスチャー sensorセンサー
189
673580
3805
私の前にあるのは
主にゲームで使われる 市販の—
11:29
mainly主に used in gamingゲーム.
190
677385
1309
ジェスチャーセンサーです
11:30
It can recognize認識する what my various様々な body体 parts部品
191
678694
1804
私の体の動きを
11:32
are doing in realリアル time.
192
680498
2048
リアルタイムで
把握できます
11:34
Similar類似 to the pointerポインタ that I used earlier先に,
193
682546
2116
先ほど使った
ポインタと同様に
11:36
we can use this as inputs入力 to the systemシステム.
194
684662
2792
これも入力システムとして
使うことができます
11:39
We now have a naturalナチュラル way of interacting相互作用する
195
687454
2396
これにより機械の動作を
11:41
with the raw生 athleticism運動競技 of these quads四肢 with my gesturesジェスチャー.
196
689850
4944
仕草によって自然に
操ることができます
12:22
(Applause拍手)
197
730453
4400
(拍手)
12:35
Interactionインタラクション doesn't have to be virtualバーチャル. It can be physical物理的.
198
743982
4007
インタラクションは仮想的なものだけでなく
物理的なものでもあり得ます
12:39
Take this quadクワッド, for example例.
199
747989
1725
たとえば このクアッドは
12:41
It's trying試す to stay滞在 at a fixed一定 pointポイント in spaceスペース.
200
749714
2628
一定の場所に
いようとします
12:44
If I try to move動く it out of the way, it fights戦う me,
201
752342
3837
他の場所に
移そうとしても
12:48
and moves動き back to where it wants to be.
202
756179
4155
抵抗して
元の場所に戻ります
12:52
We can change変化する this behavior動作, howeverしかしながら.
203
760334
3039
でもこの振る舞いを
変えることもできます
12:55
We can use mathematical数学 modelsモデル
204
763373
1699
クアッドに
12:57
to estimate推定 the force力 that I'm applying申請中 to the quadクワッド.
205
765072
3133
かけられる力を推定する
数学的モデルを使います
13:00
Once一度 we know this force力, we can alsoまた、 change変化する the laws法律 of physics物理,
206
768205
3238
力が分かれば
物理法則を変えることもできます
13:03
as far遠い as the quadクワッド is concerned心配している, of courseコース.
207
771443
4499
あくまでクアッドに
関する限りですが
13:07
Here the quadクワッド is behaving行動する as if it were
208
775942
2263
このクアッドは
13:10
in a viscous粘性の fluid流体.
209
778205
4365
粘性の液体中にいるかのように
振る舞います
13:14
We now have an intimate親密な way
210
782570
2174
機械に対し
仄めかすように
13:16
of interacting相互作用する with a machine機械.
211
784744
1849
指示できるように
なりました
13:18
I will use this new新しい capability能力 to positionポジション
212
786593
2506
この新しい能力を使って
13:21
this camera-carryingカメラ付き quadクワッド to the appropriate適切な locationロケーション
213
789099
2577
このカメラ付きのクアッドを
13:23
for filming撮影 the remainder残余 of this demonstrationデモンストレーション.
214
791676
3186
デモの撮影に適した位置に
移動させることにしましょう
13:36
So we can physically物理的に interact相互作用する with these quads四肢
215
804222
2768
クアッドと
体を使ってやり取りし
13:38
and we can change変化する the laws法律 of physics物理.
216
806990
2403
物理法則を変える
ことができました
13:41
Let's have a little bitビット of fun楽しい with this.
217
809393
2313
これを使って少し
遊んでみましょう
13:43
For what you will see next次, these quads四肢
218
811706
1704
次にご覧頂くのは
13:45
will initially当初 behave行動する as if they were on Pluto冥王星.
219
813410
3496
クアッドが最初は
冥王星にいるかのようですが
13:48
As time goes行く on, gravity重力 will be increased増加した
220
816906
2312
時間が進むにつれ
重力が強くなっていき
13:51
until〜まで we're all back on planet惑星 Earth地球,
221
819218
2120
地球の重力に戻る
というものです
13:53
but I assure保証する you we won't〜されません get there.
222
821338
1719
そこまでは
続かないでしょうが
13:55
Okay, here goes行く.
223
823057
3501
ひとつ やってみましょう
14:05
(Laughter笑い)
224
833667
3412
(笑)
14:34
(Laughter笑い)
225
862778
3208
(笑)
14:37
(Applause拍手)
226
865986
3386
(拍手)
14:41
Whewヒュー!
227
869372
1207
フーッ！
14:46
You're all thinking考え now,
228
874779
1517
「こいつら遊びすぎだろ」と
14:48
these guys are having持つ way too much fun楽しい,
229
876296
1975
思われるかも
しれませんね
14:50
and you're probably多分 alsoまた、 asking尋ねる yourselfあなた自身,
230
878271
2079
それに機械の
運動選手なんか作って
14:52
why exactly正確に are they building建物 machine機械 athletesアスリート?
231
880350
3936
どうするのかと
疑問をお持ちかも
14:56
Some conjecture推測 that the role役割 of play遊びます in the animal動物 kingdom王国
232
884286
2652
動物の世界では
遊びは
14:58
is to honeホーン skillsスキル and develop開発する capabilities能力.
233
886938
2752
スキルや能力を磨く役割がある
という説があります
15:01
Othersその他 think that it has more of a socialソーシャル role役割,
234
889690
2066
集団を結び付ける
社会的役割がある
15:03
that it's used to bindバインド the groupグループ.
235
891756
1674
という説もあります
15:05
Similarly同様に, we use the analogy類推 of sportsスポーツ and athleticism運動競技
236
893430
3533
私達は同様に スポーツや
競技のアナロジーを使って
15:08
to create作成する new新しい algorithmsアルゴリズム for machines機械
237
896963
2079
機械のための
新しいアルゴリズムを作り
15:11
to push押す them to their彼らの limits限界.
238
899042
2147
限界を押し広げよう
としているんです
15:13
What impact影響 will the speed速度 of machines機械 have on our way of life?
239
901189
3677
機械のスピードが 私達の生活に
もたらす影響は何でしょう？
15:16
Like all our past過去 creations創作 and innovationsイノベーション,
240
904866
2389
過去のあらゆる
発明や創作と同様
15:19
they mayかもしれない be used to improve改善する the human人間 condition調子
241
907255
2827
それは人々の生活の
改善にも使えるだろうし
15:22
or they mayかもしれない be misused誤用 and abused虐待された.
242
910082
2501
誤った使い方も
できるでしょう
15:24
This is not a technicalテクニカル choice選択 we are faced直面する with;
243
912583
1923
私達が直面しているのは
15:26
it's a socialソーシャル one.
244
914506
1755
技術的ではなく
社会的な選択です
15:28
Let's make the right choice選択,
245
916261
1390
正しい選択をして
15:29
the choice選択 that bringsもたらす out the bestベスト in the future未来 of machines機械,
246
917651
2405
未来の機械から最善のものを
引き出すようにしましょう
15:32
just like athleticism運動競技 in sportsスポーツ
247
920056
1812
ちょうどスポーツ競技が
15:33
can bring持参する out the bestベスト in us.
248
921868
2161
私達の最善の部分を
引き出すように
15:36
Let me introduce紹介する you to the wizardsウィザード behind後ろに the green緑 curtainカーテン.
249
924029
3450
緑色の幕の裏にいる
魔術師達を紹介させてください
15:39
They're the current現在 membersメンバー of the Flying飛行 Machine機械 Arenaアリーナ research研究 teamチーム.
250
927479
2900
「飛行機械の競技場」研究チームの
現在のメンバーです
15:42
(Applause拍手)
251
930379
4769
(拍手)
15:47
Federicoフェデリコ AugugliaroAugugliaro, Darioダリオ Brescianiniブレシアニーニ, Markusマルクス Hehnヘーン,
252
935148
3046
フェデリコ・アウグリアーロ
ダリオ・ブレシアニーニ　マーカス・ハーン
15:50
Sergeiセルゲイ Lupashinルパシン, Markマーク Mullerミュラー and Robinロビン Ritzリッツ.
253
938194
2824
セルゲイ・ルーパーシン
マーク・ミュラー　ロビン・リッツ
15:53
Look out for them. They're destined運命の for great things.
254
941018
1932
偉大なものを作るべく
生まれてきた人たちです
15:54
Thank you.
255
942950
1178
どうもありがとう
15:56
(Applause拍手)
256
944128
6354
(拍手)
Translated by Yasushi Aoki
Reviewed by Reiko O Bovee

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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
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