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."

More profile about the speaker
Markus Fischer | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Markus Fischer: A robot that flies like a bird

Robot, ktorý lieta ako vták

Filmed:
8,646,669 views

Mnoho robotov dokáže lietať, ale žiaden z nich nevie lietať ako skutočný vták. Platilo to dovtedy, kým Markus Fischer a jeho tým v spoločnosti Fest nepostavili malý ľahký robot SmartBird, pre ktorý bola modelom čajka a ktorý lieta tak, že máva krídlami. Plachtiaca demoverzia priamo z konferencie 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

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

00:15
It is a dreamsnívať of mankindľudstvo
0
0
3000
Je snom ľudstva
00:18
to flylietať like a birdvták.
1
3000
2000
lietať ako vták.
00:20
BirdsVtáky are very agileagilný.
2
5000
2000
Vtáky sú veľmi vrtké.
00:22
They flylietať, not with rotatingotáčanie componentskomponenty,
3
7000
3000
Nelietajú tak, že ich časti rotujú,
00:25
so they flylietať only by flappingmávanie theirich wingskrídla.
4
10000
3000
ale lietajú tak, že len mávajú krídlami.
00:28
So we lookedpozrel at the birdsvtáky,
5
13000
3000
Pozreli sme sa teda na vtáky
00:31
and we triedskúšal to make a modelModel
6
16000
3000
a pokúsili sme sa vytvoriť model,
00:34
that is powerfulmocný, ultralightUltralight,
7
19000
3000
ktorý je výkonný, ultraľahký
00:37
and it mustmusieť have excellentVynikajúce aerodynamicaerodynamický qualitiesvlastnosti
8
22000
4000
a ktorý musí mať vynikajúce aerodynamické vlastnosti,
00:41
that would flylietať by its ownvlastný
9
26000
2000
aby mohol letieť úplne sám,
00:43
and only by flappingmávanie its wingskrídla.
10
28000
3000
a to len tak, že bude mávať krídlami.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Čo by sa naň dalo použiť lepšie
00:49
the HerringSleď GullČajka, in its freedomsloboda,
12
34000
2000
ako čajka strieborná, ktorá je voľná,
00:51
circlingkrúži and swoopingswooping over the seamore,
13
36000
2000
krúži nad morom, vrhá sa na korisť -
00:53
and [to] use this as a rolerole modelModel?
14
38000
3000
a použiť ju ako vzor?
00:56
So we bringpriniesť a teamtím togetherspolu.
15
41000
2000
Dali sme dokopy tím.
00:58
There are generalistsVšeobecní and alsotaktiež specialistsšpecialisti
16
43000
3000
Sú v ňom všestranní ľudia, ale aj špecialisti
01:01
in the fieldlúka of aerodynamicsaerodynamika
17
46000
3000
v oblasti aerodynamiky
01:04
in the fieldlúka of buildingbudova glidersklzáky.
18
49000
2000
a stavby klzákov.
01:06
And the taskúloha was to buildvybudovať
19
51000
2000
Našou úlohou bolo postaviť
01:08
an ultralightUltralight indoor-flyingvnútorné lietanie modelModel
20
53000
3000
ultraľahký model na lietanie v uzavretých priestoroch,
01:11
that is ableschopný to flylietať over your headshlava.
21
56000
3000
ktorý by bol schopný lietať nad vašimi hlavami.
01:14
So be carefulopatrný laterneskôr on.
22
59000
3000
Neskôr si teda dávajte pozor.
01:19
And this was one issueproblém:
23
64000
2000
Jedným z problémov bolo
01:21
to buildvybudovať it that lightweightľahká váha
24
66000
2000
postaviť ho s takou nízkou hmotnosťou,
01:23
that no one would be hurtublížiť
25
68000
2000
aby v prípade, že spadne,
01:25
if it fellklesol down.
26
70000
3000
nikoho nezranil.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Prečo to všetko robíme?
01:30
We are a companyspoločnosť in the fieldlúka of automationAutomatizácia,
28
75000
3000
Sme spoločnosť pôsobiaca v oblasti automatizácie
01:33
and we'dmy by sme like to do very lightweightľahká váha structuresštruktúry
29
78000
3000
a radi by sme vyrábali veľmi ľahké konštrukcie,
01:36
because that's energyenergie efficientúčinný,
30
81000
2000
pretože sú energeticky účinné.
01:38
and we'dmy by sme like to learnučiť sa more about
31
83000
3000
Radi by sme sa naučili viac
01:41
pneumaticspneumatika and airovzdušia flowprietok phenomenajavy.
32
86000
3000
o pneumatike a javoch toku vzduchu.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Teraz by som vás poprosil,
01:47
to [put] your seatsedlo beltspásy on
34
92000
2000
aby ste sa pripútali
01:49
and put your hatsklobúky [on].
35
94000
2000
a nasadili si klobúky.
01:51
So maybe we'llmy budeme try it onceakonáhle --
36
96000
3000
Môžeme raz vyskúšať,
01:54
to flylietať a SmartBirdSmartBird.
37
99000
2000
ako robot SmartBird lieta.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Ďakujem.
01:58
(ApplausePotlesk)
39
103000
6000
(Potlesk)
02:14
(ApplausePotlesk)
40
119000
17000
(Potlesk)
02:52
(ApplausePotlesk)
41
157000
15000
(Potlesk)
03:07
So we can now
42
172000
2000
Teraz sa môžeme pozrieť,
03:09
look at the SmartBirdSmartBird.
43
174000
3000
ako robot SmartBird vyzerá.
03:12
So here is one withoutbez a skinkoža.
44
177000
3000
Tu je jeden bez vonkajšieho plášťa.
03:15
We have a wingspanRozpätie krídel of about two metersmetre.
45
180000
3000
Rozpätie krídel je približne dva metre,
03:18
The lengthdĺžka is one metermeter and sixšesť,
46
183000
3000
dĺžka 1,06 m
03:21
and the weightzávažia,
47
186000
2000
a hmotnosť
03:23
it is only 450 gramsgramov.
48
188000
3000
len 450 gramov.
03:26
And it is all out of carbonuhlík fibervlákno.
49
191000
3000
Je celý z uhlíkových vláken.
03:29
In the middleprostredný we have a motormotor,
50
194000
2000
V strede je motor
03:31
and we alsotaktiež have a gearPrevodové in it,
51
196000
4000
a tiež prevod.
03:35
and we use the gearPrevodové
52
200000
2000
Tento prevod používame
03:37
to transferprevod the circulationobeh of the motormotor.
53
202000
3000
na prenos otáčok motora.
03:40
So withinvnútri the motormotor, we have threetri HallHall sensorssenzory,
54
205000
3000
V motore sú tri senzory Hall,
03:43
so we know exactlypresne where
55
208000
3000
takže presne vieme,
03:46
the wingkrídlo is.
56
211000
3000
v ktorej pozícii sa krídlo nachádza.
03:49
And if we now beatporaziť up and down ...
57
214000
3000
Teraz, keď budeme mávať krídlami hore a dolu,
03:56
we have the possibilitymožnosť
58
221000
2000
budeme mať možnosť
03:58
to flylietať like a birdvták.
59
223000
2000
lietať ako vták.
04:00
So if you go down, you have the largeveľký arearozloha of propulsionpohon,
60
225000
3000
Keď pôjde dolu, má veľkú plochu pohonu,
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
a keď pôjde hore,
04:06
the wingskrídla are not that largeveľký,
62
231000
4000
krídla nie sú také veľké
04:10
and it is easierľahšie to get up.
63
235000
3000
a je ľahšie zdvihnúť sa.
04:14
So, the nextĎalšie thing we did,
64
239000
3000
Ďalšia vec, ktorú sme spravili,
04:17
or the challengesvýzvy we did,
65
242000
2000
alebo jedna z výziev, ktorej sme úspešne čelili,
04:19
was to coordinatekoordinovať this movementpohyb.
66
244000
3000
bolo skoordinovať tento pohyb.
04:22
We have to turnotočenie it, go up and go down.
67
247000
3000
Musíme ich pootočiť, dať hore a dole.
04:25
We have a splitrozdeliť wingkrídlo.
68
250000
2000
Tu je rozdelené krídlo.
04:27
With a splitrozdeliť wingkrídlo
69
252000
2000
S rozdeleným krídlom
04:29
we get the liftvýťah at the uppervrchný wingkrídlo,
70
254000
3000
dostaneme zdvih na hornej časti krídla
04:32
and we get the propulsionpohon at the lowerdolná wingkrídlo.
71
257000
3000
a pohon na dolnej časti krídla.
04:35
AlsoTiež, we see
72
260000
2000
Taktiež vidíme,
04:37
how we measurezmerať the aerodynamicaerodynamický efficiencyefektívnosť.
73
262000
3000
ako prebieha meranie aerodynamickej účinnosti.
04:40
We had knowledgevedomosti about
74
265000
2000
Mali sme poznatky
04:42
the electromechanicalelektromechanické efficiencyefektívnosť
75
267000
2000
o elektromechanickej účinnosti,
04:44
and then we can calculatevypočítať
76
269000
2000
a potom sme mohli vypočítať
04:46
the aerodynamicaerodynamický efficiencyefektívnosť.
77
271000
2000
aerodynamickú účinnosť.
04:48
So thereforeteda,
78
273000
2000
Preto
04:50
it risesstúpa up from passivepasívny torsiontorzia to activeaktívny torsiontorzia,
79
275000
3000
stúpa z pasívneho skrútenia do aktívneho skrútenia,
04:53
from 30 percentpercento
80
278000
2000
z 30 percent
04:55
up to 80 percentpercento.
81
280000
2000
až na 80 percent.
04:57
NextĎalší thing we have to do,
82
282000
2000
Ďalšou vecou, ktorú treba riešiť,
04:59
we have to controlovládanie and regulateregulovať
83
284000
2000
je kontrola a regulácia
05:01
the wholecelý structureštruktúra.
84
286000
2000
celej konštrukcie.
05:03
Only if you controlovládanie and regulateregulovať it,
85
288000
3000
Túto aerodynamickú účinnosť dosiahnete len vtedy,
05:06
you will get that aerodynamicaerodynamický efficiencyefektívnosť.
86
291000
3000
keď celú konštrukciu kontrolujete a regulujete.
05:09
So the overallcelkovo consumptionspotreba of energyenergie
87
294000
3000
Celková spotreba energie
05:12
is about 25 wattswattov at takeoffvzlet
88
297000
3000
je približne 25 Wattov pri vzlete
05:15
and 16 to 18 wattswattov in flightlet.
89
300000
3000
a 16 až 18 Wattov počas letu.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Ďakujem.
05:20
(ApplausePotlesk)
91
305000
6000
(Potlesk)
05:26
BrunoBruno GiussaniGiussani: MarkusMarkus, I think that we should flylietať it onceakonáhle more.
92
311000
3000
Bruno Giussani: Markus, myslím, že by sme ho mali nechať letieť ešte raz.
05:29
MarkusMarkus FischerFischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Áno, samozrejme.
05:31
(LaughterSmiech)
94
316000
2000
(Smiech)
05:53
(GaspsVzdychy)
95
338000
3000
(Vzdychy)
06:02
(CheersNa zdravie)
96
347000
2000
(Pokriky)
06:04
(ApplausePotlesk)
97
349000
9000
(Potlesk)
Translated by Ján Janis
Reviewed by Martin Francis Gilbert Máik

▲Back to top

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."

More profile about the speaker
Markus Fischer | Speaker | TED.com