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
TED2016

Raffaello D'Andrea: Meet the dazzling flying machines of the future

Rafaelo Danrea (Raffaello D'Andrea): Upoznajte očaravajuće leteće mašine budućnosti

Filmed:
8,053,974 views

Kada čujete reč "dron", verovatno pomislite na nešto veoma korisno ili zastrašujuće. Ali da li oni mogu imati estetsku vrednost? Stručnjak za autonomne sisteme Rafaelo Dandrea razvija leteće mašine i njegov najnoviji projekti pomeraju granice autonomskog leta, od letećeg krila koji može da lebdi i da se odbrani od ometanja letelice od osam propelera koja je ambivalentna orijentaciji do roja malih koordiniranih mikro kvadkoptera. Pripremite se da vas zaseni divni, vrtoložni red letećih mašina koje se kreću poput svitaca na TED bini.
- 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.

00:12
What startedпочела as a platformплатформа for hobbyistshobiste
0
920
1976
Ono što je počelo
kao platforma za hobiste
00:14
is poisedsprema se to becomeпостати
a multibillion-dollarvaram industryиндустрија.
1
2920
2936
postalo je industrija
vredna milijarde dolara.
00:17
InspectionInspekcija, environmentalеколошки monitoringмониторинг,
photographyфотографије and filmфилм and journalismновинарство:
2
5880
4056
Inspekcija, praćenje životne sredine,
fotografija, film i novinarstvo
00:21
these are some of the potentialпотенцијал
applicationsапликације for commercialкомерцијално dronesradilice,
3
9960
3176
to su neki potencijali korišćenja
komercijalnih dronova.
00:25
and theirњихова enablersомогућавајући
are the capabilitiesспособности beingбиће developedразвијен
4
13160
2616
I njihovi zagovornici omogućavaju
da se razvijaju
00:27
at researchистраживање facilitiesобјеката around the worldсвет.
5
15800
1936
u centrima za istraživanje po svetu.
00:29
For exampleпример, before aerializ vazduha
packageпакет deliveryиспорука
6
17760
2616
Na primer, pre nego što je vazdušna
dostava paketa
00:32
enteredушао our socialсоцијално consciousnessсвесност,
7
20400
1816
ušla u našu društvenu svest,
00:34
an autonomousаутономно fleetflota of flyingлети machinesмашине
builtизграђен a six-meter-tallvisok 6 metara towerторањ
8
22240
3976
autonoman skup letećih mašina
napravio je toranj od 6 metara
00:38
composedцомпосед of 1,500 brickscigle
9
26240
1936
sačinjen od 1500 cigla,
00:40
in frontфронт of a liveживи audienceпублика
at the FRACFRAK CentreCentar in FranceFrancuska,
10
28200
2936
pred publikom,
u centru FRAC u Francuskoj,
00:43
and severalнеколико yearsгодине agoпре,
they startedпочела to flyлети with ropesконопци.
11
31160
2576
i pre nekoliko godina,
počeli su da lete sa konopcima.
00:45
By tetheringotkrića flyingлети machinesмашине,
12
33760
1416
Pri vezivanju letećih mašina,
00:47
they can achieveпостићи highвисоко speedsбрзине
and accelerationsubrzanja in very tightчврсто spacesпросторе.
13
35200
3776
mogu dostići veliku brzinu i ubrzanje
u uskom prostoru.
00:51
They can alsoтакође autonomouslyаутономно buildизградити
tensileзатезна structuresструктуре.
14
39000
3096
Takođe mogu sami da naprave
zatezne strukture.
00:54
SkillsVještine learnedнаучио includeукључи how to carryносити loadsоптерећења,
15
42120
2416
Naučene su veštine poput,
kako da se nosi teret,
00:56
how to copeсавладати with disturbancessmetnjama,
16
44560
1456
kako da se nose sa smetnjama,
00:58
and in generalгенерално, how to interactИнтерактивно
with the physicalфизички worldсвет.
17
46040
3096
i uopšteno, interakcija
sa fizičkim svetom.
01:01
TodayDanas we want to showсхов you some
newново projectsпројеката that we'veми смо been workingрад on.
18
49160
3336
Danas hoćemo da vam pokažemo nove
projekte na kojima smo radili.
Njihov cilj je da se pomere granice
u tome šta se može postići
01:04
TheirNjihova aimциљ is to pushпусх the boundaryграница
of what can be achievedпостићи
19
52520
2936
01:07
with autonomousаутономно flightлет.
20
55480
1536
sa samostalnim letom.
01:09
Now, for a systemсистем to functionфункција
autonomouslyаутономно,
21
57040
2456
Da bi sistem samostalno funkcionisao,
01:11
it mustмора collectivelykolektivno know the locationлокација
of its mobileмобилни objectsобјеката in spaceпростор.
22
59520
4456
mora kolektivno znati lokacije
svojih mobilnih objekata u prostoru.
01:16
Back at our labлаб at ETHZAR TVOJA ZurichZurich,
23
64000
1896
U našoj laboratoriji ETH Cirih,
01:17
we oftenчесто use externalекстерно camerasкамере
to locatePronađite objectsобјеката,
24
65920
2856
često koristimo eksterne kamere
da lociramo objekte,
01:20
whichкоја then allowsомогућава us to focusфокусирати our effortsНапори
25
68800
1976
što nam daje mogućnost da se fokusiramo
01:22
on the rapidбрзо developmentразвој
of highlyвисоко dynamicдинамичан tasksзадатке.
26
70800
2656
na brz razvoj visoko dinamičnih zadataka.
01:25
For the demosдемос you will see todayданас, howeverМеђутим,
27
73480
2056
Za prezentaciju danas,
01:27
we will use newново localizationlokalizacija technologyтехнологија
developedразвијен by VerityVerity StudiosStudio,
28
75560
3296
koristićemo novu tehnologiju lokalizacije,
razvijenu od Veriti Studia
01:30
a spin-offtom proizvodu from our labлаб.
29
78880
1616
unapređenje iz naše laboratorije.
01:32
There are no externalекстерно camerasкамере.
30
80520
1616
Ne postoje eksterne kamere.
01:34
EachSvaki flyingлети machineмашина usesкористи onboardna brodu sensorsсензори
to determineодредити its locationлокација in spaceпростор
31
82160
5056
Svaka letelica koristi senzore
kako bi imala svoju lokaciju u prostoru
01:39
and onboardna brodu computationрачунање
to determineодредити what its actionsакције should be.
32
87240
3440
i računanje kojim određuje
šta treba da radi.
Jedine eksterne komande
su one na visokom nivou
01:43
The only externalекстерно commandskomande
are high-levelвисок ниво onesоне
33
91280
2176
01:45
suchтаква as "take off" and "landземљиште."
34
93480
1520
kao "poletanje" i "sletanje".
02:10
This is a so-calledтзв tail-sitterrep-dadilja.
35
118560
1896
Ovo je takozvani sedeći rep.
02:12
It's an aircraftавиона that triesпокушава
to have its cakeторта and eatјести it.
36
120480
3456
To je letelica koja pokušava
da ima i jare i pare.
02:15
Like other fixed-wing-krilo aircraftавиона,
it is efficientефикасан in forwardнапред flightлет,
37
123960
3256
Kao i letelice sa fiksiranim krilima,
efikasna je u letu unapred,
02:19
much more so than helicoptersHelikopteri
and variationsваријације thereofuoči.
38
127240
3215
više nego helikopteri
i ostale varijante toga.
Za razliku od ostalih letelica
sa fiksiranim krilima,
02:22
UnlikeZa razliku od mostнајвише other
fixed-wing-krilo aircraftавиона, howeverМеђутим,
39
130479
2417
02:24
it is capableспособан of hoveringlebdi,
40
132920
1496
ipak može da lebdi,
02:26
whichкоја has hugeогромно advantagesпредности
for takeoffpoletanje, landingслетање
41
134440
3136
što ima velike prednosti
za poletanje i sletanje
02:29
and generalгенерално versatilitysvestranost.
42
137600
1240
i svestranost.
02:31
There is no freeбесплатно lunchручак, unfortunatelyнажалост.
43
139480
2096
Na žalost, ne postoji besplatna užina.
02:33
One of the limitationsограничења with tail-sittersrep-dadilje
44
141600
1936
Jedno od ograničenja sedećih repova je
02:35
is that they're susceptibleосетљив
to disturbancessmetnjama suchтаква as windветер gustspromicanje.
45
143560
2976
da su podložni smetnjama
poput naleta vetra.
02:38
We're developingразвој newново controlконтрола
architecturesdefiniraju and algorithmsалгоритми
46
146560
2696
Razvijamo nove kontrolne
arhitekture i algoritme
02:41
that addressАдреса this limitationograničenje.
47
149280
1400
koji će ukloniti ova ograničenja.
02:50
The ideaидеја is for the aircraftавиона to recoverопоравити се
48
158560
2256
Ideja je da se letelica oporavi
02:52
no matterматерија what stateдржава it findsфиндс itselfсам in,
49
160840
2640
u kakvom god stanju da se nađe,
03:03
and throughкроз practiceпракса,
improveпобољшати its performanceперформансе over time.
50
171400
2920
i vremenom, kroz praksu,
popravi svoje performanse.
03:15
(ApplauseAplauz)
51
183600
4400
(Aplauz)
03:22
OK.
52
190000
1200
Ok.
03:33
When doing researchистраживање,
53
201480
1216
Kada istražujemo,
03:34
we oftenчесто askпитати ourselvesсами
fundamentalфундаментално abstractапстрактан questionsпитања
54
202720
2976
često sebi postavimo osnovna,
sažeta pitanja,
03:37
that try to get at the heartсрце of a matterматерија.
55
205720
2560
koja dolaze u srž materije.
03:41
For exampleпример, one suchтаква questionпитање would be,
56
209240
2216
Na primer, jedno takvo pitanje bi bilo,
03:43
what is the minimumминимум numberброј of movingкретање partsделови
neededпотребно for controlledконтролисано flightлет?
57
211480
4016
koji je najmanji broj pokretnih delova
za kontrolisani let?
03:47
Now, there are practicalпрактично reasonsразлоге
58
215520
1576
Postoje praktični ralozi zašto
03:49
why you mayможе want to know
the answerодговор to suchтаква a questionпитање.
59
217120
2616
bi neko želeo odgovor na takvo pitanje.
03:51
HelicoptersHelikopteri, for exampleпример,
60
219760
1256
Helikopteri na primer,
03:53
are affectionatelyod milja knownпознат
as machinesмашине with a thousandхиљада movingкретање partsделови
61
221040
3856
poznati su po tome da su mašine
sa hiljadu pokretnih delova,
03:56
all conspiringu dosluhu to do you bodilyтелесно harmштета.
62
224920
2680
koji su u zaveri da vama načine
telesne povrede.
04:00
It turnsокреће се out that decadesдеценија agoпре,
63
228640
1856
Ispostavilo se da pre nekoliko decenija
04:02
skilledквалификован pilotsпилоти were ableу могуцности to flyлети
remote-controlleddaljinsko upravljanje aircraftавиона
64
230520
3176
stručni piloti su mogli da kontrolišu
letelicu na daljinski
04:05
that had only two movingкретање partsделови:
65
233720
1896
koja je imala samo dva pokretna dela,
04:07
a propellerpropeler and a tailРеп rudderkormilo.
66
235640
1840
propeler i rep kormila.
04:10
We recentlyнедавно discoveredоткривени
that it could be doneГотово with just one.
67
238000
3120
Nedavno smo otkrili da je moguće
sa samo jednim.
04:13
This is the monospinnermonospinner,
68
241600
1256
Ovo je monospiner,
04:14
the world'sсветске mechanicallymehanički simplestнајједноставније
controllablepitomija flyingлети machineмашина,
69
242880
3256
mehanički najjednostavnija
kontolisana letelica na svetu,
04:18
inventedизмишљен just a fewнеколико monthsмесеци agoпре.
70
246160
1776
izumljena pre samo par meseci.
04:19
It has only one movingкретање partдео, a propellerpropeler.
71
247960
3136
Ima samo jedan pomerajući deo, propeler.
04:23
It has no flapszakrilca, no hingesšarke, no aileronsrepni deo,
72
251120
3576
Nema klepne, nema šarke, nema krilca,
04:26
no other actuatorssistemi (aktuatori),
no other controlконтрола surfacesповршине,
73
254720
2535
nema druge pogone,
ni druge kontrolne površine,
04:29
just a simpleједноставно propellerpropeler.
74
257279
1281
samo jednostavni propeler.
04:31
Even thoughипак it's mechanicallymehanički simpleједноставно,
75
259320
2055
Iako je mehanički jednostavno,
04:33
there's a lot going on
in its little electronicелектронски brainмозак
76
261399
2497
svašta se dešava u njenom
malom elektronskom mozgu
04:35
to allowдозволите it to flyлети in a stableстабилна fashionмода
and to moveпотез anywhereбило где it wants in spaceпростор.
77
263920
4216
kako bi mogla da leti mirno
i da se kreće bilo gde u prostoru.
04:40
Even so, it doesn't yetјош увек have
78
268160
1456
Ipak i dalje nema
04:41
the sophisticatedсофистициран algorithmsалгоритми
of the tail-sitterrep-dadilja,
79
269640
2336
sofisticirane algoritme sedećeg repa,
04:44
whichкоја meansзначи that in orderнаручи
to get it to flyлети,
80
272000
2000
što znači, da bi leteo,
04:46
I have to throwбацање it just right.
81
274024
1720
moram da ga bacim kako treba.
04:48
And because the probabilityвероватноћа
of me throwingбацање it just right is very lowниско,
82
276800
4016
Zato što je šansa da ga
bacim kako treba mala
04:52
givenдато everybodyсвима watchingгледа me,
83
280840
1896
i svi me gledaju,
04:54
what we're going to do insteadуместо тога
84
282760
1456
umesto toga ćemo
04:56
is showсхов you a videoвидео
that we shotпуцањ last night.
85
284240
2176
da vam pokažemo snimak od sinoć.
04:58
(LaughterSmeh)
86
286440
1560
(Smeh)
05:10
(ApplauseAplauz)
87
298320
3320
(Aplauz)
05:23
If the monospinnermonospinner
is an exerciseвежбање in frugalityUmerenost,
88
311080
3736
Ako je monospiner vežba štedljivosti,
05:26
this machineмашина here, the omnicopteromnicopter,
with its eightосам propellersPropeleri,
89
314840
3456
ova mašina ovde, omnikopter,
sa svojih osam propelera
05:30
is an exerciseвежбање in excessвишак.
90
318320
2080
je vežba viškova.
05:32
What can you do with all this surplusvišak?
91
320920
2136
Šta sve možete sa ovim dodatkom?
05:35
The thing to noticeобјава
is that it is highlyвисоко symmetricsimetrično.
92
323080
2381
Stvar koju primećujemo jeste
da je jako simetrična.
05:37
As a resultрезултат, it is ambivalentамбивалентан
to orientationpoložaj.
93
325920
2856
Zato što je ambivalentna orijentaciji.
05:40
This givesдаје it an extraordinaryизузетно capabilityспособност.
94
328800
2696
Ovo daje izvanrednu sposobnost.
05:43
It can moveпотез anywhereбило где it wants in spaceпростор
95
331520
2216
Može da se kreće bilo gde u prostoru.
05:45
irrespectiveбез обзира на то of where it is facingокренути
96
333760
2736
Bez obzira pred čim se susreće,
05:48
and even of how it is rotatingRotiranje.
97
336520
1800
i kako se rotira.
05:51
It has its ownвластити complexitiesкомплексности,
98
339040
1376
Ima svoje složenosti,
05:52
mainlyуглавном havingимати to do
with the interactingинтерактивно flowsтокови
99
340440
2656
najviše tok interakcije
05:55
from its eightосам propellersPropeleri.
100
343120
1240
od svojih osam propelera.
05:56
Some of this can be modeledмоделирано,
while the restодмор can be learnedнаучио on the flyлети.
101
344680
3856
Neke mogu da se modeliraju
dok se ostale uče pri letu.
06:00
Let's take a look.
102
348560
1200
Hajde da pogledamo.
06:44
(ApplauseAplauz)
103
392760
3760
(Aplauz)
06:52
If flyingлети machinesмашине are going
to enterунесите partдео of our dailyдневно livesживи,
104
400720
2905
Ukoliko će leteće mašine da
postanu naš svakodnevni život,
06:55
they will need to becomeпостати
extremelyизузетно safeсигурно and reliableпоуздан.
105
403649
2477
moraće da budu veoma sigurne i pouzdane.
06:58
This machineмашина over here
106
406760
1376
Ova mašina ovde,
07:00
is actuallyзаправо two separateзасебан
two-propellerdva propelera flyingлети machinesмашине.
107
408160
3136
je mašina sa dva zasebna
dela sa dva propelera.
07:03
This one wants to spinзавртети clockwisekretanja kazaljke na satu.
108
411320
1736
Ova se vrti u smeru kazaljke.
07:05
This other one wants
to spinзавртети counterclockwisekazaljke.
109
413080
2496
Ova se vrtu suprotno
od smera kazaljke na satu.
07:07
When you put them togetherзаједно,
110
415600
1336
Kada ih spojimo,
07:08
they behaveпонашати се like one
high-performancevisokih performansi quadrocopterquadrocopter.
111
416960
2600
postanu jedan kvadkopter
visokih performansi.
07:23
If anything goesиде wrongпогрешно, howeverМеђутим --
112
431640
1656
Ako nešto krene po zlu,
07:25
a motorмоторни failsне успева, a propellerpropeler failsне успева,
electronicsелектроника, even a batteryбатерија packпаковање --
113
433320
4456
motor se pokvari, propeler,
elektronika ili čak i baterija,
07:29
the machineмашина can still flyлети,
albeitиако in a degradedlošiji fashionмода.
114
437800
3336
mašina može i dalje da leti,
mada na slabiji način.
07:33
We're going to demonstratedemonstrirati this to you now
by disablingOnemogućavanje one of its halvesполовина.
115
441160
3520
Sada ćemo vam ovo demonstrirati
tako što ćemo onesposobiti jednu polovnu.
07:56
(ApplauseAplauz)
116
464240
3160
(Aplauz)
08:03
This last demonstrationдемонстрације
117
471320
1336
Poslednja demonstracija,
08:04
is an explorationистраживање of syntheticсинтетички swarmsројеви.
118
472680
2440
je istraživanje sintetičkih rojeva.
08:07
The largeвелики numberброј of autonomousаутономно,
coordinatedkoordinirali entitiesентитета
119
475560
2976
Veliki broj samostalnih,
koordiniranih entiteta
08:10
offersнуди a newново paletteпалета
for aestheticестетски expressionизраз.
120
478560
2736
daju novu paletu estetskog izražaja.
08:13
We'veMoramo takenузети commerciallyкомерцијално availableдоступан
microмикро quadcoptersquadcopters,
121
481320
2976
Uzeli smo komercijalno dostupne
mikro kvadkoptere,
08:16
eachсваки weighingтежине lessмање
than a sliceisečak of breadхлеб, by the way,
122
484320
2496
inače, svaki težak kao kriška hleba,
08:18
and outfittedopremio them
with our localizationlokalizacija technologyтехнологија
123
486840
2416
opremljeni su sa našom
tehnologijom lokalizacije
08:21
and customPrilagođeni algorithmsалгоритми.
124
489280
1576
i posebnim algoritmima.
08:22
Because eachсваки unitјединица
knowsзна where it is in spaceпростор
125
490880
2096
Svaka jedinica zna gde je u prostoru,
08:25
and is self-controlledтрезвен,
126
493000
1376
i sama sebe kontroliše,
08:26
there is really no limitограничење to theirњихова numberброј.
127
494400
2200
pa zaista nema kraja njihovom broju.
08:55
(ApplauseAplauz)
128
523840
3440
(Aplauz)
09:19
(ApplauseAplauz)
129
547360
4480
(Aplauz)
10:18
(ApplauseAplauz)
130
606040
3640
(Aplauz)
10:35
HopefullyNadam se, these demonstrationsдемонстрације
will motivateмотивирати you to dreamсан up
131
623960
3096
Nadamo se da će vas ovo prikazivanje
motivisati da više sanjarite
10:39
newново revolutionaryреволуционарно rolesулоге
for flyingлети machinesмашине.
132
627080
2400
o novim revolucionarnim ulogama letelica.
10:42
That ultrasafeultrasafe one over there for exampleпример
133
630560
2096
Ona ultrasigurna tamo, na primer,
10:44
has aspirationsаспирације to becomeпостати
a flyingлети lampshadelustere! on BroadwayBroadway.
134
632680
3016
ima težnju da postane abažur na Brodveju.
10:47
(LaughterSmeh)
135
635720
2056
(Smeh)
10:49
The realityреалност is that it is
difficultтешко to predictпредвидети
136
637800
2176
Realnost je da je teško
predvideti uticaj
10:52
the impactутицај of nascentnesnosna technologyтехнологија.
137
640000
1640
tehnologije koja se rađa.
10:54
And for folksљуди like us, the realправи rewardнаграда
is the journeyпутовање and the actчинити of creationстварање.
138
642120
4856
I za ljude poput nas, prava nagrada
je put i čin stvaranja.
10:59
It's a continualконтинуирано reminderopomene
139
647000
1416
To je neprekidan podsetnik
11:00
of how wonderfulДивно and magicalмагичан
the universeуниверзум we liveживи in is,
140
648440
2920
koliko je divan i magičan
univerzum u kom živimo,
11:03
that it allowsомогућава creativeкреативан, cleverпаметан creaturesстворења
141
651840
2936
da dozvoljava kreativnim,
pametnim stvorenjima
11:06
to sculptskulpture it in suchтаква spectacularспектакуларно waysначини.
142
654800
2520
da oblikuju u toliko
spektakularnih načina.
11:09
The factчињеница that this technologyтехнологија
143
657800
1776
Stvar je da, ova tehnologija
11:11
has suchтаква hugeогромно commercialкомерцијално
and economicекономски potentialпотенцијал
144
659600
3416
ima ogroman komercijalni
i ekonomski potencijal
11:15
is just icingglazuru on the cakeторта.
145
663040
1416
i to je samo šlag na torti.
11:16
Thank you.
146
664480
1216
Hvala.
11:17
(ApplauseAplauz)
147
665720
3240
(Aplauz)
Translated by Nikolina Ajdukovic
Reviewed by Mile Živković

▲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