ABOUT THE SPEAKER
Péter Fankhauser - Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere.

Why you should listen

Mechanical engineer Péter Fankhauser is leading a large team of student engineers and designers at the Swiss federal institute of technology in Zurich who are building a robot that balances and drives on a single sphere. Other roboticists have explored this idea, of stabilizing a robot on a ball, but what Fankhauser and his fellow students hoped to do was make it dance. “Adding dynamics was definitely one of our goals,” he says.

Working with researchers including Michael Neunert and Thomas Kammermann,  the team has produced Rezero, a ballbot prototype that can slalom around, resist toppling up to 17 degrees off vertical, and inspire myriad uses. Designed for high acceleration, it moves in an organic and even elegant way.  Fankhauser has started graduate studies in mechanical engineering this fall with a focus on robotics, control and construction.

He says of Rezero: "He wants to demonstrate what he can do, as if he was saying, ‘Backwards, forwards. I can do it all. Look at me!'"

More profile about the speaker
Péter Fankhauser | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Péter Fankhauser: Meet Rezero, the dancing ballbot

Péter Fankhauser: představuji Vám Rezera, tančícího robota

Filmed:
599,850 views

Na pódiu TEDGlobal Péter Fankhauser demonstruje Rezera, robota balancujícího na míči. Byl sestaven skupinou studentů-inženýrů. Rezero je první robot stojící na kouli, pohybuje se rychle a půvabně, dokonce i tančí.
- Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere. Full bio

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

00:16
Let me introducepředstavit to you RezeroRezero.
0
1000
3000
Dovolte mi Vám představit Rezera.
00:19
This little fellowchlapík was developedrozvinutý
1
4000
2000
Tento malý chlapík byl vyroben
00:21
by a groupskupina of 10 undergraduatebakalářské studentsstudentů
2
6000
2000
skupinou deseti vysokoškoláků
00:23
at the AutonomousAutonomní SystemsSystémy LaboratoryLaboratoř
3
8000
2000
v laboratoři Autonomous Systems Laboratory
00:25
at ETH-ZurichETH Curych.
4
10000
2000
při ETH-Curich.
00:27
Our robotrobot belongspatří to a familyrodina of robotsroboty
5
12000
2000
Náš robot patři do rodiny robotů nazývaných
00:29
calledvolal BallbotsBallbots.
6
14000
2000
Ballbot - robot stojící na kouli.
00:31
InsteadMísto toho of wheelskola, a BallbotBallbot is balancingvyvažování
7
16000
2000
Namísto kol Ballbot balancuje
00:33
and movingpohybující se on one singlesingl ballmíč.
8
18000
2000
a pohybuje se na jediném míči.
00:35
The mainhlavní characteristicscharakteristiky of suchtakový a systemSystém is
9
20000
2000
Hlavními charakteristikami takového systému je,
00:37
that there's one solejediný contactKontakt pointbod to the groundpřízemní.
10
22000
3000
že existuje jen jeden kontaktní bod se zemí.
00:40
This meansprostředek that the robotrobot
11
25000
2000
To znamená, že robot
00:42
is inherentlyinherentně unstablenestabilní.
12
27000
2000
je ze své podstatvy nestabilní.
00:44
It's like when I am tryingzkoušet to standvydržet
13
29000
2000
Je to jako bych zkoušel stát
00:46
on one footnoha.
14
31000
1000
na jedné noze.
00:47
You mightmohl askdotázat se yourselfvy sám, what's the usefulnessužitečnost
15
32000
2000
Můžete si klázt otázku, k čemu je dobré
00:49
of a robotrobot that's unstablenestabilní?
16
34000
2000
mít nestabilního robota.
00:51
Now we'lldobře explainvysvětlit that in a seconddruhý.
17
36000
2000
K tomu se dostaneme za chvíli.
00:53
Let me first explainvysvětlit how RezeroRezero
18
38000
2000
Dovolte mi nejdříve vysvětlit, jak Rezero
00:55
actuallyvlastně keepsudržuje his balanceZůstatek.
19
40000
2000
vlastně udržuje svůj balanc.
00:57
RezeroRezero keepsudržuje his balanceZůstatek by constantlyneustále
20
42000
2000
Rezero udržuje svůj balanc neustálým
00:59
measuringměření his pitchrozteč angleúhel with a sensorsenzor.
21
44000
3000
měřením odchylového úhlu svým senzorem.
01:02
He then counteractspůsobí proti and avoidsse vyhýbá topplingsvržení over
22
47000
3000
Poté reaguje a zamezí tomu, aby přepadl,
01:05
by turningotáčení the motorsmotory appropriatelyvhodně.
23
50000
2000
tím, že patřičně pohne motory.
01:07
This happensse děje 160 timesčasy perza seconddruhý,
24
52000
2000
Toto se děje 160x za sekundu,
01:09
and if anything failsselhává in this processproces,
25
54000
2000
a pokud cokoli selže během tohoto procesu,
01:11
RezeroRezero would immediatelyihned fallpodzim to the groundpřízemní.
26
56000
3000
Rezero by okamžitě spadnul k zemi.
01:14
Now to movehýbat se and to balanceZůstatek,
27
59000
2000
Aby se Rezero pohyboval,
01:16
RezeroRezero needspotřeby to turnotočit se the ballmíč.
28
61000
2000
Rezero musí otáčet míčem.
01:18
The ballmíč is drivenřízený by threetři specialspeciální wheelskola
29
63000
2000
Míč je řízen třemi speciálními koly
01:20
that allowdovolit RezeroRezero to movehýbat se into any directionsměr
30
65000
3000
a ty umožňují Rezerovi hýbat se v jakémkoli směru,
01:23
and alsotaké movehýbat se around his ownvlastní axisosa
31
68000
2000
a také se hýbat kolem vlastní osy
01:25
at the samestejný time.
32
70000
4000
v ten samý okamžik.
01:29
DueSplatnosti to his instabilitynestabilita, RezeroRezero is always
33
74000
2000
Kvůli jeho nestabilitě, Rezero je neustále
01:31
in motionpohyb. Now here'stady je the tricktrik.
34
76000
2000
v pohybu. Tady je fígl.
01:33
It's indeedVskutku exactlypřesně this instabilitynestabilita that allowsumožňuje
35
78000
3000
Je to právě ta nestabilita, která umožňuje
01:36
a robotrobot to movehýbat se very [dynamicallydynamicky].
36
81000
2000
robotovi dynamický pohyb.
01:38
Let's playhrát si a little.
37
83000
2000
Zkusme si něco zahrát.
01:40
You maysmět have wonderedpřemýšlel what happensse děje
38
85000
2000
Můžete se ptát, co se stane,
01:42
if I give the robotrobot a little pushTAM.
39
87000
3000
když do robota lehce zatlačím.
01:47
In this moderežimu, he's tryingzkoušet to maintainudržovat
40
92000
2000
V tomto režimu se snaží udržet si
01:49
his positionpozice.
41
94000
3000
svoji pozici.
01:52
For the nextdalší demoUkázka, I'd like you to introducepředstavit
42
97000
3000
Kvůli další zkoušce, bych vám rád představil
01:55
to my colleagueskolegy MichaelMichael, on the computerpočítač,
43
100000
3000
mého kolegu Michaela, při počítači,
01:58
and ThomasThomas who'skdo je helpingpomáhání me onstagena scénu.
44
103000
3000
a Thomase, který asistuje na pódiu.
02:02
In the nextdalší moderežimu, RezeroRezero is passivepasivní,
45
107000
2000
V dalším režimu je Rezero pasivní,
02:04
and we can movehýbat se him around.
46
109000
3000
můžeme jím hýbat naokolo.
02:08
With almosttéměř no forceplatnost I can controlřízení
47
113000
2000
Téměř bez síly mohu kontrolovat
02:10
his positionpozice and his velocityrychlost.
48
115000
3000
jeho pozici a jeho rychlost.
02:16
I can alsotaké make him spinroztočit.
49
121000
3000
Můžu ho také nechat rotovat.
02:30
In the nextdalší moderežimu, we can get RezeroRezero
50
135000
2000
V dalším režimu můžeme Rezera nechat
02:32
to follownásledovat a personosoba.
51
137000
3000
následovat někoho.
02:35
He's now keepingudržování a constantkonstantní distancevzdálenost to ThomasThomas.
52
140000
3000
Teď udržuje stejnou vzdálenost od Thomase.
02:42
This workspráce with a laserlaser sensorsenzor
53
147000
2000
Děje se tak díky laserovému senzoru,
02:44
that's mountednamontován on tophorní of RezeroRezero.
54
149000
2000
který je zabudován na vršku Rezera.
02:50
With the samestejný methodmetoda, we can alsotaké
55
155000
2000
Díky stejnému principu můžeme ho nechat
02:52
get him to circlekruh a personosoba.
56
157000
3000
kroužit kolem osoby.
02:57
We call this the orbitingobíhá moderežimu.
57
162000
4000
Říkáme tomu orbitální režim.
03:10
All right, thank you, ThomasThomas.
58
175000
2000
Dobře, díky Thomasi.
03:12
(ApplausePotlesk)
59
177000
4000
(Potlesk)
03:16
Now, what's the use of this technologytechnika?
60
181000
3000
K čemu je tedy tato technologie dobrá?
03:22
For now, it's an experimentexperiment, but let me
61
187000
2000
V tuto chvíli to je jen experiment, ale nechte mě
03:24
showshow you some possiblemožný futurebudoucnost applicationsaplikací.
62
189000
3000
vám ukázat možné budoucí aplikace.
03:28
RezeroRezero could be used in exhibitionsvýstavy or parksparky.
63
193000
2000
Rezero může být použit při výstavách nebo veletrzích.
03:30
With a screenobrazovka it could informinformovat people or showshow
64
195000
2000
S obrazovkou může informovat lidi
03:32
them around in a funzábava and entertainingzábavný way.
65
197000
3000
na místě zábavnou formou.
03:35
In a hospitalNEMOCNICE, this devicepřístroj could be used to
66
200000
2000
V nemocnicích může být toto zařízení použito
03:37
carrynést around medicallékařský equipmentzařízení.
67
202000
2000
k přenášení zdravotnického vybavení.
03:39
DueSplatnosti to the BallbotBallbot systemSystém, it has a very smallmalý
68
204000
2000
Díky systému "Ballbot" má úzkou kontaktní plochu
03:41
footprintstopa and it's alsotaké easysnadný to movehýbat se around.
69
206000
3000
a jednoduše se jím manipuluje okolo.
03:44
And of coursechod, who wouldn'tby ne like
70
209000
2000
A samozřejmě, kdo by si nechtěl
03:46
to take a ridejezdit on one of these.
71
211000
3000
zajezdit na jednom z těhle.
03:49
And these are more practicalpraktický applicationsaplikací.
72
214000
2000
A existuje mnoho praktičtějších aplikací.
03:51
But there's alsotaké a certainurčitý beautykrása
73
216000
2000
Ale existuje jistá krása
03:53
withinv rámci this technologytechnika.
74
218000
2000
v této technologii.
03:55
(MusicHudba)
75
220000
9000
(Hudba)
04:58
(ApplausePotlesk)
76
283000
1000
(Potlesk)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
Děkuji vám.
05:01
(ApplausePotlesk)
78
286000
4000
(Potlesk)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
Děkuji vám.

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Péter Fankhauser - Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere.

Why you should listen

Mechanical engineer Péter Fankhauser is leading a large team of student engineers and designers at the Swiss federal institute of technology in Zurich who are building a robot that balances and drives on a single sphere. Other roboticists have explored this idea, of stabilizing a robot on a ball, but what Fankhauser and his fellow students hoped to do was make it dance. “Adding dynamics was definitely one of our goals,” he says.

Working with researchers including Michael Neunert and Thomas Kammermann,  the team has produced Rezero, a ballbot prototype that can slalom around, resist toppling up to 17 degrees off vertical, and inspire myriad uses. Designed for high acceleration, it moves in an organic and even elegant way.  Fankhauser has started graduate studies in mechanical engineering this fall with a focus on robotics, control and construction.

He says of Rezero: "He wants to demonstrate what he can do, as if he was saying, ‘Backwards, forwards. I can do it all. Look at me!'"

More profile about the speaker
Péter Fankhauser | Speaker | TED.com