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

Πέτερ Φάνκχαουζερ: Γνωρίστε τον Rezero, το σφαιρομπότ που χορεύει

Filmed:
599,850 views

Στη σκηνή του TEDGlobal, ο Πέτερ Φάνκχαουζερ παρουσιάζει τον Rezero, ένα ρομπότ που ισορροπεί πάνω σε μια μπάλα. Σχεδιασμένο και κατασκευασμένο από μια ομάδα των φοιτητών μηχανολογίας, o Rezero είναι το πρώτο σφαιρομπότ που κινείται γρήγορα και με χάρη - και μπορεί ακόμη και να χορέψει.
- 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 introduceπαρουσιάζω to you RezeroRezero.
0
1000
3000
Επιτρέψτε μου να σας συστήσω τον Rezero.
00:19
This little fellowσύντροφος was developedαναπτηγμένος
1
4000
2000
Ο μικρός μας φίλος αναπτύχθηκε
00:21
by a groupομάδα of 10 undergraduateΠροπτυχιακά studentsΦοιτητές
2
6000
2000
από μια ομάδα 10 προπτυχιακών φοιτητών
00:23
at the AutonomousΑυτόνομη SystemsΣυστήματα LaboratoryΕργαστήριο
3
8000
2000
στο Εργαστήριο Αυτόνομων Συστημάτων
00:25
at ETH-ZurichETH-Zurich.
4
10000
2000
στο ETH-Ζυρίχη.
00:27
Our robotρομπότ belongsανήκει to a familyοικογένεια of robotsρομπότ
5
12000
2000
Το ρομπότ μας ανήκει σε μια ομάδα ρομπότ
00:29
calledπου ονομάζεται BallbotsBallbots.
6
14000
2000
που λέγονται σφαιρομπότ.
00:31
InsteadΑντίθετα of wheelsτροχούς, a BallbotBallBot is balancingεξισορρόπηση
7
16000
2000
Αντί για ρόδες, το σφαιρομπότ ισορροπεί
00:33
and movingκίνηση on one singleμονόκλινο ballμπάλα.
8
18000
2000
και κινείται πάνω σε μια μπάλα.
00:35
The mainκύριος characteristicsΧαρακτηριστικά of suchτέτοιος a systemΣύστημα is
9
20000
2000
Το βασικό χαρακτηριστικό ενός τέτοιου συστήματος είναι
00:37
that there's one soleαποκλειστική contactΕπικοινωνία pointσημείο to the groundέδαφος.
10
22000
3000
ότι υπάρχει ένα μοναδικό σημείο επαφής με το έδαφος.
00:40
This meansπου σημαίνει that the robotρομπότ
11
25000
2000
Αυτό σημαίνει πως το ρομπότ
00:42
is inherentlyεκ φύσεως unstableασταθής.
12
27000
2000
είναι εγγενώς ασταθές.
00:44
It's like when I am tryingπροσπαθεί to standστάση
13
29000
2000
Είναι σαν να προσπαθώ να σταθώ
00:46
on one footπόδι.
14
31000
1000
στο ένα πόδι.
00:47
You mightθα μπορούσε askπαρακαλώ yourselfσύ ο ίδιος, what's the usefulnessχρησιμότητα
15
32000
2000
Μπορεί ν' αναρωτιέστε, ποια είναι η χρησιμότητα
00:49
of a robotρομπότ that's unstableασταθής?
16
34000
2000
ενός ασταθούς ρομπότ;
00:51
Now we'llΚαλά explainεξηγώ that in a secondδεύτερος.
17
36000
2000
Θα το εξηγήσουμε αυτό σε λίγο.
00:53
Let me first explainεξηγώ how RezeroRezero
18
38000
2000
Επιτρέψτε μου πρώτα να εξηγήσω πώς
00:55
actuallyπράγματι keepsκρατάει his balanceισορροπία.
19
40000
2000
ο Rezero κρατά την ισορροπία του.
00:57
RezeroRezero keepsκρατάει his balanceισορροπία by constantlyσυνεχώς
20
42000
2000
Ο Rezero διατηρεί την ισορροπία του,
00:59
measuringμέτρημα his pitchπίσσα angleγωνία with a sensorαισθητήρα.
21
44000
3000
μετρώντας συνεχώς τη γωνία βήματός του με έναν αισθητήρα.
01:02
He then counteractsεξουδετερώνει and avoidsαποφεύγει topplingανατροπή over
22
47000
3000
Στη συνέχεια δρα αντίρροπα κι αποφεύγει την ανατροπή,
01:05
by turningστροφή the motorsκινητήρες appropriatelyκατάλληλα.
23
50000
2000
περιστρέφοντας κατάλληλα τα μοτέρ του.
01:07
This happensσυμβαίνει 160 timesφορές perανά secondδεύτερος,
24
52000
2000
Αυτό συμβαίνει 160 φορές το δευτερόλεπτο
01:09
and if anything failsαποτυγχάνει in this processεπεξεργάζομαι, διαδικασία,
25
54000
2000
κι αν κάτι πάει στραβά στη διαδικασία αυτή,
01:11
RezeroRezero would immediatelyαμέσως fallπτώση to the groundέδαφος.
26
56000
3000
ο Rezero, θα πέσει αμέσως στο έδαφος.
01:14
Now to moveκίνηση and to balanceισορροπία,
27
59000
2000
Για να κινείται και να ισορροπεί,
01:16
RezeroRezero needsανάγκες to turnστροφή the ballμπάλα.
28
61000
2000
ο Rezero χρειάζεται να γυρίζει τη μπάλα.
01:18
The ballμπάλα is drivenοδηγείται by threeτρία specialειδικός wheelsτροχούς
29
63000
2000
Η μπάλα κινείται με τη βοήθεια τριών ειδικών τροχών
01:20
that allowεπιτρέπω RezeroRezero to moveκίνηση into any directionκατεύθυνση
30
65000
3000
που επιτρέπουν στον Rezero να κινείται προς κάθε κατεύθυνση
01:23
and alsoεπίσης moveκίνηση around his ownτα δικά axisάξονας
31
68000
2000
και την ίδια στιγμή, να περιστρέφεται
01:25
at the sameίδιο time.
32
70000
4000
γύρω από τον άξονά του.
01:29
DueΔεόντως to his instabilityαστάθεια, RezeroRezero is always
33
74000
2000
Λόγω της αστάθειάς του, ο Rezero συνεχώς
01:31
in motionκίνηση. Now here'sεδώ είναι the trickτέχνασμα.
34
76000
2000
βρίσκεται εν κινήσει. Αυτό είναι το κόλπο.
01:33
It's indeedπράγματι exactlyακριβώς this instabilityαστάθεια that allowsεπιτρέπει
35
78000
3000
Αυτή ακριβώς η αστάθεια είναι που επιτρέπει
01:36
a robotρομπότ to moveκίνηση very [dynamicallyδυναμικά].
36
81000
2000
στο ρομπότ να κινείται τόσο δυναμικά.
01:38
Let's playπαίζω a little.
37
83000
2000
Ας παίξουμε λιγάκι.
01:40
You mayενδέχεται have wonderedαναρωτήθηκε what happensσυμβαίνει
38
85000
2000
Ίσως αναρωτιέστε τι θα συμβεί
01:42
if I give the robotρομπότ a little pushΣπρώξτε.
39
87000
3000
αν δώσω στο ρομπότ μια μικρή σπρωξιά.
01:47
In this modeτρόπος, he's tryingπροσπαθεί to maintainδιατηρούν
40
92000
2000
Σ' αυτή τη λειτουργία προσπαθεί
01:49
his positionθέση.
41
94000
3000
να διατηρήσει τη θέση του.
01:52
For the nextεπόμενος demodemo, I'd like you to introduceπαρουσιάζω
42
97000
3000
Για το επόμενο δοκιμαστικό θα ήθελα να παρουσιάσω
01:55
to my colleaguesΣυνάδελφοι MichaelΜιχαήλ, on the computerυπολογιστή,
43
100000
3000
τους συναδέλφους μου, τον Μάικλ στον υπολογιστή,
01:58
and ThomasΘΩΜΑΣ who'sποιος είναι helpingβοήθεια me onstageστη σκηνή.
44
103000
3000
και τον Τόμας που με βοηθά στη σκηνή.
02:02
In the nextεπόμενος modeτρόπος, RezeroRezero is passiveπαθητικός,
45
107000
2000
Στην επόμενη λειτουργία, ο Rezero είναι παθητικός
02:04
and we can moveκίνηση him around.
46
109000
3000
και μπορούμε να τον μετακινήσουμε.
02:08
With almostσχεδόν no forceδύναμη I can controlέλεγχος
47
113000
2000
Με ελάχιστη δύναμη, μπορώ να ελέγξω
02:10
his positionθέση and his velocityταχύτητα.
48
115000
3000
τη θέση του και την ταχύτητά του.
02:16
I can alsoεπίσης make him spinγνέθω.
49
121000
3000
Μπορώ επίσης να τον κάνω να στροβιλιστεί.
02:30
In the nextεπόμενος modeτρόπος, we can get RezeroRezero
50
135000
2000
Στην επόμενη λειτουργία, μπορούμε να βάλουμε τον Rezero
02:32
to followακολουθηστε a personπρόσωπο.
51
137000
3000
ν' ακολουθεί ένα άτομο.
02:35
He's now keepingτήρηση a constantσυνεχής distanceαπόσταση to ThomasΘΩΜΑΣ.
52
140000
3000
Τώρα κρατάει μια σταθερή απόσταση από τον Τόμας.
02:42
This worksεργοστάσιο with a laserλέιζερ sensorαισθητήρα
53
147000
2000
Αυτό λειτουργεί μ' έναν αισθητήρα λέιζερ
02:44
that's mountedτοποθετημένο on topμπλουζα of RezeroRezero.
54
149000
2000
που είναι τοποθετημένος στην κορυφή του Rezero.
02:50
With the sameίδιο methodμέθοδος, we can alsoεπίσης
55
155000
2000
Με την ίδια μέθοδο, μπορούμε να τον βάλουμε
02:52
get him to circleκύκλος a personπρόσωπο.
56
157000
3000
να γυρίζει γύρω από έναν άνθρωπο.
02:57
We call this the orbitingσε τροχιά modeτρόπος.
57
162000
4000
Την ονομάζουμε λειτουργία τροχιάς.
03:10
All right, thank you, ThomasΘΩΜΑΣ.
58
175000
2000
Εντάξει, σ' ευχαριστώ Τόμας.
03:12
(ApplauseΧειροκροτήματα)
59
177000
4000
(Χειροκρότημα)
03:16
Now, what's the use of this technologyτεχνολογία?
60
181000
3000
Ποια είναι η χρησιμότητα αυτής της τεχνολογίας;
03:22
For now, it's an experimentπείραμα, but let me
61
187000
2000
Για την ώρα είναι ένα πείραμα, επιτρέψτε μου όμως
03:24
showπροβολή you some possibleδυνατόν futureμελλοντικός applicationsεφαρμογών.
62
189000
3000
να σας δείξω μερικές πιθανές μελλοντικές εφαρμογές.
03:28
RezeroRezero could be used in exhibitionsεκθέσεις or parksπάρκα.
63
193000
2000
Ο Rezero μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εκθέσεις ή πάρκα.
03:30
With a screenοθόνη it could informπληροφορώ people or showπροβολή
64
195000
2000
Με μια οθόνη θα μπορούσε να ενημερώνει τους ανθρώπους
03:32
them around in a funδιασκέδαση and entertainingδιασκεδαστικο way.
65
197000
3000
ή να τους ξεναγεί με διασκεδαστικό τρόπο.
03:35
In a hospitalνοσοκομείο, this deviceσυσκευή could be used to
66
200000
2000
Στα νοσοκομεία, η συσκευή αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί
03:37
carryμεταφέρω around medicalιατρικός equipmentεξοπλισμός.
67
202000
2000
για να μεταφέρει ιατρικό εξοπλισμό.
03:39
DueΔεόντως to the BallbotBallBot systemΣύστημα, it has a very smallμικρό
68
204000
2000
Λόγω του συστήματος του σφαιρομπότ, έχει πολύ μικρό
03:41
footprintίχνος and it's alsoεπίσης easyεύκολος to moveκίνηση around.
69
206000
3000
αποτύπωμα και είναι εύκολο στη μετακίνηση.
03:44
And of courseσειρά μαθημάτων, who wouldn'tδεν θα ήταν like
70
209000
2000
Και φυσικά σε ποιον δεν θα άρεσε
03:46
to take a rideβόλτα on one of these.
71
211000
3000
να κάνει μια βόλτα με ένα από αυτά.
03:49
And these are more practicalπρακτικός applicationsεφαρμογών.
72
214000
2000
Αυτές είναι οι πιο πρακτικές εφαρμογές.
03:51
But there's alsoεπίσης a certainβέβαιος beautyομορφιά
73
216000
2000
Υπάρχει όμως και ιδιαίτερη ομορφιά
03:53
withinστα πλαίσια this technologyτεχνολογία.
74
218000
2000
στην τεχνολογία αυτή.
03:55
(MusicΜουσική)
75
220000
9000
(Μουσική)
04:58
(ApplauseΧειροκροτήματα)
76
283000
1000
(Χειροκρότημα)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
Ευχαριστώ.
05:01
(ApplauseΧειροκροτήματα)
78
286000
4000
(Χειροκρότημα)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
Ευχαριστώ.

▲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