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: Voici Rezero, le robot qui danse

Filmed:
599,850 views

Sur scène à TEDGlobal, Péter Fankhauser montre Rezero, un robot qui se tient en équilibre sur une balle. Créé et construit par un groupe d’étudiants en ingénierie, Rezero est le premier robot sur une boule fait pour se déplacer rapidement et avec élégance – et même danser.
- 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 introduceprésenter to you RezeroRevient à zéro.
0
1000
3000
Laissez-moi vous présenter Rezero.
00:19
This little fellowcompagnon was developeddéveloppé
1
4000
2000
Ce petit ami a été développé
00:21
by a groupgroupe of 10 undergraduatepremier cycle studentsélèves
2
6000
2000
par un groupe de 10 étudiants
00:23
at the AutonomousAutonome SystemsSystèmes LaboratoryLaboratoire
3
8000
2000
du Laboratoire des Systèmes Autonomes
00:25
at ETH-ZurichEPF-Zurich.
4
10000
2000
à l'École polytechnique fédérale de Zurich.
00:27
Our robotrobot belongsfait parti to a familyfamille of robotsdes robots
5
12000
2000
Notre robot appartient à une famille de robots
00:29
calledappelé BallbotsBallbots.
6
14000
2000
qui s’appelle Ballbots.
00:31
InsteadAu lieu de cela of wheelsroues, a BallbotBallBot is balancingéquilibrage
7
16000
2000
A la place des roues, un Ballbot se tient en équilibre
00:33
and movingen mouvement on one singleunique ballballon.
8
18000
2000
et se déplace sur une boule.
00:35
The mainprincipale characteristicscaractéristiques of suchtel a systemsystème is
9
20000
2000
La principale caractéristique de ce système
00:37
that there's one soleUnique contactcontact pointpoint to the groundsol.
10
22000
3000
est qu'il y a qu'un seul point de contact avec le sol.
00:40
This meansveux dire that the robotrobot
11
25000
2000
Cela signifie que le robot
00:42
is inherentlyintrinsèquement unstableunstable.
12
27000
2000
est en soi instable.
00:44
It's like when I am tryingen essayant to standsupporter
13
29000
2000
C’est un peu comme si je devais me tenir
00:46
on one footpied.
14
31000
1000
sur un pied.
00:47
You mightpourrait askdemander yourselftoi même, what's the usefulnessutilité
15
32000
2000
Vous pourriez vous demander, quelle est l’utilité
00:49
of a robotrobot that's unstableunstable?
16
34000
2000
d’un robot instable ?
00:51
Now we'llbien explainExplique that in a secondseconde.
17
36000
2000
Nous allons vous l’expliquer tout de suite.
00:53
Let me first explainExplique how RezeroRevient à zéro
18
38000
2000
Avant tout, laissez-moi vous expliquer comment Rezero
00:55
actuallyréellement keepsgarde his balanceéquilibre.
19
40000
2000
se tient en fait en équilibre.
00:57
RezeroRevient à zéro keepsgarde his balanceéquilibre by constantlyconstamment
20
42000
2000
Rezero se tient en équilibre en mesurant
00:59
measuringmesure his pitchpas angleangle with a sensorcapteur.
21
44000
3000
constamment son inclinaison avec un détecteur.
01:02
He then counteractscontrecarre and avoidspermet d’éviter topplingrenversement over
22
47000
3000
Ensuite il se contrebalance et évite de basculer
01:05
by turningtournant the motorsmoteurs appropriatelyde manière appropriée.
23
50000
2000
en utilisant ses moteurs de façon appropriée.
01:07
This happensarrive 160 timesfois perpar secondseconde,
24
52000
2000
Ça se produit 160 fois par seconde,
01:09
and if anything failséchoue in this processprocessus,
25
54000
2000
et si quelque chose ne marche pas dans le processus,
01:11
RezeroRevient à zéro would immediatelyimmédiatement falltomber to the groundsol.
26
56000
3000
Rezero tombe immédiatement par terre.
01:14
Now to movebouge toi and to balanceéquilibre,
27
59000
2000
Pour se déplacer et se tenir en équilibre,
01:16
RezeroRevient à zéro needsBesoins to turntour the ballballon.
28
61000
2000
Rezero doit tourner la boule.
01:18
The ballballon is drivenentraîné by threeTrois specialspécial wheelsroues
29
63000
2000
La boule est actionnée par trois roues spéciales
01:20
that allowpermettre RezeroRevient à zéro to movebouge toi into any directiondirection
30
65000
3000
qui permettent à Rezero de se déplacer dans n’importe quelle direction
01:23
and alsoaussi movebouge toi around his ownposséder axisaxe
31
68000
2000
et se déplacer également sur son axe
01:25
at the sameMême time.
32
70000
4000
en même temps.
01:29
DueDue to his instabilityinstabilité, RezeroRevient à zéro is always
33
74000
2000
A cause de son instabilité, Rezero est toujours
01:31
in motionmouvement. Now here'svoici the tricktour.
34
76000
2000
en mouvement. Voici le secret.
01:33
It's indeedeffectivement exactlyexactement this instabilityinstabilité that allowspermet
35
78000
3000
C'est précisément cette instabilité qui permet
01:36
a robotrobot to movebouge toi very [dynamicallydynamiquement].
36
81000
2000
au robot de se déplacer de manière très dynamique.
01:38
Let's playjouer a little.
37
83000
2000
Jouons un peu.
01:40
You maymai have wondereddemandé what happensarrive
38
85000
2000
Vous vous êtes peut-être demandé ce qui se passerait
01:42
if I give the robotrobot a little pushpousser.
39
87000
3000
si je poussais un peu le robot.
01:47
In this modemode, he's tryingen essayant to maintainmaintenir
40
92000
2000
Dans ce mode, il essaye de maintenir
01:49
his positionposition.
41
94000
3000
sa position.
01:52
For the nextprochain demodémo, I'd like you to introduceprésenter
42
97000
3000
Pour la prochaine démo, j’aimerais vous présenter
01:55
to my colleaguescollègues MichaelMichael, on the computerordinateur,
43
100000
3000
mes collègues Michael, à l’ordinateur,
01:58
and ThomasThomas who'squi est helpingportion me onstagesur scène.
44
103000
3000
et Thomas qui me donne un coup de main sur scène.
02:02
In the nextprochain modemode, RezeroRevient à zéro is passivepassif,
45
107000
2000
Dans le mode suivant, Rezero est passif,
02:04
and we can movebouge toi him around.
46
109000
3000
et nous pouvons le déplacer.
02:08
With almostpresque no forceObliger I can controlcontrôle
47
113000
2000
Presque sans aucune force je peux contrôler
02:10
his positionposition and his velocityrapidité.
48
115000
3000
sa position et sa vitesse.
02:16
I can alsoaussi make him spintourner.
49
121000
3000
Je peux même le faire tourner.
02:30
In the nextprochain modemode, we can get RezeroRevient à zéro
50
135000
2000
Dans le mode suivant, nous pouvons le faire
02:32
to followsuivre a personla personne.
51
137000
3000
suivre une personne.
02:35
He's now keepingen gardant a constantconstant distancedistance to ThomasThomas.
52
140000
3000
Là il maintient une distance constante avec Thomas.
02:42
This workstravaux with a laserlaser sensorcapteur
53
147000
2000
Ça marche avec un détecteur laser
02:44
that's mountedmonté on topHaut of RezeroRevient à zéro.
54
149000
2000
monté au sommet de Rezero.
02:50
With the sameMême methodméthode, we can alsoaussi
55
155000
2000
Avec la même méthode, nous pouvons aussi
02:52
get him to circlecercle a personla personne.
56
157000
3000
le faire tourner autour d’une personne.
02:57
We call this the orbitingen orbite modemode.
57
162000
4000
Nous appelons cela le mode orbitant.
03:10
All right, thank you, ThomasThomas.
58
175000
2000
Très bien, merci, Thomas.
03:12
(ApplauseApplaudissements)
59
177000
4000
(Applaudissements)
03:16
Now, what's the use of this technologyLa technologie?
60
181000
3000
Quelle est l’utilité de cette technologie ?
03:22
For now, it's an experimentexpérience, but let me
61
187000
2000
Pour l’instant, c’est une expérience mais laissez-moi
03:24
showmontrer you some possiblepossible futureavenir applicationsapplications.
62
189000
3000
vous montrer quelques applications futures possibles.
03:28
RezeroRevient à zéro could be used in exhibitionsexpositions or parksles parcs.
63
193000
2000
Rezero pourrait être utilisé dans des expositions ou des parcs.
03:30
With a screenécran it could informinformer people or showmontrer
64
195000
2000
Avec un écran il pourrait informer les personnes
03:32
them around in a funamusement and entertainingdivertissant way.
65
197000
3000
ou les faire visiter de manière amusante et divertissante.
03:35
In a hospitalhôpital, this devicedispositif could be used to
66
200000
2000
Dans un hôpital, cet appareil pourrait être utilisé
03:37
carryporter around medicalmédical equipmentéquipement.
67
202000
2000
pour transporter les équipements médicaux.
03:39
DueDue to the BallbotBallBot systemsystème, it has a very smallpetit
68
204000
2000
Grâce au système Ballbot, il a un faible
03:41
footprintempreinte and it's alsoaussi easyfacile to movebouge toi around.
69
206000
3000
encombrement et se déplace facilement.
03:44
And of coursecours, who wouldn'tne serait pas like
70
209000
2000
Et bien sûr, qui ne souhaiterait pas
03:46
to take a ridebalade on one of these.
71
211000
3000
faire un tour sur un de ces appareils.
03:49
And these are more practicalpratique applicationsapplications.
72
214000
2000
Ce sont des applications plus pratiques.
03:51
But there's alsoaussi a certaincertain beautybeauté
73
216000
2000
Mais il y a aussi une certaine beauté
03:53
withindans this technologyLa technologie.
74
218000
2000
dans cette technologie.
03:55
(MusicMusique)
75
220000
9000
(Musique)
04:58
(ApplauseApplaudissements)
76
283000
1000
(Applaudissements)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
(Merci)
05:01
(ApplauseApplaudissements)
78
286000
4000
(Applaudissements)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
Merci.
Translated by Anna Cristiana Minoli
Reviewed by eric vautier

▲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