TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
Un robot che vola come un uccello
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Tanti robot possono volare - ma non come un vero uccello. Almeno, fino a quando Markus Fischer e il suo team al Festo non hanno costruito SmartBird, un grande robot leggero, modellato su un gabbiano, che vola battendo le ali. Un demo volante fresco da TEDGlobal 2011.
Markus Fischer - Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird. Full bio
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird. Full bio
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It is a dream of mankind
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È un sogno dell'umanità
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to fly like a bird.
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volare come un uccello.
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Birds are very agile.
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Gli uccelli sono molto agili.
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They fly, not with rotating components,
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Volano, non con componenti rotanti,
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so they fly only by flapping their wings.
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ma semplicemente battendo le ali.
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So we looked at the birds,
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Quindi abbiamo studiato gli uccelli
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and we tried to make a model
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e abbiamo cercato di costruire un modello
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that is powerful, ultralight,
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che fosse potente e ultra-leggero
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and it must have excellent aerodynamic qualities
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e che avesse qualità aerodinamiche eccellenti,
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that would fly by its own
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che volasse da sé
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and only by flapping its wings.
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e soltanto battendo le ali.
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So what would be better [than] to use
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E quindi cosa sarebbe meglio che utilizzare
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the Herring Gull, in its freedom,
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il Gabbiano Reale, nella sua libertà,
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circling and swooping over the sea,
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che si libra e scende in picchiata sul mare,
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and [to] use this as a role model?
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e prendere lui come modello?
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So we bring a team together.
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Quindi abbiamo creato un team,
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There are generalists and also specialists
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fatto di generalisti ma anche specialisti
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in the field of aerodynamics
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nel campo dell'aerodinamica,
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in the field of building gliders.
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nel campo della costruzione di alianti.
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And the task was to build
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E la sfida era costruire
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an ultralight indoor-flying model
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un modello ultra-leggero da interno,
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that is able to fly over your heads.
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capace di volare sopra le vostre teste.
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So be careful later on.
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Quindi state attenti più tardi.
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And this was one issue:
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Ed un problema era questo:
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to build it that lightweight
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costruirlo talmente leggero
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that no one would be hurt
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che nessuno si potesse far male
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if it fell down.
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in caso di una sua caduta.
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So why do we do all this?
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Allora perché fare tutto questo?
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We are a company in the field of automation,
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Noi siamo un'azienda che lavora nell'automazione,
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and we'd like to do very lightweight structures
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e ci piacerebbe costruire strutture molto leggere
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because that's energy efficient,
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perché aiutano a risparmiare energia.
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and we'd like to learn more about
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E vorremmo imparare di più sulla
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pneumatics and air flow phenomena.
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pneumatica e sui fenomeni dei flussi d'aria.
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So I now would like you
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Allora ora vorrei chiedervi
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to [put] your seat belts on
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di allacciare le cinture di sicurrezza
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and put your hats [on].
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e di mettervi il casco.
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So maybe we'll try it once --
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Proveremo una volta
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to fly a SmartBird.
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a far volare il nostro SmartBird.
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Thank you.
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2000
Grazie.
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(Applause)
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103000
6000
(Applausi)
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(Applause)
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119000
17000
(Applausi)
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(Applause)
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157000
15000
(Applausi)
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So we can now
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Possiamo ora
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look at the SmartBird.
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studiare lo SmartBird.
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So here is one without a skin.
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Eccone uno qua senza pelle.
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We have a wingspan of about two meters.
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Abbiamo un'apertura alare di circa due metri.
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The length is one meter and six,
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La lunghezza è un metro e sei centimetri,
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and the weight,
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e il peso,
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it is only 450 grams.
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è di soltanto 450 grammi.
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And it is all out of carbon fiber.
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Ed è tutto fatto di fibra di carbonio.
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In the middle we have a motor,
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Al centro abbiamo un motore,
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and we also have a gear in it,
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e abbiamo una ruota dentata interna.
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and we use the gear
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e utilizziamo questa ruota dentata
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to transfer the circulation of the motor.
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per trasferire la circolazione del motore.
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So within the motor, we have three Hall sensors,
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Quindi dentro il motore, abbiamo tre sensori Hall,
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so we know exactly where
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in modo che sappiamo esattamente dove
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the wing is.
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si trova l'ala.
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And if we now beat up and down ...
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E se la facciamo battere su e giù ...
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we have the possibility
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abbiamo la possibilità
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to fly like a bird.
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di volare come un uccello.
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So if you go down, you have the large area of propulsion,
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Se vai giù, hai un'ampia area di propulsione.
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and if you go up,
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E se vai su,
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the wings are not that large,
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le ali non sono così grandi,
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and it is easier to get up.
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235000
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ed e più facile allora farlo volare.
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So, the next thing we did,
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Allora, il passo successivo,
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or the challenges we did,
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o la sfida che abbiamo affrontato
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was to coordinate this movement.
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244000
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era coordinare questo movimento.
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We have to turn it, go up and go down.
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247000
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Lo dobbiamo far girare, e andare su e giù.
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We have a split wing.
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Abbiamo un'ala pieghevole
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With a split wing
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E con quest'ala pieghevole
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we get the lift at the upper wing,
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otteniamo il sollevamento dell'ala superiore,
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and we get the propulsion at the lower wing.
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257000
3000
e anche la propulsione dell'ala inferiore.
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Also, we see
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260000
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Vediamo anche
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how we measure the aerodynamic efficiency.
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come si può misurare l'efficienza aerodinamica.
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We had knowledge about
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265000
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Conoscendo
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the electromechanical efficiency
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la efficienza elettromeccanica
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and then we can calculate
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possiamo allora calcolare
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the aerodynamic efficiency.
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271000
2000
l'efficienza aerodinamica.
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So therefore,
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E dunque,
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it rises up from passive torsion to active torsion,
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si alza dalla torsione passiva alla torsione attiva
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from 30 percent
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278000
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dal 30 per cento
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up to 80 percent.
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280000
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fino all'80 per cento
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Next thing we have to do,
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282000
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La prossima cosa che dobbiamo fare,
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we have to control and regulate
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284000
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è controllare e regolare
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the whole structure.
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286000
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la struttura intera.
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Only if you control and regulate it,
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Soltanto se la controlli e la regoli,
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you will get that aerodynamic efficiency.
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291000
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otterrai quell'efficienza aerodinamica.
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So the overall consumption of energy
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294000
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Quindi il consumo complessivo di energia
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is about 25 watts at takeoff
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è più o meno 25 watt al decollo
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and 16 to 18 watts in flight.
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300000
3000
e da 16 a 18 watt in volo.
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Thank you.
90
303000
2000
Grazie
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(Applause)
91
305000
6000
(Applausi)
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Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
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311000
3000
Bruno Giussani: Markus, credo che dovremmo farlo volare ancora una volta.
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Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Sì, certo.
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(Laughter)
94
316000
2000
(Risate)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Sorpresa)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Grida di ammirazione)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(Applausi)
ABOUT THE SPEAKER
Markus Fischer - DesignerMarkus 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."
Markus Fischer | Speaker | TED.com