TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
Een robot die vliegt als een vogel
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
Veel robots kunnen vliegen, maar geen enkele kan het als een echte vogel. Tenminste, tot Markus Fischer en zijn Festo-team SmartBird bouweden, een grote lichtgewicht-robot, gemodelleerd naar een zeemeeuw, die vliegt door met zijn vleugels te slaan. Een hoogvlieger vers van 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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
It is a dream of mankind
0
0
3000
De mens droomt ervan
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
om als een vogel te vliegen.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
Vogels zijn erg wendbaar.
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
Ze vliegen, niet met roterende componenten,
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
maar enkel door met hun vleugels te slaan.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
We keken dus naar de vogels
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
en we probeerden een model te maken
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
dat krachtig en zeer licht is,
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
met excellente aerodynamische kwaliteiten,
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
in staat om op zichzelf te vliegen,
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
enkel door met zijn vleugels te slaan.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Geen betere kandidaat
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
dan de zilvermeeuw,
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
die over de zee cirkelt en neerstrijkt,
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
om als rolmodel te gebruiken.
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
We verzamelen een team.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
Er zitten generalisten en specialisten
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
in het domein van de aerodynamica,
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
in de bouw van zweefvliegtuigen.
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
De taak was
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
om een ultralicht indoor vliegmodel te bouwen
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
dat over jullie hoofden kan vliegen.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
Opgepast dus, later op de avond.
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
Een belangrijk punt was:
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
bouw het zo licht
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
dat niemand gewond raakt
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
als het neerstort.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Waarom doen we dit allemaal?
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
Ons bedrijf is actief in automatisering.
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
We houden van zeer lichte structuren
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
omdat dat energie-efficiënt is.
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
We leren graag meer over
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
pneumatica en luchtstromen.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Doe nu dus alstublieft
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
jullie veiligheidsgordels om
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
en zet jullie helmen op.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
Misschien proberen we één keer
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
om een SmartBird te laten vliegen.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Dankjewel.
01:58
(Applause)
39
103000
6000
(Applaus)
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(Applaus)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
(Applaus)
03:07
So we can now
42
172000
2000
Nu kunnen we
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
de SmartBird bekijken.
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
Hier is er een zonder huid.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
We hebben een spanwijdte van ongeveer twee meter.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
De lengte is één meter en zes,
03:21
and the weight,
47
186000
2000
en het gewicht
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
is maar 450 gram.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
Het is allemaal gemaakt van koostofvezel.
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
In het midden zit een motor
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
en ook een tandwiel.
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
We gebruiken het tandwiel
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
om de omloop van de motor over te brengen.
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
In de motor zitten drie Hall-sensoren,
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
zodat we exact weten
03:46
the wing is.
56
211000
3000
waar de vleugel is.
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
Als we nu op en neer slaan,
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
kunnen we
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
vliegen als een vogel.
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
Als je naar beneden gaat, heb je een groot voortstuwingsgebied.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
Als je naar boven gaat,
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
zijn de vleugels niet zo groot,
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
en is het gemakkelijker om te stijgen.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
Het volgende dat we deden,
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
de uitdaging,
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
was de coördinatie van deze beweging.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
We moeten draaien, naar boven en naar beneden gaan.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
We hebben een gesplitste vleugel.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
Met een gesplitste vleugel
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
krijg je lift bovenaan de vleugel
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
en voortstuwing onderaan de vleugel.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
We bekijken ook
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
hoe we de aerodynamische efficiëntie meten;
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
We kenden wat van
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
elektromechanische efficiëntie.
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
Zo kunnen we
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
de aerodynamische efficiëntie berekenen.
04:48
So therefore,
78
273000
2000
Daarom
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
stijgt het van passieve torsie naar actieve torsie,
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
van 30 procent
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
naar 80 procent.
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
De volgende taak
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
is de controle en regeling
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
van de hele structuur.
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
Alleen als je het controleert en regelt
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
krijg je die aerodynamische efficiëntie.
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
Het algemene energieverbruik
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
is ongeveer 25 watt bij het opstijgen
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
en 16 tot 18 watt tijdens de vlucht.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Dankjewel.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(Applaus)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
Bruno Giussani: Markus, ik denk dat we hem nog een keer moeten laten vliegen.
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Prima.
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(Gelach)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Publiek snakt naar adem)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Gejuich)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(Applaus)
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