TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
ماركوس فيشر: الروبوت الذي يطير مثل الطيور
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
يمكن للكثير من الروبوتات ان تطير -- ولكن لا شيء يمكن أن يطير مثل الطيور الحقيقية. وهذا هو ، ماركوس فيشر وفريقه في فيستو قاموا بتصنيع الطير الذكي، كبير ، خفيف ، على غرار أحد طيور النورس، التي تطير بواسطة رفرفة أجنحتها. العرض التجريبي الطازج من مؤتمر تيد العالمي عام 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
هو حلم البشرية
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
ان تطير مثل الطيور.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
الطيور رشيقة جدا.
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
أنها تطير، وليس لها عناصر دوارة،
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
ذلك أنها تطير فقط برفرفة أجنحتها.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
لذا نظرنا الى الطيور ،
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
وحاولنا تقديم نموذج
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
خفيف و قوي ،
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
ويجب أن يكون لها صفات ممتازة للانسياب الهوائي
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
من شأنه أن يطير بمفرده
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
وفقط عن طريق رفرفة أجنحتها.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
ما يمكن أن يكون الأفضل للاستخدام؟
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
نورس الرنجة، في انطلاقه الحر
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
تحوم ثم تنقض على البحر ،
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
ولاستخدام هذا كنموذج للاقتداء به؟
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
لذا قمنا بتكوين فريق.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
يشمل الموسوعيين والاختصاصيين
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
في مجال الديناميكا الهوائية
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
في مجال بناء الطائرات الشراعية.
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
وكانت المهمة هي بناء
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
نموذج يحلق في الأماكن المغلقة
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
قادر على التحليق فوق رؤوسكم.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
لذا كونوا حذرين لاحقا.
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
وكانت هذه مسالة واحدة :
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
بناء على أنه خفيف الوزن
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
لن يصب أحد بأذى
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
إذا سقط عليه.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
فلماذا نفعل كل هذا؟
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
نحن شركة في مجال الأتمتة ،
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
ونحن نرغب ببناء هياكل خفيفة الوزن للغاية
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
لأن هذه هي كفاءة استخدام الطاقة.
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
ونحن نرغب في معرفة المزيد عن
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
ضغط الهواء وظواهر تدفق الهواء.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
لذا أود الآن منكم
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
اربطوا احزمة مقاعدكم
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
و البسوا قبعاتكم.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
ولذلك ربما سنحاول مرة واحدة
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
لتطيير الطير الذكي.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
شكرا لكم.
01:58
(Applause)
39
103000
6000
(تصفيق)
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(تصفيق)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
(تصفيق)
03:07
So we can now
42
172000
2000
ويمكننا لذلك الآن
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
ان نلقي نظرة على الطير الذكي.
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
هنا واحد من دون الغطاء الخارجي.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
جناحيه بامتداد حوالي المترين.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
طول متر واحد وستة،
03:21
and the weight,
47
186000
2000
والوزن ،
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
ليس سوى 450 غراما.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
وذلك كله من ألياف الكربون.
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
في المنتصف لدينا المحرك،
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
ولدينا أيضا التروس.
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
ونحن نستخدم التروس
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
لنقل دوران المحرك.
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
داخل المحرك، لدينا ثلاثة ثقوب حساسة،
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
حتى نعرف بالضبط أين
03:46
the wing is.
56
211000
3000
هو الجناح.
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
وإذا تغلبنا الآن صعودا ونزولا...
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
لدينا إمكانية
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
لنطير مثل الطيور.
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
حتى إذا ذهبت إلى أسفل، لديك مساحة كبيرة من الدفع.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
وإذا صعدت،
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
الأجنحة ليست كبيرة ،
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
وأنه من الأسهل الصعود.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
هكذا، والشيء التالي الذي قمنا به،
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
أو التحديات التي واجهنا
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
كان لتنسيق هذه الحركة.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
علينا أن نحول ذلك ، لترتفع وتنخفض.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
لدينا جناح منقسم.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
مع انقسام الجناح
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
نحصل على رفع في الجناح العلوي ،
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
ونحصل على الدفع في أسفل الجناح.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
أيضا، نحن نرى
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
كيف يمكننا قياس الكفاءة الهوائية.
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
كان علينا أن نعرف عن
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
كفاءة الكهروميكانيكية
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
ومن ثم يمكننا حساب
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
الكفاءة الهوائية.
04:48
So therefore,
78
273000
2000
ولذلك ،
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
انها ترتفع من التواء سلبي إلى التواء نشط ،
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
من 30 في المئة
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
الى ما يصل الى 80 في المئة.
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
الشيء التالي الذي يتعين علينا القيام به،
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
هو مراقبة وتنظيم
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
الهيكل بأكمله.
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
إلا إذا تمكنت من التحكم وتنظيمه
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
سوف تحصل على الكفاءة الهوائية.
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
وبالتالي فإن الاستهلاك الكلي للطاقة
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
حوالي 25 واط في الاقلاع
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
ومن 16 إلى 18 واط في الطيران.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
شكرا لكم.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(تصفيق)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
برونو جوساني : ماركوس، وأعتقد أنه ينبغي لنا أن نيطيره مرة أخرى.
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
ماركوس فيشر : نعم، بالتأكيد.
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(ضحك)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(صيحات)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(هتاف)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(تصفيق)
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