TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
Robot, který létá jako pták
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
Hodně robotů umí létat, ale žádný z nich nelétá jako skutečný pták. Tedy až do doby, kdy Markus Fischer a jeho tým ve společnosti Festo postavili SmartBird, velkého, lehkého robota navrženého podle racka, který létá díky mávání křídel. Létající demonstrace čerstvě z 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
Létat jako pták
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
je snem lidstva.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
Ptáci jsou velmi mrštní.
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
Létají, ale ne díky rotujícím prvkům,
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
ale díky mávání svých křídel.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
Takže jsme se podívali na ptáky
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
a pokusili jsme se udělat model,
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
který je silný, ultralehký
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
a má skvělé aerodynamické vlastnosti proto,
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
aby létal sám o sobě
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
pouze máváním křídly.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Takže co by bylo lepší použít než
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
Racka stříbřitého,
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
kroužícího a snášejícího se nad mořem,
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
a využít ho jako model.
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
Takže jsme dali dohromady tým.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
V týmu máme odborníky i neodborníky
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
na aerodynamiku
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
v oboru konstrukce větroňů.
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
A úkolem bylo postavit
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
ultralehký, sálový, létající model,
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
který bude schopný létat nad vašimi hlavami.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
Takže později buďte opatrní.
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
A toto byl jeden z problémů:
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
postavit to tak lehké,
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
aby nikdo nebyl zraněn v případě,
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
že model spadne na zem.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
A proč to všechno děláme?
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
Jsme společnost z oboru automatizace
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
a rádi bychom tvořili velmi lehké konstrukce,
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
protože je to úsporné.
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
A rádi bychom se naučili více o
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
pneumatice a proudění vzduchu.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Takže teď bych vás rád požádal,
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
abyste si zapnuli bezpečnostní pásy
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
a nasadili si klouboky.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
Zkusíme,
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
jak létá SmartBird.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Děkuji.
01:58
(Applause)
39
103000
6000
(Potlesk)
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(Potlesk)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
(Potlesk)
03:07
So we can now
42
172000
2000
Nyní se pojďmě
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
podívat na robota SmartBird.
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
Tady je jeden bez kůže.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
Má rozpětí křídel zhruba 2 metry.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
Délka je metr a šest centimetrů
03:21
and the weight,
47
186000
2000
a váha je
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
pouze 450 gramů.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
Je tvořený karbonovými vlákny.
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
Uprostřed máme motor,
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
ve kterém je převod.
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
Převod využíváme
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
k převodu otáček motoru.
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
Uvnitř motoru máme tři Hall senzory,
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
abychom přesně věděli,
03:46
the wing is.
56
211000
3000
v jaké poloze je křídlo.
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
A když budeme mávat křídly nahoru a dolů ...
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
můžeme
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
létat jako pták.
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
Když jdete dolů, máte velkou oblast pohonu.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
A když jdete nahoru,
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
křídla nemají tak velkou plochu,
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
a tak je snadnější pohyb nahoru.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
Další věc, kterou jsme udělali,
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
překážky, které jsme překonaly,
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
bylo zkoordinovat tento pohyb.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
Musíme to otočit a jít nahoru a dolů.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
Máme rozdělené křídlo.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
S rozděleným křídlem
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
dostaneme zdvih v horním křídle
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
a pohon ve spodním křídle.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
Zde můžete vidět,
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
jak jsme měřili aerodynamickou efektivnost.
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
Věděli jsme mnohé
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
o elektromechanické efektivnosti
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
a tak jsme mohli spočítat
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
efektivnost aerodynamickou.
04:48
So therefore,
78
273000
2000
Takže proto
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
se zvedá z pasivního zkroucení k aktivnímu zkroucení,
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
z 30 procent
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
na 80 procent.
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
Další věc, kterou jsme museli vyřešit,
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
byla kontrola a regulace
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
celé konstrukce.
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
Stroj bude aerodynamicky efektivní,
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
jen když vše kontrolujete a regulujete.
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
Takže celková spotřeba energie
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
je zhruba 25 wattů při vzletu
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
a 16-18 wattů během letu.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Děkuji.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(Potlesk)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
Bruno Giussani: Markusi, myslím, že bychom to měli proletět ještě jednou.
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Ano, dobře.
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(Smích)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Vzdechy)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Pokřik)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(Potlesk)
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