TED2016
Raffaello D'Andrea: Meet the dazzling flying machines of the future
라파엘로 디안드레아: 미래의 반짝이는 비행 물체들을 만나보세요
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'드론'이라는 단어를 들으면, 아마 매우 유용하거나 아니면 매우 무서운 것을 떠올릴 것입니다. 그런데 그것들이 미적인 가치가 있을 수 있을까요? 자가 장치 전문가 라파엘로 디안드레아는 비행 물체들을 개발하고, 그의 가장 최근 프로젝트들은 제자리에서 날 수 있으며 방해를 극복할 수 있는 나는 날개부터 여덟 프로펠러 물체, 그리고 아주 작은 마이크로 쿼드콥커 떼까지... 그는 자가 비행의 한계를 넘어서고 있습니다. 꿈구는 듯한 날아다니는 비행 물체들이 반딧불이처럼 TED 무대 위를 날아다니는 것을 보고 놀랄 준비를 하세요.
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio
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00:12
What started as a platform for hobbyists
0
920
1976
취미 생활자를 기반으로 시작된 것이
00:14
is poised to become
a multibillion-dollar industry.
a multibillion-dollar industry.
1
2920
2936
수백억 달러 기업이 될
태세를 갖추고 있습니다.
태세를 갖추고 있습니다.
00:17
Inspection, environmental monitoring,
photography and film and journalism:
photography and film and journalism:
2
5880
4056
조사, 환경 감시, 사진술,
영화 산업, 그리고 저널리즘:
영화 산업, 그리고 저널리즘:
00:21
these are some of the potential
applications for commercial drones,
applications for commercial drones,
3
9960
3176
이 모든 것은 상업적 드론에 적용할
가능성이 있는 것 몇 가지고
가능성이 있는 것 몇 가지고
00:25
and their enablers
are the capabilities being developed
are the capabilities being developed
4
13160
2616
그것들의 조력자들은 전 세계의
연구 기관들에서 개발되고 있는
연구 기관들에서 개발되고 있는
00:27
at research facilities around the world.
5
15800
1936
능력들입니다.
00:29
For example, before aerial
package delivery
package delivery
6
17760
2616
예를 들면, 공중 포장 배달이
00:32
entered our social consciousness,
7
20400
1816
사회적인 의식에 들어 오기 전에
00:34
an autonomous fleet of flying machines
built a six-meter-tall tower
built a six-meter-tall tower
8
22240
3976
자동 비행 물체들이
프랑스의 프락 센터 앞 청중들 앞에서
프랑스의 프락 센터 앞 청중들 앞에서
00:38
composed of 1,500 bricks
9
26240
1936
1500 개의 벽돌로 만들어진
00:40
in front of a live audience
at the FRAC Centre in France,
at the FRAC Centre in France,
10
28200
2936
6m 높이의 건물을 지었으며
00:43
and several years ago,
they started to fly with ropes.
they started to fly with ropes.
11
31160
2576
몇 년전에 그것들이
밧줄과 날기 시작했습니다.
밧줄과 날기 시작했습니다.
00:45
By tethering flying machines,
12
33760
1416
비행 물체들을 묶음으로써
00:47
they can achieve high speeds
and accelerations in very tight spaces.
and accelerations in very tight spaces.
13
35200
3776
아주 좁은 곳에서
빠른 속도를 낼 수 있습니다.
빠른 속도를 낼 수 있습니다.
00:51
They can also autonomously build
tensile structures.
tensile structures.
14
39000
3096
또한 자동으로 인장의
구조를 지을 수 있습니다.
구조를 지을 수 있습니다.
00:54
Skills learned include how to carry loads,
15
42120
2416
배운 기술에는 짐을 운반하는 방법,
00:56
how to cope with disturbances,
16
44560
1456
방해물에 대응하는 방법,
00:58
and in general, how to interact
with the physical world.
with the physical world.
17
46040
3096
그리고 전체적으로 물질적인 세상과
교류하는 방법들이 있습니다.
교류하는 방법들이 있습니다.
01:01
Today we want to show you some
new projects that we've been working on.
new projects that we've been working on.
18
49160
3336
오늘 저희는 현재 작업중인 몇 개의
새로운 프로젝트를 보여드리고자 합니다.
새로운 프로젝트를 보여드리고자 합니다.
01:04
Their aim is to push the boundary
of what can be achieved
of what can be achieved
19
52520
2936
그것의 목표는
자동 비행으로 성취될 수 있는
자동 비행으로 성취될 수 있는
01:07
with autonomous flight.
20
55480
1536
경계선을 확장시키는 것입니다.
01:09
Now, for a system to function
autonomously,
autonomously,
21
57040
2456
시스템이 자동으로 작동하기 위해선
01:11
it must collectively know the location
of its mobile objects in space.
of its mobile objects in space.
22
59520
4456
공중에 있는 모바일 물체들의 위치를
전체적으로 알아야 합니다.
전체적으로 알아야 합니다.
01:16
Back at our lab at ETH Zurich,
23
64000
1896
ETH 취리히에 있는 연구소에서는
01:17
we often use external cameras
to locate objects,
to locate objects,
24
65920
2856
물체의 위치를 파악하기 위해서
외부 카메라를 사용하는데
외부 카메라를 사용하는데
01:20
which then allows us to focus our efforts
25
68800
1976
이는 저희가 저희의 초점을
01:22
on the rapid development
of highly dynamic tasks.
of highly dynamic tasks.
26
70800
2656
매우 파격적인 작업의 발전에
맞출 수 있게 해줍니다.
맞출 수 있게 해줍니다.
01:25
For the demos you will see today, however,
27
73480
2056
그러나 오늘 보실 데모들을 위해서는,
01:27
we will use new localization technology
developed by Verity Studios,
developed by Verity Studios,
28
75560
3296
저희는 저희 회사에서 분리 된
베리티 스튜디오가 만든
베리티 스튜디오가 만든
01:30
a spin-off from our lab.
29
78880
1616
새로운 지방화 기술을 사용할 것입니다.
01:32
There are no external cameras.
30
80520
1616
여기에는 외부 카메라가 없습니다.
01:34
Each flying machine uses onboard sensors
to determine its location in space
to determine its location in space
31
82160
5056
각 비행 기계는 온보드 센서를 사용 해
공중에서의 위치를 파악하고
공중에서의 위치를 파악하고
01:39
and onboard computation
to determine what its actions should be.
to determine what its actions should be.
32
87240
3440
온보드 계산을 통해 어떤 동작을
취할지 결정합니다.
취할지 결정합니다.
01:43
The only external commands
are high-level ones
are high-level ones
33
91280
2176
외부 명령으로는 "도약"과
"착륙"과 같이
"착륙"과 같이
01:45
such as "take off" and "land."
34
93480
1520
높은 수준의 것들 밖에 없습니다.
02:10
This is a so-called tail-sitter.
35
118560
1896
이것은 흔히 말하는 직립형입니다.
02:12
It's an aircraft that tries
to have its cake and eat it.
to have its cake and eat it.
36
120480
3456
이것은 자신의 케이크를 갖고
먹으려는 항공기입니다.
먹으려는 항공기입니다.
02:15
Like other fixed-wing aircraft,
it is efficient in forward flight,
it is efficient in forward flight,
37
123960
3256
다른 고정익 항공기들과 같이,
헬리콥터와 그것의 변형들보다
헬리콥터와 그것의 변형들보다
02:19
much more so than helicopters
and variations thereof.
and variations thereof.
38
127240
3215
훨씬 직진 비행에 적합합니다.
02:22
Unlike most other
fixed-wing aircraft, however,
fixed-wing aircraft, however,
39
130479
2417
그러나, 다른 대부분의 고정익
항공기들과 달리,
항공기들과 달리,
02:24
it is capable of hovering,
40
132920
1496
이것은 공중에 정지해 있을 수 있으며,
02:26
which has huge advantages
for takeoff, landing
for takeoff, landing
41
134440
3136
이는 도약과 착륙에 엄청난 이득이 있고
02:29
and general versatility.
42
137600
1240
일반적인 다재가 있습니다.
02:31
There is no free lunch, unfortunately.
43
139480
2096
하지만 공짜 점심은 없습니다.
02:33
One of the limitations with tail-sitters
44
141600
1936
직립형의 한계 중 한 가지는
02:35
is that they're susceptible
to disturbances such as wind gusts.
to disturbances such as wind gusts.
45
143560
2976
바람 등의 방해에 민감하다는 것입니다.
02:38
We're developing new control
architectures and algorithms
architectures and algorithms
46
146560
2696
저희는 이 한계를 해결하기 위해
02:41
that address this limitation.
47
149280
1400
새로운 조종 시스템과
알고리즘들을 개발하고 있습니다.
알고리즘들을 개발하고 있습니다.
02:50
The idea is for the aircraft to recover
48
158560
2256
항공기가 그 어떤 상황에 빠져도
02:52
no matter what state it finds itself in,
49
160840
2640
회복할 수 있도록 하고,
03:03
and through practice,
improve its performance over time.
improve its performance over time.
50
171400
2920
연습을 통해 실적을 더욱
향상하고자 하는 것입니다.
향상하고자 하는 것입니다.
03:15
(Applause)
51
183600
4400
(박수)
03:22
OK.
52
190000
1200
네.
03:33
When doing research,
53
201480
1216
저희가 연구를 할때,
03:34
we often ask ourselves
fundamental abstract questions
fundamental abstract questions
54
202720
2976
저희는 자주 저희 자신들에게
문제의 본질에 도달하기 위해
문제의 본질에 도달하기 위해
03:37
that try to get at the heart of a matter.
55
205720
2560
근본적이고 추상적 질문들을 묻습니다.
03:41
For example, one such question would be,
56
209240
2216
예를 들면, 한 문제는
03:43
what is the minimum number of moving parts
needed for controlled flight?
needed for controlled flight?
57
211480
4016
조종된 비행을 위해 필요한 최소의
움직이는 부분의 개수는 몇 개인가?
움직이는 부분의 개수는 몇 개인가?
03:47
Now, there are practical reasons
58
215520
1576
자, 이런 질문의 답을 알고 싶어 하는
03:49
why you may want to know
the answer to such a question.
the answer to such a question.
59
217120
2616
뻔한 이유들이 있습니다.
03:51
Helicopters, for example,
60
219760
1256
예를 들면, 헬리콥터들은,
03:53
are affectionately known
as machines with a thousand moving parts
as machines with a thousand moving parts
61
221040
3856
여러분에게 해를 끼치려는
음모를 꾸미고 있는 기계로
음모를 꾸미고 있는 기계로
03:56
all conspiring to do you bodily harm.
62
224920
2680
애정 어리게 알려져 있습니다.
04:00
It turns out that decades ago,
63
228640
1856
알고 보니 몇 십년 전에,
04:02
skilled pilots were able to fly
remote-controlled aircraft
remote-controlled aircraft
64
230520
3176
숙련된 조종사들은 움직이는 부품이
04:05
that had only two moving parts:
65
233720
1896
프로펠러와 꼬리 방향키 둘 뿐인
04:07
a propeller and a tail rudder.
66
235640
1840
항공기를 날 수 있었습니다.
04:10
We recently discovered
that it could be done with just one.
that it could be done with just one.
67
238000
3120
저희는 최근에 딱 한 개로
가능하다는 것을 발견했습니다.
가능하다는 것을 발견했습니다.
04:13
This is the monospinner,
68
241600
1256
이것은 모노스피너인데,
04:14
the world's mechanically simplest
controllable flying machine,
controllable flying machine,
69
242880
3256
불과 몇 달 전에 개발된
세상에서 기계적으로 가장 간단한
조종 가능한 비행 물체입니다.
조종 가능한 비행 물체입니다.
04:18
invented just a few months ago.
70
246160
1776
04:19
It has only one moving part, a propeller.
71
247960
3136
이것은 움직이는 부분이
딱 프로펠러 하나입니다.
딱 프로펠러 하나입니다.
04:23
It has no flaps, no hinges, no ailerons,
72
251120
3576
덮개, 경첩, 에일러론,
04:26
no other actuators,
no other control surfaces,
no other control surfaces,
73
254720
2535
작동기, 다른 조종 구간은 없고
04:29
just a simple propeller.
74
257279
1281
단순한 프로펠러 하나 뿐입니다.
04:31
Even though it's mechanically simple,
75
259320
2055
기계적으로는 간단하지만,
04:33
there's a lot going on
in its little electronic brain
in its little electronic brain
76
261399
2497
안정된 방식으로 날 수 있도록 하고
공중에서 아무렇게나 움직일 수 있게
공중에서 아무렇게나 움직일 수 있게
04:35
to allow it to fly in a stable fashion
and to move anywhere it wants in space.
and to move anywhere it wants in space.
77
263920
4216
전자 뇌에서 많은 일들이 일어납니다.
04:40
Even so, it doesn't yet have
78
268160
1456
그렇다고 해도 아직은
04:41
the sophisticated algorithms
of the tail-sitter,
of the tail-sitter,
79
269640
2336
직립형의 세련된 알고리즘이 없기 때문에
04:44
which means that in order
to get it to fly,
to get it to fly,
80
272000
2000
비행을 위해서는,
04:46
I have to throw it just right.
81
274024
1720
제가 딱 알맞게 던져야 합니다.
04:48
And because the probability
of me throwing it just right is very low,
of me throwing it just right is very low,
82
276800
4016
그리고 여러분이 저를
보고 계신다는 점을 고려하면
보고 계신다는 점을 고려하면
제가 딱 알맞게 던질 확률이
매우 낮기 때문에
매우 낮기 때문에
04:52
given everybody watching me,
83
280840
1896
04:54
what we're going to do instead
84
282760
1456
저희는 대신에
04:56
is show you a video
that we shot last night.
that we shot last night.
85
284240
2176
어제 밤에 찍은 동영상을
보여드릴 것입니다.
보여드릴 것입니다.
(웃음)
04:58
(Laughter)
86
286440
1560
05:10
(Applause)
87
298320
3320
(박수)
05:23
If the monospinner
is an exercise in frugality,
is an exercise in frugality,
88
311080
3736
만약 모노스피너가 절약의 상징이라면,
05:26
this machine here, the omnicopter,
with its eight propellers,
with its eight propellers,
89
314840
3456
여기 여덟 개의 프로펠러를 가진
이 옴니콥터는
이 옴니콥터는
05:30
is an exercise in excess.
90
318320
2080
과도의 상징입니다.
05:32
What can you do with all this surplus?
91
320920
2136
이 잉여로 무엇을 할 수 있을까요?
05:35
The thing to notice
is that it is highly symmetric.
is that it is highly symmetric.
92
323080
2381
주목할 점은 이것이 매우
대칭이라는 점입니다.
대칭이라는 점입니다.
05:37
As a result, it is ambivalent
to orientation.
to orientation.
93
325920
2856
그 결과, 방향에 대해 이중적입니다.
05:40
This gives it an extraordinary capability.
94
328800
2696
이것은 엄청난 능력을 줍니다.
05:43
It can move anywhere it wants in space
95
331520
2216
그것은 어느 방향을 향하고 있는지,
05:45
irrespective of where it is facing
96
333760
2736
심지어 어떻게 회전하는지와 상관없이
05:48
and even of how it is rotating.
97
336520
1800
아무 곳으로 이동할 수 있습니다.
05:51
It has its own complexities,
98
339040
1376
이것은 여덟개의 프로펠러로 인한
05:52
mainly having to do
with the interacting flows
with the interacting flows
99
340440
2656
상호작용 흐름과 관련된
05:55
from its eight propellers.
100
343120
1240
복잡성을 갖고 있습니다.
05:56
Some of this can be modeled,
while the rest can be learned on the fly.
while the rest can be learned on the fly.
101
344680
3856
몇 가지는 모델화가 되고, 나머지는
비행 과정에서 배울 수 있습니다.
비행 과정에서 배울 수 있습니다.
06:00
Let's take a look.
102
348560
1200
한번 봅시다.
06:44
(Applause)
103
392760
3760
(박수)
06:52
If flying machines are going
to enter part of our daily lives,
to enter part of our daily lives,
104
400720
2905
비행 물체들이 일상에 들어온다면,
06:55
they will need to become
extremely safe and reliable.
extremely safe and reliable.
105
403649
2477
그것들은 매우 안전하고
신뢰할 수 있게 되어야합니다.
신뢰할 수 있게 되어야합니다.
06:58
This machine over here
106
406760
1376
여기 있는 이 기계는
07:00
is actually two separate
two-propeller flying machines.
two-propeller flying machines.
107
408160
3136
사실 서로 다른 두 개의
프로펠러 비행 물체입니다.
프로펠러 비행 물체입니다.
07:03
This one wants to spin clockwise.
108
411320
1736
이것은 시계방향으로 돌고 싶어합니다.
07:05
This other one wants
to spin counterclockwise.
to spin counterclockwise.
109
413080
2496
이 다른 것은 반시계 방향으로
돌고 싶어합니다.
돌고 싶어합니다.
07:07
When you put them together,
110
415600
1336
이 둘을 합치면,
07:08
they behave like one
high-performance quadrocopter.
high-performance quadrocopter.
111
416960
2600
한 개의 고성능
쿼드로콥터처럼 작동합니다.
쿼드로콥터처럼 작동합니다.
07:23
If anything goes wrong, however --
112
431640
1656
그러나 만약 모터나 프로펠러,
혹은 배터리팩이 오작동하는 등
혹은 배터리팩이 오작동하는 등
07:25
a motor fails, a propeller fails,
electronics, even a battery pack --
electronics, even a battery pack --
113
433320
4456
무언가가 잘못되면,
07:29
the machine can still fly,
albeit in a degraded fashion.
albeit in a degraded fashion.
114
437800
3336
망가진 모습으로지만
그래도 날 수는 있습니다.
그래도 날 수는 있습니다.
07:33
We're going to demonstrate this to you now
by disabling one of its halves.
by disabling one of its halves.
115
441160
3520
이 기계의 반을 못쓰게 하여
이것을 여러분에게 보여드릴 것입니다.
이것을 여러분에게 보여드릴 것입니다.
07:56
(Applause)
116
464240
3160
(박수)
08:03
This last demonstration
117
471320
1336
이 마지막 시범은
08:04
is an exploration of synthetic swarms.
118
472680
2440
합성 떼의 탐험입니다.
08:07
The large number of autonomous,
coordinated entities
coordinated entities
119
475560
2976
많은 수의 자주적인 협조된 독립체들은
08:10
offers a new palette
for aesthetic expression.
for aesthetic expression.
120
478560
2736
심미적 표현의 새로운 면을 열어줍니다.
08:13
We've taken commercially available
micro quadcopters,
micro quadcopters,
121
481320
2976
저희는 시중에서 파는
각각 빵 한조각보다 가벼운
각각 빵 한조각보다 가벼운
08:16
each weighing less
than a slice of bread, by the way,
than a slice of bread, by the way,
122
484320
2496
마이크로 쿼드콥터를 갖고
08:18
and outfitted them
with our localization technology
with our localization technology
123
486840
2416
저희의 지방화 기술과
주문 제작 알고리즘으로
주문 제작 알고리즘으로
08:21
and custom algorithms.
124
489280
1576
그것들을 갖추었습니다.
08:22
Because each unit
knows where it is in space
knows where it is in space
125
490880
2096
각각의 단위가 공중에 그것이
어디 있는지 알고,
어디 있는지 알고,
08:25
and is self-controlled,
126
493000
1376
자가조절되기 때문에,
08:26
there is really no limit to their number.
127
494400
2200
숫자에는 제한이 없습니다.
08:55
(Applause)
128
523840
3440
(박수)
09:19
(Applause)
129
547360
4480
(박수)
10:18
(Applause)
130
606040
3640
(박수)
10:35
Hopefully, these demonstrations
will motivate you to dream up
will motivate you to dream up
131
623960
3096
바라건대, 이 시범들이
여러분이 비행 물체들의
여러분이 비행 물체들의
10:39
new revolutionary roles
for flying machines.
for flying machines.
132
627080
2400
새로운 혁명적인 역할들을
꿈꿀수 있도록 했으면 좋겠습니다.
꿈꿀수 있도록 했으면 좋겠습니다.
10:42
That ultrasafe one over there for example
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630560
2096
예로 저기 저 엄청나게 안전한 것은
10:44
has aspirations to become
a flying lampshade on Broadway.
a flying lampshade on Broadway.
134
632680
3016
브로드웨이에 나는 램프 갓이
되는 꿈을 갖고 있습니다.
되는 꿈을 갖고 있습니다.
10:47
(Laughter)
135
635720
2056
(웃음)
10:49
The reality is that it is
difficult to predict
difficult to predict
136
637800
2176
현실은
10:52
the impact of nascent technology.
137
640000
1640
초기 기술의 영향력
예측이 어렵다는 것입니다.
예측이 어렵다는 것입니다.
10:54
And for folks like us, the real reward
is the journey and the act of creation.
is the journey and the act of creation.
138
642120
4856
그리고 저희와 같은 사람들에게는,
진정한 보상은 과정과 창조입니다.
진정한 보상은 과정과 창조입니다.
10:59
It's a continual reminder
139
647000
1416
이것은 우리가 살고 있는 세상이
얼마나 아름답고 마술적인지,
얼마나 아름답고 마술적인지,
11:00
of how wonderful and magical
the universe we live in is,
the universe we live in is,
140
648440
2920
그리고 창의적이고 영리한 존재들이
11:03
that it allows creative, clever creatures
141
651840
2936
세상을 매우 대단하게 만들 수
있도록 해준다는 사실을
있도록 해준다는 사실을
11:06
to sculpt it in such spectacular ways.
142
654800
2520
끊임없이 기억하도록 하는 것입니다.
11:09
The fact that this technology
143
657800
1776
이 기술이
그렇게나 큰 상업적 그리고 경제적
가능성이 있다는 사실은
가능성이 있다는 사실은
11:11
has such huge commercial
and economic potential
and economic potential
144
659600
3416
11:15
is just icing on the cake.
145
663040
1416
금상첨화입니다.
11:16
Thank you.
146
664480
1216
감사합니다.
11:17
(Applause)
147
665720
3240
(박수)
ABOUT THE SPEAKER
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneerRaffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs.
Why you should listen
Raffaello D'Andrea combines academics, business, and the arts to explore the capabilities of autonomous systems. As part of his research as professor of dynamic systems and control at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zürich), he and his collaborators enchant viewers with works like the self-destructing, self-assembling Robotic Chair, or the Balancing Cube that can perch itself on its corners.
D’Andrea and his team created the Flying Machine Arena to test the gravity-defying abilities of their athletic flying robots. Building on research in the Flying Machine Arena, ETH Zürich partnered with its spin-off company Verity Studios and with Cirque du Soleil to create “Sparked,” a short film showcasing the unexpected airborne dexterity of quadcopters. D’Andrea is the co-founder of Kiva Systems, a robotics company that develops intelligent automated warehouse systems and that was acquired by Amazon in 2012.
Raffaello D'Andrea | Speaker | TED.com