TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
En robot som flyger likt en fågel
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
Många robotar kan flyga -- men ingen kan flyga som en äkta fågel. Tills, Markus Fischer och hans team från Festo byggde SmartBird, en stor, lättviktsrobot, baserad på en fiskmås, som flyger genom att flaxa med sina vingar. En högflygande demo direkt från 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
Det är en av mänsklighetens drömmar
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
att flyga som en fågel.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
Fåglar är mycket smidiga.
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
De flyger, inte med roterande delar
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
utan de flyger genom att flaxa med sina vingar.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
Så vi tittade på fåglarna
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
och vi försökte att skapa en modell
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
som är kraftfull, ultralätt,
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
och den måste ha utmärkta aerodynamiska egenskaper
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
som själv skulle kunna flyga
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
och det bara genom att flaxa med sina vingar.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Så vad kunde vara bättre än att använda
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
Gråtruten, med sin frihet,
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
cirkulerande och dykande över havet,
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
och att använda den som en förebild?
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
Så vi samlade ihop ett team.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
De är generalister och specialister
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
inom aerodynamik
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
inom byggandet av modeller
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
Och uppgiften var att bygga
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
en ultralätt flygande modell för inomhusbruk
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
som kan flyga över era huvuden.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
Så var försiktiga lite senare.
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
Och detta var ett problem:
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
att bygga den så ultralätt
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
att ingen skulle bli skadad
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
om den föll ner.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Varför gör vi då allt detta?
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
Vi är ett företag inom automationsområdet,
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
och vi vill skapa lättviktsstrukturer
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
eftersom de är energieffektiva
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
Och vi vill lära oss mer om
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
pneumatik och luftflödesfenomen.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Nu vill jag att ni
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
tar på er säkerhetsbältena
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
och tar på er era hattar.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
Så kanske vi göra ett försök
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
att flyga en SmartBird.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Tack så mycket.
01:58
(Applause)
39
103000
6000
(Applåder)
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(Applåder)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
(Applåder)
03:07
So we can now
42
172000
2000
Vi kan nu
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
titta på SmartBird:en.
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
Här är en utan höljet.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
Vi har ett vingspann på omkring två meter.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
Längden är 1,06 meter
03:21
and the weight,
47
186000
2000
och vikten
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
är endast 450 gram.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
Och den är helt gjord i kolfiber.
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
I mitten har vi en motor,
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
och vi har också ett kugghjul i den.
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
Och vi använder kugghjulet
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
till att överföra rotationen från motorn.
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
Och inom motorn, har vi tre Hall-sensorer,
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
så vi vet exakt var
03:46
the wing is.
56
211000
3000
vingen är.
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
Och om vi nu flaxar upp och ner...
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
får vi möjligheten
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
att flyga som en fågel.
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
Om ni rör er neråt, har ni en stor framdrivande yta.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
Och om ni rör er uppåt,
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
är vingarna inte så stora,
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
och det är enklare att komma upp.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
Så, nästa sak vi gjorde,
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
eller utmaningen vi antog
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
var att koordinera den rörelsen.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
Vi var tvugna att vrida den, gå upp och gå ner.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
Vi har en delad vinge.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
Med en delad vinge
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
får vi lyftet vid den övre vingen
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
och vi får framdrivning med den undre vingen.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
Vi ser också,
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
hur vi mäter den aerodynamiska effektiviteten.
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
Vi kände till
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
den elektromekaniska effektiviteten
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
och vi kan då beräkna
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
den aerodynamiska effektiviteten.
04:48
So therefore,
78
273000
2000
Därför,
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
stiger det från passiv vridning till aktiv vridning,
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
från 30 procent
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
upp till 80 procent.
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
Nästa sak vi behöver göra,
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
vi måste kontrollera och styra
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
hela strukturen.
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
Bara om man kan kontrollera och styra den,
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
kan man få den aerodynamiska effektiviteten.
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
Så den totala konsumptionen av energi
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
är omkring 25 watt vid start
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
och 16 till 18 watt under flygning.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Tack så mycket.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(Applåder)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
Bruno Giussani: Markus, jag tror vi skall flyga med den en gång till.
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markus Fischer: Javisst.
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(Skratt)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Flämtningar)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Hurrarop)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(Applåder)
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