TEDGlobal 2013
Raffaello D'Andrea: The astounding athletic power of quadcopters
Raffaello D'Andrea: Khả năng điền kinh đáng kinh ngạc của những chiếc máy bay 4 cánh
Filmed:
Readability: 4.7
12,409,728 views
Tại phòng thí nghiệm rô-bốt thuộc TEDGlobal, Raffaelo D'Andrea đang trình diễn thử những chiếc máy bay 4 cánh: Những chiếc máy rô bốt này có thể suy nghĩ như các vận động viên điền kinh, có thể xử lý được các vấn đề vật lý bằng các thuật toán giúp chúng bắt chước các động tác điền kinh. Trong một loạt các minh họa hài hước và thú vị, D'Andrea đã cho khán giả xem các máy bay không người lái có thể thực hiện các động tác bắt bóng, giữ thăng bằng và đưa ra các quyết định cùng nhau --đồng thời khán giả có thể được chứng kiến những di chuyển rất kịp thời của các máy bay này khi D'Andrea điều khiển chúng bằng thiết bị Kinect.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:23
So what does it mean for a machine to be athletic?
0
11307
3184
Nếu một chiếc máy có thể trở thành một vận động viên thì điều này có ý nghĩa gì?
00:26
We will demonstrate the concept of machine athleticism
1
14491
3417
Chúng tôi sẽ trình bày về mô hình của một vận động viên bằng máy
00:29
and the research to achieve it
2
17908
1720
cũng như phương pháp nghiên cứu để tạo ra thiết bị này
00:31
with the help of these flying machines called quadrocopters,
3
19628
2511
cùng với sự trợ giúp của các thiết bị bay được gọi là máy bay bốn cánh,
00:34
or quads, for short.
4
22139
1887
hay nói ngắn gọn là quad
00:38
Quads have been around for a long time.
5
26034
2529
Quad đã tồn tại trong một khoảng thời gian dài
00:40
The reason that they're so popular these days
6
28563
1599
Lý do mà ngày nay quad trở nên rất phổ biến
00:42
is because they're mechanically simple.
7
30162
1965
là vì nó được cấu tạo rất đơn giản
00:44
By controlling the speeds of these four propellers,
8
32127
2108
Bằng việc điều khiển tốc độ của 4 cánh quạt,
00:46
these machines can roll, pitch, yaw,
9
34235
3048
thiết bị này có thể cuộn tròn, ném bóng, đảo lái
00:49
and accelerate along their common orientation.
10
37283
2825
đồng thời tăng tốc theo các hướng phổ biến.
00:52
On board are also a battery, a computer,
11
40108
3071
Phía trên của nó là một cục pin, một máy vi tính,
00:55
various sensors and wireless radios.
12
43179
3954
rất nhiều thiết bị cảm ứng và thiết bị phát sóng không dây.
00:59
Quads are extremely agile, but this agility comes at a cost.
13
47133
4629
Quads cực kỳ nhanh lẹ, nhưng chính sự nhanh lẹ này cũng sẽ tăng giá thành của nó.
01:03
They are inherently unstable, and they need some form
14
51762
2992
Thiết bị này vốn đã không cân bằng, do vậy nó cần một vài
01:06
of automatic feedback control in order to be able to fly.
15
54754
3972
bộ điều khiển hồi tiếp tự động giúp nó có thể bay lên được
01:16
So, how did it just do that?
16
64259
3238
Vậy quy trình đó diễn ra thế nào?
01:19
Cameras on the ceiling and a laptop
17
67497
1818
Máy quay trên trần nhà và một máy tính cá nhân
01:21
serve as an indoor global positioning system.
18
69315
2576
sẽ đóng vai trò như một hệ thống định vị toàn cầu trong nhà
01:23
It's used to locate objects in the space
19
71891
2185
Nó được dùng để xác định các vật thể trong không gian
01:26
that have these reflective markers on them.
20
74076
2527
những vật thể này có được gắn thiết bị phản chiếu
01:28
This data is then sent to another laptop
21
76603
2061
dữ liệu từ các thiết bị phản chiếu này sau đó sẽ được gửi đến một máy tính cá nhân khác
01:30
that is running estimation and control algorithms,
22
78664
2211
máy tính này thực hiện việc tính toán và kiểm soát các thuật toán
01:32
which in turn sends commands to the quad,
23
80875
1886
sau đó sẽ gửi các câu lệnh cho máy quad
01:34
which is also running estimation and control algorithms.
24
82761
3485
máy quad cũng tính toán và thực hiện các thuật toán
01:41
The bulk of our research is algorithms.
25
89620
2510
Và đối tượng nghiên cứu của chúng tôi là các thuật toán
01:44
It's the magic that brings these machines to life.
26
92130
4161
Thật kì diệu khi những thiết bị như quad có thể được hiện thực hóa
01:48
So how does one design the algorithms
27
96291
2043
Vậy thì các thuật toán đã được thiết kế thế nào
01:50
that create a machine athlete?
28
98334
2277
để có thể tạo ra một vận động viên bằng máy?
01:52
We use something broadly called model-based design.
29
100611
2880
Chúng tôi sử dụng khá rộng rãi một thiết kế được gọi là thiết kế mô hình
01:55
We first capture the physics with a mathematical model
30
103491
3154
Đầu tiên chúng tôi sử dụng mô hình toán học để hiển thị các chuyển động vật lý
01:58
of how the machines behave.
31
106645
2134
về cách thức thiết bị này vận hành
02:00
We then use a branch of mathematics
32
108779
2297
Sau đó chúng tôi sử dụng một phép toán
02:03
called control theory to analyze these models
33
111076
2831
được gọi là thuyết điều khiển để phân tích các mô hình này
02:05
and also to synthesize algorithms for controlling them.
34
113907
3913
đồng thời cũng đồng bộ hóa các thuật toán để điều khiển các mô hình
02:09
For example, that's how we can make the quad hover.
35
117820
3048
Ví dụ, để làm cho quad bay liệng được
02:12
We first captured the dynamics
36
120868
1408
Trước hết chúng tôi ghi các chuyển động
02:14
with a set of differential equations.
37
122276
1906
bằng một loạt các phép toán khác nhau
02:16
We then manipulate these equations with the help
38
124182
2349
Sau đó chúng tôi thực hiện các phép toán này với sự trợ giúp
02:18
of control theory to create algorithms that stabilize the quad.
39
126531
4640
của thuyết điều khiển nhằm tạo ra các thuật toán giữ thăng bằng cho quad.
02:23
Let me demonstrate the strength of this approach.
40
131171
2946
Bây giờ tôi sẽ mô tả sức mạnh của cách làm này
02:29
Suppose that we want this quad to not only hover
41
137198
2549
Ví dụ chúng tôi muốn thiết bị quad này không chỉ bay liệng
02:31
but to also balance this pole.
42
139747
2782
mà còn giữ thăng bằng được cái cọc này
02:34
With a little bit of practice,
43
142529
1844
Bằng một chút thực hành
02:36
it's pretty straightforward for a human being to do this,
44
144373
2391
thì rõ ràng con người cũng có thể thực hiện được
02:38
although we do have the advantage of having
45
146764
1755
mặc dù chúng ta có lợi thế là
02:40
two feet on the ground
46
148519
1328
có thể đứng thẳng 2 chân trên mặt đất
02:41
and the use of our very versatile hands.
47
149847
2957
và sử dụng đôi bàn tay rất khéo léo
02:44
It becomes a little bit more difficult
48
152804
2469
Thì cũng sẽ hơi khó khăn một chút
02:47
when I only have one foot on the ground
49
155273
2296
khi chúng ta chỉ đứng một chân trên sàn
02:49
and when I don't use my hands.
50
157569
2799
và khi không sử dụng đôi tay của mình
02:52
Notice how this pole has a reflective marker on top,
51
160368
2951
Hãy chú ý cách chúng tôi đặt thiết bị phản chiếu trên đầu chiếc cọc này
02:55
which means that it can be located in the space.
52
163319
3894
Điều đó có nghĩa là có thể định vị được chiếc cọc trong không gian
03:04
(Applause)
53
172971
5976
(Vỗ tay)
03:10
You can notice that this quad is making fine adjustments
54
178947
2826
Bạn có thể thấy rằng chiếc máy quad này điều chỉnh rất hợp lý
03:13
to keep the pole balanced.
55
181773
2195
để giữ thăng bằng chiếc cọc
03:15
How did we design the algorithms to do this?
56
183968
3059
Vậy chúng tôi đã thiết kế các thuật toán để thực hiện động tác này ra sao?
03:19
We added the mathematical model of the pole
57
187027
2105
Chúng tôi đã thêm mô hình toán học của chiếc cọc
03:21
to that of the quad.
58
189132
1519
vào mô hình toán học của quad
03:22
Once we have a model of the combined quad-pole system,
59
190651
2954
Khi đã có được một mô hình hệ thống liên kết quad và cọc
03:25
we can use control theory to create algorithms for controlling it.
60
193605
4933
chúng tôi có thể sử dụng thuyết điều khiển để tạo ra các thuật toán điều khiển cọc
03:30
Here, you see that it's stable,
61
198538
1588
Đây, các bạn có thể thấy chiếc cọc thăng bằng
03:32
and even if I give it little nudges,
62
200126
2693
và ngay cả khi tôi huých nhẹ
03:34
it goes back to the nice, balanced position.
63
202819
5403
thì nó vẫn trở về vị trí thăng bằng rất tốt.
03:40
We can also augment the model to include
64
208222
1663
Chúng tôi cũng có thể tăng khả năng của mô hình lên
03:41
where we want the quad to be in space.
65
209885
2441
bao gồm việc lựa chọn điểm di chuyển trong không gian cho quad
03:44
Using this pointer, made out of reflective markers,
66
212326
3069
Sử dụng thiết bị này, cũng có gắn bộ phận phản hồi,
03:47
I can point to where I want the quad to be in space
67
215395
2224
Tôi có thể chỉ vào nơi tôi muốn máy quad đến
03:49
a fixed distance away from me.
68
217619
3367
ở cách tôi một ví trí xa
04:07
The key to these acrobatic maneuvers is algorithms,
69
235763
2902
Điểm mấu chốt của chuyển động biểu diễn này là các thuật toán
04:10
designed with the help of mathematical models
70
238665
2426
được thiết kế với sự trợ giúp từ các mô hình toán học
04:13
and control theory.
71
241091
1950
cũng như thuyết điều khiển.
04:15
Let's tell the quad to come back here
72
243041
2214
BÂy giờ tôi sẽ yêu cầu quad quay trở lại đây
04:17
and let the pole drop,
73
245255
1819
và thả chiếc cọc xuống
04:19
and I will next demonstrate the importance
74
247074
1918
và sau đó tôi sẽ diễn tả tầm quan trọng của việc
04:20
of understanding physical models
75
248992
2119
hiểu rõ các mô hình vật lý
04:23
and the workings of the physical world.
76
251111
4120
đồng thời hiểu được cơ chế vận hành của thế giới vật lý
04:37
Notice how the quad lost altitude
77
265462
1770
Hãy chú ý cách quad hạ độ cao
04:39
when I put this glass of water on it.
78
267232
2082
Khi tôi đặt cốc nước này lên quad
04:41
Unlike the balancing pole, I did not include
79
269314
2801
Không giống như chiếc cọc giữ thăng bằng, tôi sẽ không
04:44
the mathematical model of the glass in the system.
80
272115
2584
tích hợp mô hình toán học của cốc nước vào hệ thống của quad.
04:46
In fact, the system doesn't even know that the glass of water is there.
81
274699
2919
Mà thực tế là, hệ thống này thậm chí còn không biết là cốc nước đang ở trên quad.
04:49
Like before, I could use the pointer to tell the quad
82
277618
3292
Cũng như lần trước, tôi cũng sẽ dùng thiết bị chỉ này để yêu cầu quad
04:52
where I want it to be in space.
83
280910
2589
di chuyển đến nơi tôi muốn .
04:55
(Applause)
84
283499
9597
(Vỗ tay)
05:05
Okay, you should be asking yourself,
85
293096
2110
Được rồi, bây giờ chắc bạn đang tự hỏi
05:07
why doesn't the water fall out of the glass?
86
295206
2509
Tại sao nước không bị đổ ?
05:09
Two facts: The first is that gravity acts
87
297715
3211
Có hai sự thật: Một là, trọng lực tác động lên
05:12
on all objects in the same way.
88
300926
2125
mọi vật theo cùng một cách.
05:15
The second is that the propellers are all pointing
89
303051
2464
Hai là các cánh quạt của máy quad đều chỉ
05:17
in the same direction of the glass, pointing up.
90
305515
3127
vào cùng một hướng với chiếc cốc, cùng chỉ lên trên.
05:20
You put these two things together, the net result
91
308642
2377
Bây giờ kết hợp hai diều này với nhau, sẽ ra kết quả
05:23
is that all side forces on the glass are small
92
311019
2287
là mọi lực tác động lên chiếc cốc
05:25
and are mainly dominated by aerodynamic effects,
93
313306
2785
đều nhỏ và chủ yếu chịu tác động của khí động học,
05:28
which as these speeds are negligible.
94
316091
3841
khi đó tốc độ đều bị triệt tiêu
05:35
And that's why you don't need to model the glass.
95
323336
2071
do vậy bạn sẽ không cần phải tạo mô hình chiếc cốc.
05:37
It naturally doesn't spill no matter what the quad does.
96
325407
3848
cho dù quad có làm gì thì nước cũng không đổ ra được
05:50
(Applause)
97
338651
7051
(Vỗ tay)
05:57
The lesson here is that some high-performance tasks
98
345702
4016
Có một bài học ở đây là một vài nhiệm vụ khó hơn
06:01
are easier than others,
99
349718
1397
lại thường trở nên dễ dàng hơn so với những nhiệm vụ khác
06:03
and that understanding the physics of the problem
100
351115
2296
và khi hiểu được cơ chế vật lý của vấn đề
06:05
tells you which ones are easy and which ones are hard.
101
353411
2616
có thể giúp bạn biết cái gì khó và cái gì dễ
06:08
In this instance, carrying a glass of water is easy.
102
356027
2359
Trong trường hợp này, việc mang một cốc nước là dễ dàng
06:10
Balancing a pole is hard.
103
358386
3785
Việc giữ thăng bằng chiếc cọc lại là việc khó khăn.
06:14
We've all heard stories of athletes
104
362171
1802
Ai trong số chúng ta cũng đều nghe về các câu chuyện của các vận động viên
06:15
performing feats while physically injured.
105
363973
2493
có thể thực hiện các màn biểu diễn trong khi đang bị chấn thương
06:18
Can a machine also perform
106
366466
1519
Vậy liệu một chiếc máy như quad có thể thực hiện được
06:19
with extreme physical damage?
107
367985
2651
nhiệm vụ khi bị hư hỏng nặng không?
06:22
Conventional wisdom says that you need
108
370636
1726
Theo lẽ thường thì bạn cần
06:24
at least four fixed motor propeller pairs in order to fly,
109
372362
3690
ít nhất là 4 cánh để có thể giúp cho quad bay lên
06:28
because there are four degrees of freedom to control:
110
376052
2112
vì có 4 khả năng mà quad có thể thực hiện như:
06:30
roll, pitch, yaw and acceleration.
111
378164
3028
cuộn tròn, lao xuống, bay liệng và tăng tốc.
06:33
Hexacopters and octocopters, with six and eight propellers,
112
381192
3245
với những máy bay sáu và tám cánh
06:36
can provide redundancy,
113
384437
1483
thì có thể thiếu một số cánh cũng không sao
06:37
but quadrocopters are much more popular
114
385920
1989
nhưng với máy bay 4 cánh thì phổ biến
06:39
because they have the minimum number
115
387909
1815
bởi nó chỉ có tối thiểu
06:41
of fixed motor propeller pairs: four.
116
389724
2476
4 cánh cố định
06:44
Or do they?
117
392200
1965
Vậy chúng có thể làm được điều tôi vừa nói không?
07:01
If we analyze the mathematical model of this machine
118
409476
2600
Nếu phân tích mô hình toán học của quad
07:04
with only two working propellers,
119
412076
2176
với duy nhất 2 cánh có khả năng hoạt động
07:06
we discover that there's an unconventional way to fly it.
120
414252
6756
chúng ta sẽ phát hiện ra rằng có một cách để nó bay
07:19
We relinquish control of yaw,
121
427980
1706
Chúng tôi bỏ khả năng điều khiển việc bay liệng
07:21
but roll, pitch and acceleration can still be controlled
122
429686
3070
nhưng những khả năng còn lại như cuộn tròn, lao xuống và tăng tốc vẫn điều khiển được
07:24
with algorithms that exploit this new configuration.
123
432756
5452
bằng các thuật toán sẽ giúp tìm ra cấu hình mới này
07:33
Mathematical models tell us exactly when
124
441668
2432
các mô hình toán học sẽ nói cho chúng ta biết chính xác khi nào
07:36
and why this is possible.
125
444100
2072
và tại sao có thể làm được như vậy.
07:38
In this instance, this knowledge allows us to design
126
446172
2368
Trong ví dụ này, với kiến thức đó đã cho phép chúng tôi thiết kê
07:40
novel machine architectures
127
448540
2256
nên những thiết kế máy mới lạ
07:42
or to design clever algorithms that gracefully handle damage,
128
450796
4176
hoặc thiết kế các thuật toán thông minh giúp xử lý các hỏng hóc một cách êm xuôi
07:46
just like human athletes do,
129
454972
1724
giống như các vận động viên thật
07:48
instead of building machines with redundancy.
130
456696
3823
thay vì tạo ra các máy bay thừa cánh
07:52
We can't help but hold our breath when we watch
131
460519
2112
Chúng tôi không thể không nín thở khi xem một
07:54
a diver somersaulting into the water,
132
462631
2437
vận động viên nhào lộn trong nước,
07:57
or when a vaulter is twisting in the air,
133
465068
1790
hoặc khi vận động viên nhẩy xào lộn vào trên không
07:58
the ground fast approaching.
134
466858
1718
sau đó nhanh chóng tiếp đất.
08:00
Will the diver be able to pull off a rip entry?
135
468576
2568
Liệu vận động viên lặn có thể thực hiện trọn vẹn cú lao xuống nước
08:03
Will the vaulter stick the landing?
136
471144
2000
Liệu vận động viên nhẩy xào có thể tiếp đất chính xác?
08:05
Suppose we want this quad here
137
473144
1668
Giả dụ chúng ta muốn quad
08:06
to perform a triple flip and finish off
138
474812
2451
thực hiện màn bay vụt 3 lần và hoàn thành
08:09
at the exact same spot that it started.
139
477263
2269
đúng điểm mà nó bắt đầu.
08:11
This maneuver is going to happen so quickly
140
479532
2347
Màn trình diễn này có thể xảy ra rất nhanh đến nỗi
08:13
that we can't use position feedback to correct the motion during execution.
141
481879
3629
chúng ta không thể sử dụng việc phản hồi vị trí để chỉnh sửa chuyển động khi đang bay
08:17
There simply isn't enough time.
142
485508
2274
Vì đơn giản là không đủ thời gian.
08:19
Instead, what the quad can do is perform the maneuver blindly,
143
487782
3694
Thay vào đó, việc quad có thể thực hiện là trình diễn một cách mò mẫm
08:23
observe how it finishes the maneuver,
144
491476
2232
hãy xem nó hoàn thành màn trình diễn này thế nào
08:25
and then use that information to modify its behavior
145
493708
2424
và sau đó chúng tôi sử dụng thông tin để chỉnh sửa hành vi của quad
08:28
so that the next flip is better.
146
496132
2289
để lần bay tiếp theo sẽ diễn ra tốt đẹp hơn.
08:30
Similar to the diver and the vaulter,
147
498421
1812
Tương tự như vận động viên lặn và nhẩy xào,
08:32
it is only through repeated practice
148
500233
1919
chỉ với việc thực hành liên tục
08:34
that the maneuver can be learned and executed
149
502152
1925
thì màn trình diễn có thể được thực hiện và rút kinh nghiệm
08:36
to the highest standard.
150
504077
2133
để đạt được hiệu quả cao nhất
08:46
(Applause)
151
514412
4752
(Vỗ tay)
08:51
Striking a moving ball is a necessary skill in many sports.
152
519164
3472
Việc đánh trúng một quả bóng đang chuyển động là một kĩ năng cần thiết đối với nhiều môn thể thao
08:54
How do we make a machine do
153
522636
1795
Làm thế nào để một chiếc máy có thể thực hiện được
08:56
what an athlete does seemingly without effort?
154
524431
3753
Liệu một vận động viên có thể biểu diễn mà không cần nỗ lực không?
09:15
(Applause)
155
543943
6599
(Vỗ tay)
09:22
This quad has a racket strapped onto its head
156
550542
2650
Ngay trên đầu của quad có một cái vợt
09:25
with a sweet spot roughly the size of an apple, so not too large.
157
553192
3487
với một đốm nhỏ bằng quả táo, không quá to
09:28
The following calculations are made every 20 milliseconds,
158
556679
3167
Cứ sau 20 phần nghìn giây thì các phép toán sau được thực hiện
09:31
or 50 times per second.
159
559846
1756
tương đương 50 lần mỗi giây
09:33
We first figure out where the ball is going.
160
561602
2812
Trước hết chúng tôi xác định vị trí quả bóng sẽ bay đến
09:36
We then next calculate how the quad should hit the ball
161
564414
2437
Sau đó chúng tôi tính toán xem quad sẽ đánh bóng thế nào
09:38
so that it flies to where it was thrown from.
162
566851
3099
để nó có thể bay đến vị trí bóng được ném tới
09:41
Third, a trajectory is planned that carries the quad
163
569950
4456
Thứ 3, có một quỹ đạo được tạo ra để đưa quad
09:46
from its current state to the impact point with the ball.
164
574406
3024
từ vị trí hiện tại đến vị trí tương tác với bóng
09:49
Fourth, we only execute 20 milliseconds' worth of that strategy.
165
577430
3809
Thứ 4, Chúng tôi chỉ thực hiện giá trị của 20 phần nghìn giây cho quy trình đó
09:53
Twenty milliseconds later, the whole process is repeated
166
581239
2807
Hai mươi phần nghìn giây sau, toàn bộ quy trình được lặp lại
09:56
until the quad strikes the ball.
167
584046
2243
cho đến khi quad có thể đánh trúng quả bóng.
10:07
(Applause)
168
595560
2646
(Vỗ tay)
10:10
Machines can not only perform dynamic maneuvers on their own,
169
598206
3372
Những cỗ máy không chỉ tự thực hiện các màn biểu diễn vận động
10:13
they can do it collectively.
170
601578
1863
mà còn thực hiện các màn biểu diễn cùng nhiều cỗ máy khác
10:15
These three quads are cooperatively carrying a sky net.
171
603441
3587
Và đây là màn trình diễn phối hợp của 3 máy bay quad để nâng tấm lưới lên
10:28
(Applause)
172
616574
5411
(Vỗ tay)
10:33
They perform an extremely dynamic
173
621985
2197
Chúng trình diễn cực kỳ xuất sắc
10:36
and collective maneuver
174
624182
2168
và mang tính phối hợp cao
10:38
to launch the ball back to me.
175
626350
1692
để tung quả bóng trả lại cho tôi.
10:40
Notice that, at full extension, these quads are vertical.
176
628042
3511
Các bạn chú ý nhé, khi duỗi hết ra, những máy bay quad này sẽ ở vị trí thẳng đứng
10:48
(Applause)
177
636486
1772
(Vỗ tay)
10:50
In fact, when fully extended,
178
638258
2287
Thực tế, khi mở rộng hết cỡ
10:52
this is roughly five times greater than what a bungee jumper feels
179
640545
2685
nó sẽ lớn hơn gấp 5 lần so với những gì mà một vận động viên nhẩy mạo hiểm có thể cảm nhận
10:55
at the end of their launch.
180
643230
4588
khi kết thúc cú lăng người
11:03
The algorithms to do this are very similar
181
651009
2677
Các thuật toán để thực hiện được động tác này thì tương tự như
11:05
to what the single quad used to hit the ball back to me.
182
653686
3384
khi một chiếc quad đánh bóng lại phía tôi.
11:09
Mathematical models are used to continuously re-plan
183
657070
2864
Các mô hình toán được sử dụng nhằm không ngừng lặp lại
11:11
a cooperative strategy 50 times per second.
184
659934
4515
quy trình phối hợp 50 lần mỗi giây.
11:16
Everything we have seen so far has been
185
664449
1877
Những gì mà chúng ta vừa chứng kiến từ đầu tới giờ
11:18
about the machines and their capabilities.
186
666326
2463
về những chiếc máy bay và khả năng của chúng.
11:20
What happens when we couple this machine athleticism
187
668789
3015
Vậy điều gì sẽ xảy ra khi chúng ta kết hợp chiếc máy thể thao này
11:23
with that of a human being?
188
671804
1776
với khả năng thể thao của một con người?
11:25
What I have in front of me is a commercial gesture sensor
189
673580
3805
Trước mặt tôi lúc này là một thiết bị thương mại cảm biến hành vi
11:29
mainly used in gaming.
190
677385
1309
chủ yếu được sử dụng để chơi trò chơi.
11:30
It can recognize what my various body parts
191
678694
1804
Thiết bị này có thể nhận dạng được các bộ phận khác nhau trên cơ thể tôi
11:32
are doing in real time.
192
680498
2048
khi tôi di chuyển thực tế ở ngoài
11:34
Similar to the pointer that I used earlier,
193
682546
2116
Cũng tương tự như thiết bị điều khiển tôi dùng để chỉ lúc trước
11:36
we can use this as inputs to the system.
194
684662
2792
chúng ta cũng sử dụng thiết bị cảm biến này như một thiết bị đầu vào của hệ thống
11:39
We now have a natural way of interacting
195
687454
2396
Bây giờ chúng ta có một cách tương tác tự nhiên
11:41
with the raw athleticism of these quads with my gestures.
196
689850
4944
với thuật toán của các máy quad thông qua các cử động của tôi
12:22
(Applause)
197
730453
4400
(Vỗ tay)
12:35
Interaction doesn't have to be virtual. It can be physical.
198
743982
4007
Tương tác này không cần phải ảo. Nó có thể thực tế.
12:39
Take this quad, for example.
199
747989
1725
Ví dụ như chiếc máy bay quad này.
12:41
It's trying to stay at a fixed point in space.
200
749714
2628
Nó đang cố gắng đứng yên ở một điểm cố định trong không gian.
12:44
If I try to move it out of the way, it fights me,
201
752342
3837
Nếu tôi cố gắng di chuyển nó đi chỗ khác, nó sẽ kháng cự lại,
12:48
and moves back to where it wants to be.
202
756179
4155
và sau đó lại trở về vị trí mà nó muốn.
12:52
We can change this behavior, however.
203
760334
3039
Tuy nhiên, chúng ta có thể thay đổi hành vi này.
12:55
We can use mathematical models
204
763373
1699
Chúng ta có thể sử dụng các mô hình toán học
12:57
to estimate the force that I'm applying to the quad.
205
765072
3133
để tính toán lực tác động lên quad.
13:00
Once we know this force, we can also change the laws of physics,
206
768205
3238
Khi mà chúng ta biết được lực này, chúng ta có thể thay đổi các quy luật vật lý,
13:03
as far as the quad is concerned, of course.
207
771443
4499
tất nhiên là phải phù hợp với quad
13:07
Here the quad is behaving as if it were
208
775942
2263
Và đây, máy bay quad đang chuyển động như thể nó đang
13:10
in a viscous fluid.
209
778205
4365
ở trong một dung dịch lỏng.
13:14
We now have an intimate way
210
782570
2174
Giờ đây chúng ta có một cách tối ưu
13:16
of interacting with a machine.
211
784744
1849
để tương tác với một chiếc máy.
13:18
I will use this new capability to position
212
786593
2506
Tôi sẽ sử dụng khả năng mới này để điều khiển
13:21
this camera-carrying quad to the appropriate location
213
789099
2577
chiếc máy bay có gắn máy quay này tới một vị trí phù hợp
13:23
for filming the remainder of this demonstration.
214
791676
3186
để có thể ghi hình phần còn lại của quá trình mô tả này.
13:36
So we can physically interact with these quads
215
804222
2768
Và như vậy chúng ta đã có thể tương tác vật lý với những chiếc máy bay bốn cánh quad
13:38
and we can change the laws of physics.
216
806990
2403
đồng thời có thể thay đổi quy luật vật lý.
13:41
Let's have a little bit of fun with this.
217
809393
2313
Chúng ta cùng làm một thí dụ vui nhé.
13:43
For what you will see next, these quads
218
811706
1704
Tiếp theo bạn sẽ được chứng kiến những chiếc máy bay bốn cánh này
13:45
will initially behave as if they were on Pluto.
219
813410
3496
ban đầu sẽ di chuyển như thể chúng đang ở trên sao Diêm Vương
13:48
As time goes on, gravity will be increased
220
816906
2312
Và khi trọng lực tăng dần lên
13:51
until we're all back on planet Earth,
221
819218
2120
cho đến khi tất cả chúng ta quay trở về Trái đất,
13:53
but I assure you we won't get there.
222
821338
1719
nhưng tôi đảm bảo với các bạn là chúng ta sẽ không thể lên đó được đâu
13:55
Okay, here goes.
223
823057
3501
Được rồi, bắt đầu nhé
14:05
(Laughter)
224
833667
3412
(Cười)
14:34
(Laughter)
225
862778
3208
(Cười)
14:37
(Applause)
226
865986
3386
(Vỗ tay)
14:41
Whew!
227
869372
1207
Úi chà!
14:46
You're all thinking now,
228
874779
1517
Chắc hẳn lúc này các bạn đang nghĩ
14:48
these guys are having way too much fun,
229
876296
1975
những chiếc máy bay này đang vui vẻ lắm
14:50
and you're probably also asking yourself,
230
878271
2079
có lẽ các bạn cũng đang tự hỏi
14:52
why exactly are they building machine athletes?
231
880350
3936
Tại sao họ lại tạo ra một cách chính xác được những vận động viên máy ?
14:56
Some conjecture that the role of play in the animal kingdom
232
884286
2652
Một vài phỏng đoán về việc đóng vai trong thế giới động vật
14:58
is to hone skills and develop capabilities.
233
886938
2752
đó là các kĩ năng mài và phát triển các năng lực của bản thân.
15:01
Others think that it has more of a social role,
234
889690
2066
Những người khác nghĩ rằng có nhiều vai trò xã hội hơn,
15:03
that it's used to bind the group.
235
891756
1674
và nó được dùng để kết nối nhóm lại.
15:05
Similarly, we use the analogy of sports and athleticism
236
893430
3533
Tương tự chúng tôi sử dụng sự bắt chước các động tác trong thể thao và các môn điền kinh
15:08
to create new algorithms for machines
237
896963
2079
để tạo ra những thuật toán mới cho các thiết bị điện tử
15:11
to push them to their limits.
238
899042
2147
để thúc đẩy các thiết bị này đạt đến những giới hạn của mình.
15:13
What impact will the speed of machines have on our way of life?
239
901189
3677
Tốc độ của các thiết bị điện tử này sẽ có tác động gì lên cuộc sống của chúng ta?
15:16
Like all our past creations and innovations,
240
904866
2389
Cũng giống như tất cả những sáng tạo và sự cải tiến trước đây
15:19
they may be used to improve the human condition
241
907255
2827
chúng đều được dùng để cải thiện khả năng của con người
15:22
or they may be misused and abused.
242
910082
2501
hoặc cũng có thể bị lạm dụng hoặc sử dụng sai mục đích
15:24
This is not a technical choice we are faced with;
243
912583
1923
Đây không phải là một lựa chọn kĩ thuật;
15:26
it's a social one.
244
914506
1755
mà là lựa chọn xã hội.
15:28
Let's make the right choice,
245
916261
1390
Vậy thì chúng ta hãy lựa chọn cho đúng,
15:29
the choice that brings out the best in the future of machines,
246
917651
2405
lựa chọn đó có thể giúp tương lai của các thiết bị điện tử này trở nên tốt hơn,
15:32
just like athleticism in sports
247
920056
1812
giống như khả năng điền kinh trong các môn thể thao
15:33
can bring out the best in us.
248
921868
2161
có thể mang lại sự tối ưu cho chúng ta.
15:36
Let me introduce you to the wizards behind the green curtain.
249
924029
3450
Bây giờ cho phép tôi giới thiệu với các bạn những ông phù thủy phía sau tấm phông xanh này
15:39
They're the current members of the Flying Machine Arena research team.
250
927479
2900
Hiện tại họ là những thành viên của nhóm nghiên cứu Sân khấu trình diễn của các thiết bị bay này.
15:42
(Applause)
251
930379
4769
(Vỗ tay)
15:47
Federico Augugliaro, Dario Brescianini, Markus Hehn,
252
935148
3046
Họ là Federico Augugliaro, Dario Brescianini, Markus Hehn,
15:50
Sergei Lupashin, Mark Muller and Robin Ritz.
253
938194
2824
Sergei Lupashin, Mark Muller và Robin Ritz.
15:53
Look out for them. They're destined for great things.
254
941018
1932
Xin hãy nhìn họ. Họ sinh ra để làm nên những điều tuyệt vời.
15:54
Thank you.
255
942950
1178
Xin chân thành cảm ơn các bạn.
15:56
(Applause)
256
944128
6354
(Vỗ tay)
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