ABOUT THE SPEAKER
Péter Fankhauser - Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere.

Why you should listen

Mechanical engineer Péter Fankhauser is leading a large team of student engineers and designers at the Swiss federal institute of technology in Zurich who are building a robot that balances and drives on a single sphere. Other roboticists have explored this idea, of stabilizing a robot on a ball, but what Fankhauser and his fellow students hoped to do was make it dance. “Adding dynamics was definitely one of our goals,” he says.

Working with researchers including Michael Neunert and Thomas Kammermann,  the team has produced Rezero, a ballbot prototype that can slalom around, resist toppling up to 17 degrees off vertical, and inspire myriad uses. Designed for high acceleration, it moves in an organic and even elegant way.  Fankhauser has started graduate studies in mechanical engineering this fall with a focus on robotics, control and construction.

He says of Rezero: "He wants to demonstrate what he can do, as if he was saying, ‘Backwards, forwards. I can do it all. Look at me!'"

More profile about the speaker
Péter Fankhauser | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Péter Fankhauser: Meet Rezero, the dancing ballbot

بيتر فانكوثر: قابل ريزيرو، البالبوت الراقص

Filmed:
599,850 views

يعرض بيتر فانكوثر على خشبة TEDGlobal ريزيرو، روبوت يمكنه التوازن على كرة. تم تصميمه وبناءه من طرف مجموعة من طلاب الهندسة، ريزيرو هو أول بالبوت صنع ليتحرك بسرعة وأمان -- وأن يرقص حتى.
- Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
Let me introduceتقديم to you RezeroRezero.
0
1000
3000
دعوني أقدم لكم ريزيرو.
00:19
This little fellowزميل was developedالمتقدمة
1
4000
2000
هذا الزميل الصغير تم تطويره
00:21
by a groupمجموعة of 10 undergraduateالجامعية studentsالطلاب
2
6000
2000
من طرف مجموعة من 10 طلبة جامعيين
00:23
at the Autonomousواثق من نفسه Systemsأنظمة Laboratoryمختبر
3
8000
2000
في مختبر أنظمة التحكم الذاتي
00:25
at ETH-ZurichETH زيورخ.
4
10000
2000
في ETH - زيوريخ.
00:27
Our robotإنسان آلي belongsينتمي to a familyأسرة of robotsالروبوتات
5
12000
2000
روبوتنا ينتمي إلى عائلة روبوتات
00:29
calledمسمي BallbotsBallbots.
6
14000
2000
تسمى بالبوت.
00:31
Insteadفي حين أن of wheelsعجلات, a BallbotBallbot is balancingموازنة
7
16000
2000
بدل العجلات، يتوازن البالبوت
00:33
and movingمتحرك on one singleغير مرتبطة ballكرة.
8
18000
2000
ويتحرك على كرة واحدة.
00:35
The mainالأساسية characteristicsمميزات of suchهذه a systemالنظام is
9
20000
2000
أهم خصائص نظام كهذا هو
00:37
that there's one soleباطن القدم contactاتصل pointنقطة to the groundأرض.
10
22000
3000
أنه هناك نقطة اتصال واحدة بالأرض.
00:40
This meansيعني that the robotإنسان آلي
11
25000
2000
يعني هذا أن الروبوت
00:42
is inherentlyمتأصل unstableغير مستقر.
12
27000
2000
بطبيعته غير مستقر.
00:44
It's like when I am tryingمحاولة to standيفهم
13
29000
2000
وكأنني أحاول الوقوف
00:46
on one footقدم.
14
31000
1000
على قدم واحدة.
00:47
You mightربما askيطلب yourselfنفسك, what's the usefulnessفائدة
15
32000
2000
قد تسألون أنفسكم، ما الفائدة
00:49
of a robotإنسان آلي that's unstableغير مستقر?
16
34000
2000
من روبوت غير مستقر؟
00:51
Now we'llحسنا explainشرح that in a secondثانيا.
17
36000
2000
الآن سنشرح هذا في لحظة.
00:53
Let me first explainشرح how RezeroRezero
18
38000
2000
دعوني أشرح أولا كيف أن ريزيرو
00:55
actuallyفعلا keepsتحافظ his balanceتوازن.
19
40000
2000
يحافظ فعلا على توازنه.
00:57
RezeroRezero keepsتحافظ his balanceتوازن by constantlyباستمرار
20
42000
2000
ريزيرو يحافظ على توازنه بمواصلة
00:59
measuringقياس his pitchملعب كورة قدم angleزاوية with a sensorالمستشعر.
21
44000
3000
قياس زاوية التأرجح من خلال جهاز استشعار.
01:02
He then counteractsيصد and avoidsيتجنب topplingإسقاط over
22
47000
3000
ثم يستجيب لذلك ويتجنب السقوط
01:05
by turningدوران the motorsالمحركات appropriatelyبشكل مناسب.
23
50000
2000
من خلال إدارة المحركات بشكل مناسب.
01:07
This happensيحدث 160 timesمرات perلكل secondثانيا,
24
52000
2000
يحدث هذا 160 مرة في الثانية،
01:09
and if anything failsفشل in this processمعالج,
25
54000
2000
وإن فشل أي شيء في هذه العملية،
01:11
RezeroRezero would immediatelyفورا fallخريف to the groundأرض.
26
56000
3000
ريزيرو سيسقط فورا على الأرض.
01:14
Now to moveنقل and to balanceتوازن,
27
59000
2000
الآن للتحرك والتوازن،
01:16
RezeroRezero needsالاحتياجات to turnمنعطف أو دور the ballكرة.
28
61000
2000
يحتاج ريزيرو إلى إدارة الكرة.
01:18
The ballكرة is drivenتحركها by threeثلاثة specialخاص wheelsعجلات
29
63000
2000
الكرة مدفوعة بثلاثة عجلات خاصة
01:20
that allowالسماح RezeroRezero to moveنقل into any directionاتجاه
30
65000
3000
تسمح لريزيرو بالتحرك في أي اتجاه
01:23
and alsoأيضا moveنقل around his ownخاصة axisمحور
31
68000
2000
وكذلك بالتحرك حول محوره الخاص
01:25
at the sameنفسه time.
32
70000
4000
في نفس الوقت.
01:29
Dueبسبب to his instabilityعدم الاستقرار, RezeroRezero is always
33
74000
2000
بسبب عدم استقراره، يكون ريزيرو دائما
01:31
in motionاقتراح. Now here'sمن هنا the trickخدعة.
34
76000
2000
في تحرك. الآن ها هي الحيلة.
01:33
It's indeedفي الواقع exactlyبالضبط this instabilityعدم الاستقرار that allowsيسمح
35
78000
3000
فعدم الاستقرار بالفعل هو ما يسمح
01:36
a robotإنسان آلي to moveنقل very [dynamicallyحيوي].
36
81000
2000
للروبوت بالتحرك بشكل حيوي للغاية.
01:38
Let's playلعب a little.
37
83000
2000
دعونا نلعب قليلا.
01:40
You mayقد have wonderedوتساءل what happensيحدث
38
85000
2000
قد تتساءلون ما الذي يحصل
01:42
if I give the robotإنسان آلي a little pushإدفع.
39
87000
3000
إن قمت بدفع الروبوت قليلا.
01:47
In this modeالوضع, he's tryingمحاولة to maintainالحفاظ
40
92000
2000
بهذه الطريقة، هو يحاول الحفاظ على
01:49
his positionموضع.
41
94000
3000
وضعيته.
01:52
For the nextالتالى demoعرض, I'd like you to introduceتقديم
42
97000
3000
في العرض الموالي، أود أن أقدم لكم
01:55
to my colleaguesالزملاء Michaelميخائيل, on the computerالحاسوب,
43
100000
3000
زملائي مايكل على الحاسوب،
01:58
and Thomasتوماس who'sمنظمة الصحة العالمية helpingمساعدة me onstageعلى المسرح.
44
103000
3000
وتوماس الذي سيساعدني على الخشبة.
02:02
In the nextالتالى modeالوضع, RezeroRezero is passiveمبني للمجهول,
45
107000
2000
في النسق الموالي، سيكون ريزيرو سلبيا،
02:04
and we can moveنقل him around.
46
109000
3000
ويمكننا أن نحركه.
02:08
With almostتقريبيا no forceفرض I can controlمراقبة
47
113000
2000
بدون أدنى قوة يمكنني التحكم في
02:10
his positionموضع and his velocity● السرعة.
48
115000
3000
موضعه وسرعنه.
02:16
I can alsoأيضا make him spinغزل.
49
121000
3000
يمكنني كذلك جعله يدور.
02:30
In the nextالتالى modeالوضع, we can get RezeroRezero
50
135000
2000
في النسق الموالي، يمكننا أن نجعل ريزيرو
02:32
to followإتبع a personشخص.
51
137000
3000
يتبع شخصا.
02:35
He's now keepingحفظ a constantثابت distanceمسافه: بعد to Thomasتوماس.
52
140000
3000
هو الآن يحافظ على مسافة ثابتة من توماس.
02:42
This worksأعمال with a laserالليزر sensorالمستشعر
53
147000
2000
يعمل هذا بمستشعر لايزر
02:44
that's mountedالمركبة on topأعلى of RezeroRezero.
54
149000
2000
موضوع أعلى ريزيرو.
02:50
With the sameنفسه methodطريقة, we can alsoأيضا
55
155000
2000
بنفس الطريقة، يمكننا كذلك
02:52
get him to circleدائرة a personشخص.
56
157000
3000
أن نجعله يدور على شخص.
02:57
We call this the orbitingتدور حول modeالوضع.
57
162000
4000
نسمي هذا النسق المداري.
03:10
All right, thank you, Thomasتوماس.
58
175000
2000
حسنا، شكرا لك توماس.
03:12
(Applauseتصفيق)
59
177000
4000
(تصفيق)
03:16
Now, what's the use of this technologyتقنية?
60
181000
3000
الآن، ما هي استخدامات هذه التكنولوجيا؟
03:22
For now, it's an experimentتجربة, but let me
61
187000
2000
في الوقت الحالي، إنها تجربة، لكن دعوني
03:24
showتبين you some possibleممكن futureمستقبل applicationsتطبيقات.
62
189000
3000
أعرض عليكم بعض التطبيقات المستقبيلة.
03:28
RezeroRezero could be used in exhibitionsالمعارض or parksالحدائق.
63
193000
2000
ريزيرو يمكن أن يستخدم في المعارض أو المنتزهات.
03:30
With a screenشاشة it could informإعلام people or showتبين
64
195000
2000
من خلال شاشة، يمكنه أن يعلم الناس أو يأخذهم
03:32
them around in a funمرح and entertainingمسلي way.
65
197000
3000
في جولة بطريقة ممتعة ومرحة.
03:35
In a hospitalمستشفى, this deviceجهاز could be used to
66
200000
2000
في مستشفى، هذا الجهاز يمكن أن يستخدم
03:37
carryيحمل around medicalطبي equipmentالرجعية.
67
202000
2000
لنقل المعدات الطبية.
03:39
Dueبسبب to the BallbotBallbot systemالنظام, it has a very smallصغير
68
204000
2000
بسبب نظام البالبوت، لديه موطئ قدم صغير للغاية
03:41
footprintاثار and it's alsoأيضا easyسهل to moveنقل around.
69
206000
3000
ومن السهل كذلك التنقل به.
03:44
And of courseدورة, who wouldn'tلن like
70
209000
2000
وبالطبع، من قد يمانع
03:46
to take a rideاركب on one of these.
71
211000
3000
في ركوب واحدة من هذه.
03:49
And these are more practicalعملي applicationsتطبيقات.
72
214000
2000
وهذه تطبيقات أكثر عملية.
03:51
But there's alsoأيضا a certainالمؤكد beautyجمال
73
216000
2000
لكن هناك كذلك جمالية خاصة
03:53
withinفي غضون this technologyتقنية.
74
218000
2000
داخل هذه التكنولوجيا.
03:55
(Musicموسيقى)
75
220000
9000
(موسيقى)
04:58
(Applauseتصفيق)
76
283000
1000
(تصفيق)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
شكرا لكم.
05:01
(Applauseتصفيق)
78
286000
4000
(تصفيق)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
شكرا لكم.
Translated by Khalid Marbou
Reviewed by Abdulatif Mahgoub

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Péter Fankhauser - Roboticist
Péter Fankhauser is the leader of a team of students working on Rezero, a robot that balances on a single sphere.

Why you should listen

Mechanical engineer Péter Fankhauser is leading a large team of student engineers and designers at the Swiss federal institute of technology in Zurich who are building a robot that balances and drives on a single sphere. Other roboticists have explored this idea, of stabilizing a robot on a ball, but what Fankhauser and his fellow students hoped to do was make it dance. “Adding dynamics was definitely one of our goals,” he says.

Working with researchers including Michael Neunert and Thomas Kammermann,  the team has produced Rezero, a ballbot prototype that can slalom around, resist toppling up to 17 degrees off vertical, and inspire myriad uses. Designed for high acceleration, it moves in an organic and even elegant way.  Fankhauser has started graduate studies in mechanical engineering this fall with a focus on robotics, control and construction.

He says of Rezero: "He wants to demonstrate what he can do, as if he was saying, ‘Backwards, forwards. I can do it all. Look at me!'"

More profile about the speaker
Péter Fankhauser | Speaker | TED.com