TED2016
Raffaello D'Andrea: Meet the dazzling flying machines of the future
Raffaello D'Andrea: Conozca los drones danzantes del futuro
Filmed:
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Cuando usted oye la palabra "dron", probablemente piensa en algo muy útil o muy intimidante. Pero ¿podrían tener valor estético? El experto en sistemas autónomos Raffaello D'Andrea desarrolla drones, y sus últimos proyectos están empujando los límites del vuelo autónomo, de un ala voladora que puede flotar y recuperarse de perturbaciones a una nave de ocho hélices que es de orientación ambivalente... e incluso un enjambre de pequeñas micro cuadrópteros coordinados. Prepárese para ser deslumbrado por un conjunto de ensueño, remolino de máquinas voladoras como bailan como luciérnagas sobre el escenario de TED.
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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Lo que comenzó como
una plataforma para aficionados
una plataforma para aficionados
00:12
What started as a platform for hobbyists
0
920
1976
00:14
is poised to become
a multibillion-dollar industry.
a multibillion-dollar industry.
1
2920
2936
está por convertirse en
una industria multimillonaria.
una industria multimillonaria.
00:17
Inspection, environmental monitoring,
photography and film and journalism:
photography and film and journalism:
2
5880
4056
Inspección, vigilancia del medio ambiente,
fotografía y cine y periodismo:
fotografía y cine y periodismo:
00:21
these are some of the potential
applications for commercial drones,
applications for commercial drones,
3
9960
3176
son algunas de las posibles aplicaciones
para drones comerciales,
para drones comerciales,
00:25
and their enablers
are the capabilities being developed
are the capabilities being developed
4
13160
2616
y sus capacidades se están desarrollando
en centros de investigación
de todo el mundo.
de todo el mundo.
00:27
at research facilities around the world.
5
15800
1936
00:29
For example, before aerial
package delivery
package delivery
6
17760
2616
Por ejemplo,
antes de la entrega aérea de paquetes
antes de la entrega aérea de paquetes
00:32
entered our social consciousness,
7
20400
1816
entrara en nuestra conciencia social,
00:34
an autonomous fleet of flying machines
built a six-meter-tall tower
built a six-meter-tall tower
8
22240
3976
una flota autónoma de drones construyó
una torre de 6 metros de altura
una torre de 6 metros de altura
00:38
composed of 1,500 bricks
9
26240
1936
compuesta de 1500 ladrillos
00:40
in front of a live audience
at the FRAC Centre in France,
at the FRAC Centre in France,
10
28200
2936
frente de una audiencia en vivo
en el Centro FRAC en Francia,
en el Centro FRAC en Francia,
00:43
and several years ago,
they started to fly with ropes.
they started to fly with ropes.
11
31160
2576
y hace varios años,
empezaron a volar con cuerdas.
empezaron a volar con cuerdas.
00:45
By tethering flying machines,
12
33760
1416
Atando máquinas voladoras,
00:47
they can achieve high speeds
and accelerations in very tight spaces.
and accelerations in very tight spaces.
13
35200
3776
pueden alcanzar altas velocidades y
aceleraciones en espacios muy reducidos.
aceleraciones en espacios muy reducidos.
00:51
They can also autonomously build
tensile structures.
tensile structures.
14
39000
3096
También pueden construir
de forma autónoma estructuras tensadas.
de forma autónoma estructuras tensadas.
00:54
Skills learned include how to carry loads,
15
42120
2416
Las habilidades aprendidas
incluyen llevar cargas,
incluyen llevar cargas,
00:56
how to cope with disturbances,
16
44560
1456
enfrentar perturbaciones,
00:58
and in general, how to interact
with the physical world.
with the physical world.
17
46040
3096
y, en general, cómo interactuar
con el mundo físico.
con el mundo físico.
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
Hoy queremos mostrarles algunos
nuevos proyectos que hemos trabajado.
nuevos proyectos que hemos trabajado.
01:04
Their aim is to push the boundary
of what can be achieved
of what can be achieved
19
52520
2936
Su objetivo es empujar los límites
de lo que puede lograrse
de lo que puede lograrse
01:07
with autonomous flight.
20
55480
1536
con vuelo autónomo.
01:09
Now, for a system to function
autonomously,
autonomously,
21
57040
2456
Para un sistema que funcione
de manera autónoma,
de manera autónoma,
01:11
it must collectively know the location
of its mobile objects in space.
of its mobile objects in space.
22
59520
4456
debe conocer colectivamente la ubicación
de sus objetos móviles en el espacio.
de sus objetos móviles en el espacio.
En nuestro
laboratorio en ETH Zurich,
laboratorio en ETH Zurich,
01:16
Back at our lab at ETH Zurich,
23
64000
1896
a menudo utilizamos cámaras externas
para localizar objetos,
para localizar objetos,
01:17
we often use external cameras
to locate objects,
to locate objects,
24
65920
2856
que nos permiten
enfocar nuestros esfuerzos
enfocar nuestros esfuerzos
01:20
which then allows us to focus our efforts
25
68800
1976
en el rápido desarrollo de las tareas
altamente dinámicas.
altamente dinámicas.
01:22
on the rapid development
of highly dynamic tasks.
of highly dynamic tasks.
26
70800
2656
01:25
For the demos you will see today, however,
27
73480
2056
Para las demostraciones de hoy,
usaremos tecnologías de localización
nuevas desarrolladas por Verity Studios,
nuevas desarrolladas por Verity Studios,
01:27
we will use new localization technology
developed by Verity Studios,
developed by Verity Studios,
28
75560
3296
una escisión de nuestro laboratorio.
01:30
a spin-off from our lab.
29
78880
1616
01:32
There are no external cameras.
30
80520
1616
No hay cámaras externas.
01:34
Each flying machine uses onboard sensors
to determine its location in space
to determine its location in space
31
82160
5056
Cada máquina de vuelo con sensores a bordo
para determinar su ubicación en el espacio
para determinar su ubicación en el espacio
01:39
and onboard computation
to determine what its actions should be.
to determine what its actions should be.
32
87240
3440
ya cómputo de abordo para determinar
cuáles deben ser sus acciones.
cuáles deben ser sus acciones.
01:43
The only external commands
are high-level ones
are high-level ones
33
91280
2176
Los únicos comandos externos
son los de alto nivel
son los de alto nivel
01:45
such as "take off" and "land."
34
93480
1520
como "despegue" y "tierra".
02:10
This is a so-called tail-sitter.
35
118560
1896
Esta es una llamada "tail-sitter".
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
Es un avión que intenta tener
su pastel y comérselo.
su pastel y comérselo.
02:15
Like other fixed-wing aircraft,
it is efficient in forward flight,
it is efficient in forward flight,
37
123960
3256
Como otros aviones de ala fija,
es eficiente en vuelo hacia adelante,
es eficiente en vuelo hacia adelante,
02:19
much more so than helicopters
and variations thereof.
and variations thereof.
38
127240
3215
mucho más que los helicópteros
y variaciones de los mismos.
y variaciones de los mismos.
A diferencia de la mayoría
de aeronaves de ala fija,
de aeronaves de ala fija,
02:22
Unlike most other
fixed-wing aircraft, however,
fixed-wing aircraft, however,
39
130479
2417
02:24
it is capable of hovering,
40
132920
1496
es capaz de vuelo estacionario,
02:26
which has huge advantages
for takeoff, landing
for takeoff, landing
41
134440
3136
que tiene enormes ventajas
para el despegue, aterrizaje
para el despegue, aterrizaje
02:29
and general versatility.
42
137600
1240
y versatilidad general.
02:31
There is no free lunch, unfortunately.
43
139480
2096
No hay almuerzo gratis,
por desgracia.
por desgracia.
Una de las limitaciones con "tal-sitters"
02:33
One of the limitations with tail-sitters
44
141600
1936
es que son susceptibles a
perturbaciones como ráfagas de viento.
perturbaciones como ráfagas de viento.
02:35
is that they're susceptible
to disturbances such as wind gusts.
to disturbances such as wind gusts.
45
143560
2976
02:38
We're developing new control
architectures and algorithms
architectures and algorithms
46
146560
2696
Estamos desarrollando arquitecturas
de control y algoritmos
de control y algoritmos
02:41
that address this limitation.
47
149280
1400
para enfrentar esta limitación.
02:50
The idea is for the aircraft to recover
48
158560
2256
La idea es que la aeronave se recupere
02:52
no matter what state it finds itself in,
49
160840
2640
no importa en qué estado se encuentre,
03:03
and through practice,
improve its performance over time.
improve its performance over time.
50
171400
2920
y con la práctica,
mejore su rendimiento en el tiempo.
mejore su rendimiento en el tiempo.
03:15
(Applause)
51
183600
4400
(Aplausos)
03:22
OK.
52
190000
1200
Bien.
03:33
When doing research,
53
201480
1216
Al hacer investigación,
03:34
we often ask ourselves
fundamental abstract questions
fundamental abstract questions
54
202720
2976
a menudo nos hacemos
preguntas abstractas fundamentales
preguntas abstractas fundamentales
03:37
that try to get at the heart of a matter.
55
205720
2560
que tratan de llegar
al corazón de la cuestión.
al corazón de la cuestión.
03:41
For example, one such question would be,
56
209240
2216
Por ejemplo,
una cuestión de este tipo sería,
una cuestión de este tipo sería,
03:43
what is the minimum number of moving parts
needed for controlled flight?
needed for controlled flight?
57
211480
4016
¿cuál es el número mínimo de piezas
móviles para el vuelo controlado?
móviles para el vuelo controlado?
03:47
Now, there are practical reasons
58
215520
1576
Ahora, hay razones prácticas
por las que se desea saber
la respuesta a esta pregunta.
la respuesta a esta pregunta.
03:49
why you may want to know
the answer to such a question.
the answer to such a question.
59
217120
2616
03:51
Helicopters, for example,
60
219760
1256
Helicópteros, por ejemplo,
03:53
are affectionately known
as machines with a thousand moving parts
as machines with a thousand moving parts
61
221040
3856
cariñosamente conocidas como máquinas
con un millar de piezas móviles
con un millar de piezas móviles
03:56
all conspiring to do you bodily harm.
62
224920
2680
todas conspirando
para hacerte daño corporal.
para hacerte daño corporal.
04:00
It turns out that decades ago,
63
228640
1856
Resulta que hace décadas,
pilotos cualificados podían
pilotar aviones por control remoto
pilotar aviones por control remoto
04:02
skilled pilots were able to fly
remote-controlled aircraft
remote-controlled aircraft
64
230520
3176
04:05
that had only two moving parts:
65
233720
1896
con solo 2 partes móviles:
04:07
a propeller and a tail rudder.
66
235640
1840
una hélice y un timón de cola.
04:10
We recently discovered
that it could be done with just one.
that it could be done with just one.
67
238000
3120
Recientemente hemos descubierto
que se podía hacer con una sola.
que se podía hacer con una sola.
04:13
This is the monospinner,
68
241600
1256
Este es el "monospinner",
04:14
the world's mechanically simplest
controllable flying machine,
controllable flying machine,
69
242880
3256
la máquina voladora controlable
mecánicamente más simple del mundo,
mecánicamente más simple del mundo,
04:18
invented just a few months ago.
70
246160
1776
inventada hace tan solo unos meses.
04:19
It has only one moving part, a propeller.
71
247960
3136
Tiene una sola parte móvil, una hélice.
04:23
It has no flaps, no hinges, no ailerons,
72
251120
3576
No tiene aletas, sin bisagras,
no hay alerones,
no hay alerones,
04:26
no other actuators,
no other control surfaces,
no other control surfaces,
73
254720
2535
no hay otros actuadores, no hay
otras superficies de control,
otras superficies de control,
04:29
just a simple propeller.
74
257279
1281
solo una hélice simple.
04:31
Even though it's mechanically simple,
75
259320
2055
A pesar de que es mecánicamente simple,
04:33
there's a lot going on
in its little electronic brain
in its little electronic brain
76
261399
2497
se hace mucho en su
pequeño cerebro electrónico
pequeño cerebro electrónico
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
para volar establemente y moverse en
cualquier lugar que quiera en el espacio.
cualquier lugar que quiera en el espacio.
04:40
Even so, it doesn't yet have
78
268160
1456
Aun así, todavía no tiene
04:41
the sophisticated algorithms
of the tail-sitter,
of the tail-sitter,
79
269640
2336
los algoritmos sofisticados
del "tail-sitter",
del "tail-sitter",
04:44
which means that in order
to get it to fly,
to get it to fly,
80
272000
2000
lo que significa que para que vuele,
04:46
I have to throw it just right.
81
274024
1720
tengo que tirarlo a la perfección.
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
Y dada la probabilidad de que
lo lance bien es muy baja,
lo lance bien es muy baja,
04:52
given everybody watching me,
83
280840
1896
dado que todo el mundo me mira,
04:54
what we're going to do instead
84
282760
1456
lo que vamos a hacer en cambio
04:56
is show you a video
that we shot last night.
that we shot last night.
85
284240
2176
es mostrar un vídeo
que rodamos ayer por la noche.
que rodamos ayer por la noche.
04:58
(Laughter)
86
286440
1560
(Risas)
05:10
(Applause)
87
298320
3320
(Aplausos)
05:23
If the monospinner
is an exercise in frugality,
is an exercise in frugality,
88
311080
3736
Si el "monospinner" es
un ejercicio de austeridad,
un ejercicio de austeridad,
05:26
this machine here, the omnicopter,
with its eight propellers,
with its eight propellers,
89
314840
3456
esta máquina aquí,
el "omnicopter", con sus ocho hélices,
el "omnicopter", con sus ocho hélices,
05:30
is an exercise in excess.
90
318320
2080
es un ejercicio de exceso.
05:32
What can you do with all this surplus?
91
320920
2136
¿Qué se puede hacer
con todo este excedente?
con todo este excedente?
05:35
The thing to notice
is that it is highly symmetric.
is that it is highly symmetric.
92
323080
2381
Lo que hay que notar es
que es muy simétrico.
que es muy simétrico.
05:37
As a result, it is ambivalent
to orientation.
to orientation.
93
325920
2856
Como resultado,
es ambivalente a la orientación.
es ambivalente a la orientación.
05:40
This gives it an extraordinary capability.
94
328800
2696
Esto le da una capacidad extraordinaria.
05:43
It can move anywhere it wants in space
95
331520
2216
Puede desplazarse a cualquier lugar
05:45
irrespective of where it is facing
96
333760
2736
independientemente del lugar que enfrente
05:48
and even of how it is rotating.
97
336520
1800
e incluso de la forma en que gire.
05:51
It has its own complexities,
98
339040
1376
Tiene sus propias complejidades,
05:52
mainly having to do
with the interacting flows
with the interacting flows
99
340440
2656
principalmente con
los flujos que interactúan
los flujos que interactúan
05:55
from its eight propellers.
100
343120
1240
de sus ocho hélices.
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
Algo puede modelarse, mientras que el
resto se puede aprender sobre la marcha.
resto se puede aprender sobre la marcha.
06:00
Let's take a look.
102
348560
1200
Vamos a ver.
06:44
(Applause)
103
392760
3760
(Aplausos)
06:52
If flying machines are going
to enter part of our daily lives,
to enter part of our daily lives,
104
400720
2905
Si los drones van a entrar
en nuestra vida cotidiana,
en nuestra vida cotidiana,
06:55
they will need to become
extremely safe and reliable.
extremely safe and reliable.
105
403649
2477
tendrán que llegar a ser
extremadamente seguros y fiables.
extremadamente seguros y fiables.
06:58
This machine over here
106
406760
1376
Esta máquina aquí
07:00
is actually two separate
two-propeller flying machines.
two-propeller flying machines.
107
408160
3136
es en realidad 2 máquinas voladoras
de dos hélices separadas.
de dos hélices separadas.
07:03
This one wants to spin clockwise.
108
411320
1736
Esta quiere girar en sentido horario.
07:05
This other one wants
to spin counterclockwise.
to spin counterclockwise.
109
413080
2496
Esta otro quiere girar
en sentido antihorario.
en sentido antihorario.
07:07
When you put them together,
110
415600
1336
Cuando se ponen juntas,
07:08
they behave like one
high-performance quadrocopter.
high-performance quadrocopter.
111
416960
2600
se comportan como un cuadrocóptero
de alto rendimiento.
de alto rendimiento.
07:23
If anything goes wrong, however --
112
431640
1656
Si algo va mal, sin embargo,
07:25
a motor fails, a propeller fails,
electronics, even a battery pack --
electronics, even a battery pack --
113
433320
4456
--un motor falla, una hélice falla,
la electrónica, incluso unas baterías--
la electrónica, incluso unas baterías--
07:29
the machine can still fly,
albeit in a degraded fashion.
albeit in a degraded fashion.
114
437800
3336
la máquina todavía puede volar,
aunque de forma degradada.
aunque de forma degradada.
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
Vamos a demostrárselo ahora con
la desactivación de una de sus mitades.
la desactivación de una de sus mitades.
07:56
(Applause)
116
464240
3160
(Aplausos)
08:03
This last demonstration
117
471320
1336
Esta última demostración
08:04
is an exploration of synthetic swarms.
118
472680
2440
es una exploración
de enjambres sintéticos.
de enjambres sintéticos.
08:07
The large number of autonomous,
coordinated entities
coordinated entities
119
475560
2976
El gran número de
entidades autónomas, coordinados
entidades autónomas, coordinados
08:10
offers a new palette
for aesthetic expression.
for aesthetic expression.
120
478560
2736
ofrece una nueva paleta
para la expresión estética.
para la expresión estética.
08:13
We've taken commercially available
micro quadcopters,
micro quadcopters,
121
481320
2976
Hemos tomado microcuadricópteros
disponibles en el mercado,
disponibles en el mercado,
08:16
each weighing less
than a slice of bread, by the way,
than a slice of bread, by the way,
122
484320
2496
con un peso de menos de
una rebanada de pan,
una rebanada de pan,
08:18
and outfitted them
with our localization technology
with our localization technology
123
486840
2416
y equipados con nuestra
tecnología de localización
tecnología de localización
08:21
and custom algorithms.
124
489280
1576
y algoritmos personalizados.
08:22
Because each unit
knows where it is in space
knows where it is in space
125
490880
2096
Como cada unidad sabe
dónde está en el espacio
dónde está en el espacio
08:25
and is self-controlled,
126
493000
1376
y es autocontrolada,
08:26
there is really no limit to their number.
127
494400
2200
en realidad no hay límite a su número.
08:55
(Applause)
128
523840
3440
(Aplausos)
09:19
(Applause)
129
547360
4480
(Aplausos)
10:18
(Applause)
130
606040
3640
(Aplausos)
10:35
Hopefully, these demonstrations
will motivate you to dream up
will motivate you to dream up
131
623960
3096
Ojalá estas manifestaciones
los motiven a soñar
los motiven a soñar
10:39
new revolutionary roles
for flying machines.
for flying machines.
132
627080
2400
nuevas funciones revolucionarias
para drones.
para drones.
10:42
That ultrasafe one over there for example
133
630560
2096
Ese ultra seguro de allí, por ejemplo,
tiene aspiraciones de convertirse en
una pantalla volador en Broadway.
una pantalla volador en Broadway.
10:44
has aspirations to become
a flying lampshade on Broadway.
a flying lampshade on Broadway.
134
632680
3016
10:47
(Laughter)
135
635720
2056
(Risas)
10:49
The reality is that it is
difficult to predict
difficult to predict
136
637800
2176
La realidad es que es difícil de predecir
10:52
the impact of nascent technology.
137
640000
1640
el impacto de la tecnología incipiente.
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
Para gente como nosotros, la recompensa
verdadera es el viaje y el acto creativo.
verdadera es el viaje y el acto creativo.
10:59
It's a continual reminder
139
647000
1416
Es un recordatorio continuo
11:00
of how wonderful and magical
the universe we live in is,
the universe we live in is,
140
648440
2920
del maravilloso y mágico universo
en el que vivimos,
en el que vivimos,
11:03
that it allows creative, clever creatures
141
651840
2936
que permite a las criaturas
inteligentes, creativas,
inteligentes, creativas,
11:06
to sculpt it in such spectacular ways.
142
654800
2520
esculpir de una manera
tan espectacular.
tan espectacular.
11:09
The fact that this technology
143
657800
1776
El hecho de que esta tecnología
11:11
has such huge commercial
and economic potential
and economic potential
144
659600
3416
tiene tan enorme potencial
comercial y económico
comercial y económico
11:15
is just icing on the cake.
145
663040
1416
es solo la guinda del pastel.
11:16
Thank you.
146
664480
1216
Gracias.
11:17
(Applause)
147
665720
3240
(Aplausos)
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