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

پیتر فنهاستر: ریزیرو (Rezero )، ربا ت سیار را ملاقات کنید ( ملاقات ریزیرو ، رُبات سیار رقصنده)

Filmed:
599,850 views

پیتر فنهاستر، روی صحنۀ تد (TEDGlobal) ، ریزیرو ( Rezero) ، رُباتی که روی یک توپ قرار دارد را به نمایش می گذارد. طراحی و ساخت آن توسط گروهی از دانشجویان مهندسی صورت گرفته و ریزیرو ( Rezero) اولین رُباتی است که می تواند سریع و زیبا حرکت کند و حتی برقصد.
- 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 introduceمعرفی کنید to you Rezeroریدر.
0
1000
3000
اجازه دهید ریزیرو ( Rezero) را به شما معرفی کنم.
00:19
This little fellowهمکار was developedتوسعه یافته
1
4000
2000
این دوست کوچولو توسط گروهی از دانشجویان کارشناسی
00:21
by a groupگروه of 10 undergraduateکارشناسی studentsدانش آموزان
2
6000
2000
این دوست کوچولو توسط گروهی از دانشجویان کارشناسی
00:23
at the Autonomousخود مختار Systemsسیستم های Laboratoryآزمایشگاه
3
8000
2000
در لابراتوار Autonomous Systems ( آزمایشگاه سیستمهای مستقل) در انستیتو تکنولوژی شهر زوریخ طراحی و اجرا شده است.
00:25
at ETH-ZurichETH-Zurich.
4
10000
2000
در لابراتوار Autonomous Systems در انستیتو تکنولوژی شهر زوریخ طراحی و اجرا شده است.
00:27
Our robotربات belongsمتعلق به to a familyخانواده of robotsروبات ها
5
12000
2000
رُبات ما متعلق به خانوادۀ رُباتها یی است به نام رُباتهای سیار(Ballbots).
00:29
calledبه نام Ballbotsرأی دهندگان.
6
14000
2000
رُبات ما متعلق به خانوادۀ رُبات یی است به نام رُباتهای سیار(Ballbots).
00:31
Insteadبجای of wheelsچرخ ها, a BallbotBallbot is balancingتعادل
7
16000
2000
یک Ballbot بجای داشتن چرخ، روی یک توپ تعادل داشته و حرکت می کند.
00:33
and movingدر حال حرکت on one singleتنها ballتوپ.
8
18000
2000
یک Ballbot بجای داشتن چرخ، روی یک توپ تعادل داشته و حرکت می کند.
00:35
The mainاصلی characteristicsمشخصات of suchچنین a systemسیستم is
9
20000
2000
یکی از ویژگیهای مهم این دستگاه آن است
00:37
that there's one soleتنها contactتماس pointنقطه to the groundزمینی.
10
22000
3000
که تنها روی یک نقطه روی زمین اتکا دارد.
00:40
This meansبه معنای that the robotربات
11
25000
2000
این بدان معنی است که این رُبات ذاتا" تعادل ندارد.
00:42
is inherentlyذاتا unstableناپایدار.
12
27000
2000
این بدان معنی است که این ربات ذاتا" تعادل ندارد.
00:44
It's like when I am tryingتلاش کن to standایستادن
13
29000
2000
مثل این که من بخواهم روی یک پا بایستم.
00:46
on one footپا.
14
31000
1000
مثل این که من بخواهم روی یک پا بایستم.
00:47
You mightممکن askپرسیدن yourselfخودت, what's the usefulnessمفید بودن
15
32000
2000
ممکن است بپرسید، فایدۀ یک رُبات بدون تعادل وبی ثبات چیست؟
00:49
of a robotربات that's unstableناپایدار?
16
34000
2000
ممکن است بپرسید، فایدۀ یک رُبات بدون تعادل وبی ثبات چیست؟
00:51
Now we'llخوب explainتوضیح that in a secondدومین.
17
36000
2000
حال ما آنرا به زودی توضیح می دهیم.
00:53
Let me first explainتوضیح how Rezeroریدر
18
38000
2000
اول اجازه دهید توضیح دهم که چطور ریزیرو ( Rezero) عملا" تعادل خود را حفظ می کند.
00:55
actuallyدر واقع keepsنگه می دارد his balanceتعادل.
19
40000
2000
اول اجازه دهید توضیح دهم که چطور ریزیرو ( Rezero) عملا" تعادل خود را حفظ می کند.
00:57
Rezeroریدر keepsنگه می دارد his balanceتعادل by constantlyبه طور مداوم
20
42000
2000
ریزیرو ( Rezero) با اندازه گیری متناوب زاویۀ حرکتی اش بوسیلۀ یک سنسور، تعادل خود را حفظ می کند.
00:59
measuringاندازه گیری his pitchگام صدا angleزاویه with a sensorسنسور.
21
44000
3000
ریزیرو ( Rezero) با اندازه گیری متناوب زاویۀ حرکتی اش بوسیلۀ یک سنسور، تعادل خود را حفظ می کند.
01:02
He then counteractsمخالفان and avoidsاجتناب می کند topplingسرازیر شدن over
22
47000
3000
او سپس عمل متقابل را انجام داده و با چرخش مناسب موتورها ، از واژگون شدنش جلوگیری می کند.
01:05
by turningچرخش the motorsموتورها appropriatelyبه درستی.
23
50000
2000
او سپس عمل متقابل را انجام داده و با چرخش مناسب موتورها ، از واژگون شدنش جلوگیری می کند.
01:07
This happensاتفاق می افتد 160 timesبار perدر هر secondدومین,
24
52000
2000
این عمل 160 بار در ثانیه انجام می شود،
01:09
and if anything failsشکست می خورد in this processروند,
25
54000
2000
و اگر چیزی در این روند درست کار نکند،
01:11
Rezeroریدر would immediatelyبلافاصله fallسقوط to the groundزمینی.
26
56000
3000
ریزیرو ( Rezero) بلافاصله به زمین می افتد.
01:14
Now to moveحرکت and to balanceتعادل,
27
59000
2000
حال ریزیرو ( Rezero) برای حرکت و تعادل، نیاز به چرخاندن توپ دارد.
01:16
Rezeroریدر needsنیاز دارد to turnدور زدن the ballتوپ.
28
61000
2000
حال ریزیرو ( Rezero) برای حرکت و تعادل، نیاز به چرخاندن توپ دارد.
01:18
The ballتوپ is drivenرانده by threeسه specialویژه wheelsچرخ ها
29
63000
2000
سه چرخ مخصوص، توپ را می چرخانند
01:20
that allowاجازه دادن Rezeroریدر to moveحرکت into any directionجهت
30
65000
3000
و باعث حرکت ریزیرو ( Rezero) در همه جهات و همچنین بطور همزمان حول محور خود می شوند.
01:23
and alsoهمچنین moveحرکت around his ownخودت axisمحور
31
68000
2000
و باعث حرکت ریزیرو ( Rezero) در همه جهات و همچنین بطور همزمان حول محور خود می شوند.
01:25
at the sameیکسان time.
32
70000
4000
و باعث حرکت ریزیرو ( Rezero) در همه جهات و همچنین بطور همزمان حول محور خود می شوند.
01:29
Dueناشی از to his instabilityبی ثباتی, Rezeroریدر is always
33
74000
2000
ریزیرو ( Rezero) به علت بی ثباتی اش، دائم در حرکت است.
01:31
in motionحرکت. Now here'sاینجاست the trickترفند.
34
76000
2000
فوت و فن اینکار در اینجاست.
01:33
It's indeedدر واقع exactlyدقیقا this instabilityبی ثباتی that allowsاجازه می دهد
35
78000
3000
در حقیقت، دقیقا" همین عدم ثبات است که باعث می شود یک رُبات بطور فعالانه ای حرکت کند.
01:36
a robotربات to moveحرکت very [dynamicallyبه صورت پویا].
36
81000
2000
در حقیقت، دقیقا" همین عدم ثبات است که باعث می شود یک رُبات بطور فعالانه ای حرکت کند.
01:38
Let's playبازی a little.
37
83000
2000
بیایید کمی بازی کنیم.
01:40
You mayممکن است have wonderedشگفت زده what happensاتفاق می افتد
38
85000
2000
شاید براتون جالب باشه بدانید که اگر من رُبات را هل بدهم، چه اتفاقی می افتد.
01:42
if I give the robotربات a little pushفشار دادن.
39
87000
3000
شاید براتون جالب باشه بدانید که اگر من رُبات را هل بدهم، چه اتفاقی می افتد.
01:47
In this modeحالت, he's tryingتلاش کن to maintainحفظ
40
92000
2000
در این حالت، او سعی در حفظ موقعیت مکانی خود دارد.
01:49
his positionموقعیت.
41
94000
3000
در این حالت، او سعی در حفظ موقعیت مکانی خود دارد.
01:52
For the nextبعد demoنسخه ی نمایشی, I'd like you to introduceمعرفی کنید
42
97000
3000
برای نمایش نمونۀ بعدی، مایلم دو نفر را به شما معرفی کنم،
01:55
to my colleaguesهمکاران Michaelمایکل, on the computerکامپیوتر,
43
100000
3000
همکارم، مایکل ، مسئول کامپیوتر
01:58
and Thomasتوماس who'sچه کسی است helpingکمک me onstageصحنه.
44
103000
3000
و توماس که مرا روی صحنه کمک می کند.
02:02
In the nextبعد modeحالت, Rezeroریدر is passiveمنفعل,
45
107000
2000
در حالت بعدی، ریزیرو ( Rezero) بدون اختیار است،
02:04
and we can moveحرکت him around.
46
109000
3000
و ما می توانیم آنرا به اطراف حرکت دهیم.
02:08
With almostتقریبا no forceزور I can controlکنترل
47
113000
2000
تقریبا" بدون هیچ فشار خاصی ، می توانم مکان و سرعت آنرا کنترل کنم.
02:10
his positionموقعیت and his velocityسرعت.
48
115000
3000
تقریبا" بدون هیچ فشار خاصی ، می توانم مکان و سرعت آنرا کنترل کنم.
02:16
I can alsoهمچنین make him spinچرخش.
49
121000
3000
همینطور می توانم آنرا به چرخش وا دارم.
02:30
In the nextبعد modeحالت, we can get Rezeroریدر
50
135000
2000
در حالت بعدی می توانیم کاری کنیم که ریزیرو ( Rezero) به دنبال کسی حرکت کند.
02:32
to followدنبال کردن a personفرد.
51
137000
3000
در حالت بعدی می توانیم کاری کنیم که ریزیرو ( Rezero) به دنبال کسی حرکت کند.
02:35
He's now keepingنگه داشتن a constantثابت distanceفاصله to Thomasتوماس.
52
140000
3000
او حالا فاصلۀ مشخصی را با توماس حفظ می کند.
02:42
This worksآثار with a laserلیزر sensorسنسور
53
147000
2000
اینکار توسط سنسوری است که در بالای سر ریزیرو ( Rezero) نصب شده است.
02:44
that's mountedنصب شده on topبالا of Rezeroریدر.
54
149000
2000
اینکار توسط سنسوری است که در بالای سر ریزیرو ( Rezero) نصب شده است.
02:50
With the sameیکسان methodروش, we can alsoهمچنین
55
155000
2000
با همین روش می توانیم کاری کنیم که به دور یک فرد بچرخد.
02:52
get him to circleدایره a personفرد.
56
157000
3000
با همین روش می توانیم کاری کنیم که به دور یک فرد بچرخد.
02:57
We call this the orbitingدر حال چرخش modeحالت.
57
162000
4000
ما آنرا حالت چرخش مداری می نامیم.
03:10
All right, thank you, Thomasتوماس.
58
175000
2000
بسیار خوب، ممنون توماس.
03:12
(Applauseتشویق و تمجید)
59
177000
4000
( تشویق حاضرین)
03:16
Now, what's the use of this technologyتکنولوژی?
60
181000
3000
خوب حالا، کاربرد این تکنولوژی چیست؟
03:22
For now, it's an experimentآزمایشی, but let me
61
187000
2000
هم اکنون، این یک آزمایش است،
03:24
showنشان بده you some possibleامکان پذیر است futureآینده applicationsبرنامه های کاربردی.
62
189000
3000
اما اجازه دهید برخی کاربردهای احتمالی آن در آیندۀ را به شما نشان دهم.
03:28
Rezeroریدر could be used in exhibitionsنمایشگاه ها or parksپارک ها.
63
193000
2000
از ریزیرو ( Rezero) می توان در نمایشگاهها و پارکها استفاده کرد.
03:30
With a screenصفحه نمایش it could informآگاه کردن people or showنشان بده
64
195000
2000
با استفاده از یک صفحۀ نمایشی می تواند اطلاعاتی به مردم داده
03:32
them around in a funسرگرم کننده and entertainingسرگرم کننده way.
65
197000
3000
یا بصورت جالب و سرگرم کننده ای اطراف را به آنها نشان دهد.
03:35
In a hospitalبیمارستان, this deviceدستگاه could be used to
66
200000
2000
از آن می توان در بیمارستانها برای انتقال تجهیزات پزشکی استفاده کرد.
03:37
carryحمل around medicalپزشکی equipmentتجهیزات.
67
202000
2000
از آن می توان در بیمارستانها برای انتقال تجهیزات پزشکی استفاده کرد.
03:39
Dueناشی از to the BallbotBallbot systemسیستم, it has a very smallکوچک
68
204000
2000
به دلیل سیستمی که Ballbot دارد، ردِّ پای گوچکی داشته
03:41
footprintرد پای and it's alsoهمچنین easyآسان to moveحرکت around.
69
206000
3000
و براحتی اینطرف و آنطرف می رود.
03:44
And of courseدوره, who wouldn'tنمی خواهم like
70
209000
2000
و البتۀ چه کسی دوست ندارد روی همچین وسیله ای حرکت نکند؟
03:46
to take a rideسوار شدن on one of these.
71
211000
3000
و البتۀ چه کسی دوست ندارد روی همچین وسیله ای حرکت نکند؟
03:49
And these are more practicalکاربردی applicationsبرنامه های کاربردی.
72
214000
2000
و اینها کاربردهای عملی تر آن است.
03:51
But there's alsoهمچنین a certainمسلم - قطعی beautyزیبایی
73
216000
2000
اما یک زیبایی خاصی نیز در مورد این تکنولوژی وجود دارد.
03:53
withinدر داخل this technologyتکنولوژی.
74
218000
2000
اما یک زیبایی خاصی نیز در مورد این تکنولوژی وجود دارد.
03:55
(Musicموسیقی)
75
220000
9000
( موزیک)
04:58
(Applauseتشویق و تمجید)
76
283000
1000
( تشویق حاضرین)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
متشکرم.
05:01
(Applauseتشویق و تمجید)
78
286000
4000
( تشویق حاضرین)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
متشکرم.
Translated by Farnaz Saghafi
Reviewed by soheila Jafari

▲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