TED2012
Vijay Kumar: Robots that fly ... and cooperate
ویجی کومار: روبات هایی که پرواز ... و با همدیگر همکاری میکنند
Filmed:
Readability: 4.5
5,188,706 views
ویجی کومار و تیم او در آزمایشگاهش در پن، پرنده‌های چهار ملخه کوچک و چابکی ساخته‌اند که بصورت گروهی باهمدیگر پرواز میکنند، یکدیگر را احساس می کنند و خیلی سریع باهمدیگر تیم تشکیل میدهند-- برای انجام عملیات ساختمانی، بررسی بلایای طبیعی و کارهای بیشتر.
Vijay Kumar - Roboticist
As the dean of the University of Pennsylvania's School of Engineering and Applied Science, Vijay Kumar studies the control and coordination of multi-robot formations. Full bio
As the dean of the University of Pennsylvania's School of Engineering and Applied Science, Vijay Kumar studies the control and coordination of multi-robot formations. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:20
Good morning.
0
5000
2000
صبح بخیر.
00:22
I'm here today to talk
1
7000
2000
من اینجا هستم تا درباره پرواز مستقل و خودکار یک نوع توپ صحبت کنم.
00:24
about autonomous, flying beach balls.
2
9000
3000
من اینجا هستم تا درباره پرواز مستقل و خودکار یک نوع توپ صحبت کنم.
00:27
No, agile aerial robots like this one.
3
12000
4000
نه، میخواهم درباره ربات پرنده و چالاکی مثل این یکی صحبت کنم.
00:31
I'd like to tell you a little bit about the challenges in building these
4
16000
3000
من می خواهم کمی در مورد چالشهایی که در ساخت این (ربات) داشتیم
00:34
and some of the terrific opportunities
5
19000
2000
و برخی از فرصت های فوق العاده ای که برای استفاده از این فن آوری وجود دارد را به شما بگویم.
00:36
for applying this technology.
6
21000
2000
و برخی از فرصت های فوق العاده ای که برای استفاده از این فن آوری وجود دارد را به شما بگویم.
00:38
So these robots
7
23000
2000
خُب این ربات با وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین مرتبط هستند.
00:40
are related to unmanned aerial vehicles.
8
25000
3000
خُب این ربات با وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین مرتبط هستند.
00:43
However, the vehicles you see here are big.
9
28000
3000
اما وسایل نقلیه ای که شما در اینجا میبینید بزرگ هستند.
00:46
They weigh thousands of pounds,
10
31000
2000
هزاران پوند وزن دارند، و به هیچ وجه چالاک و سریع نیستند.
00:48
are not by any means agile.
11
33000
2000
هزاران پوند وزن دارند، و به هیچ وجه چالاک و سریع نیستند.
00:50
They're not even autonomous.
12
35000
2000
حتی اونها مستقل و خودکار هم نیستند.
00:52
In fact, many of these vehicles
13
37000
2000
در حقیقت تعداد زیادی از این وسایل نقلیه توسط خدمه پرواز
00:54
are operated by flight crews
14
39000
2000
در حقیقت تعداد زیادی از این وسایل نقلیه توسط خدمه پرواز
00:56
that can include multiple pilots,
15
41000
3000
که شامل چندین خلبان، اپراتورهای سنسورها و هماهنگ کنندگان ماموریت هستند، اداره می شوند.
00:59
operators of sensors
16
44000
2000
که شامل چندین خلبان، اپراتورهای سنسورها و هماهنگ کنندگان ماموریت هستند، اداره می شوند.
01:01
and mission coordinators.
17
46000
2000
که شامل چندین خلبان، اپراتورهای سنسورها و هماهنگ کنندگان ماموریت هستند، اداره می شوند.
01:03
What we're interested in is developing robots like this --
18
48000
2000
چیزی که ما برای توسعه دادن این رباتها به آن علاقمندیم---
01:05
and here are two other pictures --
19
50000
2000
این هم دو تصویر دیگه --
01:07
of robots that you can buy off the shelf.
20
52000
3000
توسعه رباتهایی است که بتوان آنها را از مغازه‌ها خریداری کرد.
01:10
So these are helicopters with four rotors
21
55000
3000
خب اینها هلیکوپترهایی چهار ملخه هستند
01:13
and they're roughly a meter or so in scale
22
58000
4000
و تفریبا یک متر طول و چند پوند وزن دارند.
01:17
and weigh several pounds.
23
62000
2000
و تفریبا یک متر طول و چند پوند وزن دارند.
01:19
And so we retrofit these with sensors and processors,
24
64000
3000
خُب ما سنسورهایی و پردازشگرهایی به این رباتها اضافه میکنیم،
01:22
and these robots can fly indoors
25
67000
2000
و این رباتها میتوانند در محیط سرپوشیده بدون سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS پرواز کنند.
01:24
without GPS.
26
69000
2000
و این رباتها میتوانند در محیط سرپوشیده بدون سیستم تعیین موقعیت جهانی GPS پرواز کنند.
01:26
The robot I'm holding in my hand
27
71000
2000
رباتی که در دست من است یکی از آنهاست که توسط دو نفر از دانشجویان، آلکس و دنیل ساخته شده.
01:28
is this one,
28
73000
2000
رباتی که در دست من است یکی از آنهاست که توسط دو نفر از دانشجویان، آلکس و دنیل ساخته شده.
01:30
and it's been created by two students,
29
75000
3000
رباتی که در دست من است یکی از آنهاست که توسط دو نفر از دانشجویان، آلکس و دنیل ساخته شده.
01:33
Alex and Daniel.
30
78000
2000
رباتی که در دست من است یکی از آنهاست که توسط دو نفر از دانشجویان، آلکس و دنیل ساخته شده.
01:35
So this weighs a little more
31
80000
2000
خُب این کمی بیشتر از یک دهم پوند وزن دارد.
01:37
than a tenth of a pound.
32
82000
2000
خُب این کمی بیشتر از یک دهم پوند وزن دارد.
01:39
It consumes about 15 watts of power.
33
84000
2000
و حدود ۱۵ وات برق مصرف میکند.
01:41
And as you can see,
34
86000
2000
همانطور که می بینید، این حدود هشت اینج قطر داره.
01:43
it's about eight inches in diameter.
35
88000
2000
همانطور که می بینید، این حدود هشت اینج قطر داره.
01:45
So let me give you just a very quick tutorial
36
90000
3000
اجازه دهید خیلی خلاصه به شما بگویم که این رباتها چکونه کار میکنند.
01:48
on how these robots work.
37
93000
2000
اجازه دهید خیلی خلاصه به شما بگویم که این رباتها چکونه کار میکنند.
01:50
So it has four rotors.
38
95000
2000
خُب این چهارتا ملخ داره.
01:52
If you spin these rotors at the same speed,
39
97000
2000
اگر این ملخ‌ها را با سرعت یکسان بچرخانیم، رباتها در هوا شناور میشوند.
01:54
the robot hovers.
40
99000
2000
اگر این ملخ‌ها را با سرعت یکسان بچرخانیم، رباتها در هوا شناور میشوند.
01:56
If you increase the speed of each of these rotors,
41
101000
3000
و اگر به سرعت هر یک از این ملخ‌ها بیافزائیم،
01:59
then the robot flies up, it accelerates up.
42
104000
3000
سپس این رباتها پرواز میکنند و شتابشان اضافه میشود.
02:02
Of course, if the robot were tilted,
43
107000
2000
البتهِ اگر رباتها کج شوند، و به طرف افق متمایل شوند،
02:04
inclined to the horizontal,
44
109000
2000
البتهِ اگر رباتها کج شوند، و به طرف افق متمایل شوند،
02:06
then it would accelerate in this direction.
45
111000
3000
سپس بدین جهت شتاب میگیره.
02:09
So to get it to tilt, there's one of two ways of doing it.
46
114000
3000
بنابر این برای اینکه این متمایل و سراشیب بشه، یکی از این دو شیوه برای انجام آن وجود داره.
02:12
So in this picture
47
117000
2000
خُب در این تصویر میبینید که ملخ چهارم سریع تر و ملخ دوم آهسته تر می چرخند.
02:14
you see that rotor four is spinning faster
48
119000
2000
خُب در این تصویر میبینید که ملخ چهارم سریع تر و ملخ دوم آهسته تر می چرخند.
02:16
and rotor two is spinning slower.
49
121000
2000
خُب در این تصویر میبینید که ملخ چهارم سریع تر و ملخ دوم آهسته تر می چرخند.
02:18
And when that happens
50
123000
2000
و وقتی این اتفاق میافته این لحظه ای است که ربات دور خودش می چرخد.
02:20
there's moment that causes this robot to roll.
51
125000
3000
و وقتی این اتفاق میافته این لحظه ای است که ربات دور خودش می چرخد.
02:23
And the other way around,
52
128000
2000
و شیوه دیگر اینکه، اگر شما سرعت ملخ سوم را اضافه کنید
02:25
if you increase the speed of rotor three
53
130000
3000
و شیوه دیگر اینکه، اگر شما سرعت ملخ سوم را اضافه کنید
02:28
and decrease the speed of rotor one,
54
133000
2000
و سرعت ملخ شماره یک را کم کنید، سپس ربات به جلو می چرخد.
02:30
then the robot pitches forward.
55
135000
3000
و سرعت ملخ شماره یک را کم کنید، سپس ربات به جلو می چرخد.
02:33
And then finally,
56
138000
2000
و نهایتا، اگر یک جفت از ملخ‌های روبرو را سریع تر از جفت دیگر بچرخانید،
02:35
if you spin opposite pairs of rotors
57
140000
2000
و نهایتا، اگر یک جفت از ملخ‌های روبرو را سریع تر از جفت دیگر بچرخانید،
02:37
faster than the other pair,
58
142000
2000
و نهایتا، اگر یک جفت از ملخ‌های روبرو را سریع تر از جفت دیگر بچرخانید،
02:39
then the robot yaws about the vertical axis.
59
144000
2000
سپس این ربات حول محور عمودی منحرف و متمایل میشود.
02:41
So an on-board processor
60
146000
2000
خُب یک پردازنده بر روی برد نگاه میکند که چه حرکتی برای انجام یک عمل نیاز است
02:43
essentially looks at what motions need to be executed
61
148000
3000
خُب یک پردازنده بر روی برد نگاه میکند که چه حرکتی برای انجام یک عمل نیاز است
02:46
and combines these motions
62
151000
2000
و ترکیبی از این حرکتها و شکل‌ها را ۶۰۰ مرتبه در ثانیه به موتورهای فرمان ارسال میکنند.
02:48
and figures out what commands to send to the motors
63
153000
3000
و ترکیبی از این حرکتها و شکل‌ها را ۶۰۰ مرتبه در ثانیه به موتورهای فرمان ارسال میکنند.
02:51
600 times a second.
64
156000
2000
و ترکیبی از این حرکتها و شکل‌ها را ۶۰۰ مرتبه در ثانیه به موتورهای فرمان ارسال میکنند.
02:53
That's basically how this thing operates.
65
158000
2000
اساسا این (ربات) به این شکل کار میکند.
02:55
So one of the advantages of this design
66
160000
2000
خب یکی از مزیتهای این طراحی اینه که هنگامی که اندازه را کوچکتر میکنید رباتها بطور طبیعی سریع و چابک میشوند.
02:57
is, when you scale things down,
67
162000
2000
خب یکی از مزیتهای این طراحی اینه که هنگامی که اندازه را کوچکتر میکنید رباتها بطور طبیعی سریع و چابک میشوند.
02:59
the robot naturally becomes agile.
68
164000
3000
خب یکی از مزیتهای این طراحی اینه که هنگامی که اندازه را کوچکتر میکنید رباتها بطور طبیعی سریع و چابک میشوند.
03:02
So here R
69
167000
2000
در اینجا R مشخصه طول یک ربات است.
03:04
is the characteristic length of the robot.
70
169000
2000
در اینجا R مشخصه طول یک ربات است.
03:06
It's actually half the diameter.
71
171000
3000
که در واقع نصف قطر آن است.
03:09
And there are lots of physical parameters that change
72
174000
3000
در اینجا تعداد زیادی پارامترهای فیزیکی است وقتی که اندازه R کم میشود تغییر میکنند.
03:12
as you reduce R.
73
177000
2000
در اینجا تعداد زیادی پارامترهای فیزیکی است وقتی که اندازه R کم میشود تغییر میکنند.
03:14
The one that's the most important
74
179000
2000
مهمترین آن اینرسی( تمایل به سکون) یا مقاومت در برابر حرکت است.
03:16
is the inertia or the resistance to motion.
75
181000
2000
مهمترین آن اینرسی( تمایل به سکون) یا مقاومت در برابر حرکت است.
03:18
So it turns out,
76
183000
2000
پس مشخص میشه اینرسی، که زاویه حرکت را کنترل میکنه،
03:20
the inertia, which governs angular motion,
77
185000
3000
پس مشخص میشه اینرسی، که زاویه حرکت را کنترل میکنه،
03:23
scales as a fifth power of R.
78
188000
3000
با توان پنجم R تغییر اندازه میدهد.
03:26
So the smaller you make R,
79
191000
2000
بنابر این هرچه Rکوچکتری بسازید، بطور چشمگیری اینرسی ( تمایل به سکون)کاهش می یابد.
03:28
the more dramatically the inertia reduces.
80
193000
3000
بنابر این هرچه Rکوچکتری بسازید، بطور چشمگیری اینرسی ( تمایل به سکون)کاهش می یابد.
03:31
So as a result, the angular acceleration,
81
196000
3000
بنابراین یه عنوان نتیجه، شتاب زاویه ای، که با آلفای یونانی نشان داده شده متناسب با یک بر روی R است.
03:34
denoted by Greek letter alpha here,
82
199000
2000
بنابراین یه عنوان نتیجه، شتاب زاویه ای، که با آلفای یونانی نشان داده شده متناسب با یک بر روی R است.
03:36
goes as one over R.
83
201000
2000
بنابراین یه عنوان نتیجه، شتاب زاویه ای، که با آلفای یونانی نشان داده شده متناسب با یک بر روی R است.
03:38
It's inversely proportional to R.
84
203000
2000
که رابظه معکوس با R دارد.
03:40
The smaller you make it the more quickly you can turn.
85
205000
3000
هرچه کوچکترآن را بسازید شما سریعتر میتوانید آن بچرخانید.
03:43
So this should be clear in these videos.
86
208000
2000
این موضوع در این ویدیوها کاملا مشهود است.
03:45
At the bottom right you see a robot
87
210000
3000
در پائین سمت راست یک ربات را میبینید که ۳۶۰ درجه در کمتر از نیم ثانیه میچرخد.
03:48
performing a 360 degree flip
88
213000
2000
در پائین سمت راست یک ربات را میبینید که ۳۶۰ درجه در کمتر از نیم ثانیه میچرخد.
03:50
in less than half a second.
89
215000
2000
در پائین سمت راست یک ربات را میبینید که ۳۶۰ درجه در کمتر از نیم ثانیه میچرخد.
03:52
Multiple flips, a little more time.
90
217000
3000
چند جانبه چرخیدن کمی زمان بیشتری میبرد.
03:55
So here the processes on board
91
220000
2000
پردازنده‌های روی برد الکترونیکی برای ایجاد ثبات در این ربات، در حال گرفتن بازخورد از شتاب سنج ها و ژیروسکوپ‌ها
03:57
are getting feedback from accelerometers
92
222000
2000
پردازنده‌های روی برد الکترونیکی برای ایجاد ثبات در این ربات، در حال گرفتن بازخورد از شتاب سنج ها و ژیروسکوپ‌ها
03:59
and gyros on board
93
224000
2000
پردازنده‌های روی برد الکترونیکی برای ایجاد ثبات در این ربات، در حال گرفتن بازخورد از شتاب سنج ها و ژیروسکوپ‌ها
04:01
and calculating, like I said before,
94
226000
2000
و محاسبه آن اطلاعات هستند، همانطور که قبلا گفتم با سرعت ۶۰۰ بار در ثانیه.
04:03
commands at 600 times a second
95
228000
2000
و محاسبه آن اطلاعات هستند، همانطور که قبلا گفتم با سرعت ۶۰۰ بار در ثانیه.
04:05
to stabilize this robot.
96
230000
2000
و محاسبه آن اطلاعات هستند، همانطور که قبلا گفتم با سرعت ۶۰۰ بار در ثانیه.
04:07
So on the left, you see Daniel throwing this robot up into the air.
97
232000
3000
خُب در سمت چپ، دنیل را میبینید که این ربات را به هوا پرتاب میکند.
04:10
And it shows you how robust the control is.
98
235000
2000
و این به شما نشان میدهد که چگونه سیستم کنترل آن قدرتمند و قوی است.
04:12
No matter how you throw it,
99
237000
2000
مهم نیست که چگونه آن را پرتاب میکنید،
04:14
the robot recovers and comes back to him.
100
239000
4000
ربات (جهتش) را درست میکند و به طرف او برمیگردد.
04:18
So why build robots like this?
101
243000
2000
خُب چرا رباتی مثل این ساخته میشود؟
04:20
Well robots like this have many applications.
102
245000
3000
رباتهایی مثل این کاربرد هایی بسیار زیادی دارند.
04:23
You can send them inside buildings like this
103
248000
3000
میتوان آنها را به ساختمان‌هایی مثل این فرستاد
04:26
as first responders to look for intruders,
104
251000
3000
برای اینکه ببینیم کسی بدون اجازه به آنها وارد شده یا نه،
04:29
maybe look for biochemical leaks,
105
254000
3000
یا شاید برای اینکه ببینیم مواد بیوشیمیایی یا گازی در آنجا نشت کرده یا نه.
04:32
gaseous leaks.
106
257000
2000
یا شاید برای اینکه ببینیم مواد بیوشیمیایی یا گازی در آنجا نشت کرده یا نه.
04:34
You can also use them
107
259000
2000
همچنین میتوانید از آنها برای کارهای ساختمانی استفاده کنید.
04:36
for applications like construction.
108
261000
2000
همچنین میتوانید از آنها برای کارهای ساختمانی استفاده کنید.
04:38
So here are robots carrying beams, columns
109
263000
4000
خُب این رباتهایی هستد که تیرها و ستونها را حمل میکنند و سازه های مکعبی شکل میسازند.
04:42
and assembling cube-like structures.
110
267000
3000
خُب این رباتهایی هستد که تیرها و ستونها را حمل میکنند و سازه های مکعبی شکل میسازند.
04:45
I'll tell you a little bit more about this.
111
270000
3000
کمی بیشتر راجع به این با شما صحبت میکنم.
04:48
The robots can be used for transporting cargo.
112
273000
3000
رباتها میتوانند برای حمل کالا مورد استفاده قرار گیرند.
04:51
So one of the problems with these small robots
113
276000
3000
یکی از مشکلات با این رباتهای کوچک ظرفیت آنها برای حمل محموله است.
04:54
is their payload carrying capacity.
114
279000
2000
یکی از مشکلات با این رباتهای کوچک ظرفیت آنها برای حمل محموله است.
04:56
So you might want to have multiple robots
115
281000
2000
پس ممکنه که شما رباتهای متعددی برای حمل محموله لازم داشته باشید.
04:58
carry payloads.
116
283000
2000
پس ممکنه که شما رباتهای متعددی برای حمل محموله لازم داشته باشید.
05:00
This is a picture of a recent experiment we did --
117
285000
2000
این تصویری از آزمایشیست که ما اخیرا انجام دادیم--
05:02
actually not so recent anymore --
118
287000
2000
در واقع [این آزمایش] خیلی هم جدید نیست --
05:04
in Sendai shortly after the earthquake.
119
289000
3000
این مدت کوتاهی بعد از زلزله ساندی Sendai است
05:07
So robots like this could be sent into collapsed buildings
120
292000
3000
خُب رباتهایی مثل این را میتوان به داخل ساختمانهای فرو ریخته فرستاد
05:10
to assess the damage after natural disasters,
121
295000
2000
که خسارات بعد از بلایای طبیعی را ارزیابی کنند،
05:12
or sent into reactor buildings
122
297000
3000
و یا به ساختمانهای راکتورها فرستاد تا سطح تشعشات رادیواکتیو را نقشه برداری کنند.
05:15
to map radiation levels.
123
300000
3000
و یا به ساختمانهای راکتورها فرستاد تا سطح تشعشات رادیواکتیو را نقشه برداری کنند.
05:19
So one fundamental problem
124
304000
2000
خُب یک مشکل بنیادی که رباتها باید حل کنند اینه که اگر اینها خودکارو مستقل باشند
05:21
that the robots have to solve if they're to be autonomous
125
306000
3000
خُب یک مشکل بنیادی که رباتها باید حل کنند اینه که اگر اینها خودکارو مستقل باشند
05:24
is essentially figuring out
126
309000
2000
باید اساسا بتوانند بفهمند که چگونه از نقطه A به نقطه B بروند.
05:26
how to get from point A to point B.
127
311000
2000
باید اساسا بتوانند بفهمند که چگونه از نقطه A به نقطه B بروند.
05:28
So this gets a little challenging
128
313000
2000
از این رو این مسئله کمی سخت میشود زیرا ساختار حرکتی رباتها بسیار پیچیده است.
05:30
because the dynamics of this robot are quite complicated.
129
315000
3000
از این رو این مسئله کمی سخت میشود زیرا ساختار حرکتی رباتها بسیار پیچیده است.
05:33
In fact, they live in a 12-dimensional space.
130
318000
2000
در حقیقت آنها در فضای دوازده بعدی حرکت میکنند.
05:35
So we use a little trick.
131
320000
2000
خُب ما از یک ترفند کوچک استفاده کردیم.
05:37
We take this curved 12-dimensional space
132
322000
3000
ما این منحنی دوازده بعدی را گرفتیم و به فضای چهار بعدی مسطح تبدیل کردیم.
05:40
and transform it
133
325000
2000
ما این منحنی دوازده بعدی را گرفتیم و به فضای چهار بعدی مسطح تبدیل کردیم.
05:42
into a flat four-dimensional space.
134
327000
2000
ما این منحنی دوازده بعدی را گرفتیم و به فضای چهار بعدی مسطح تبدیل کردیم.
05:44
And that four-dimensional space
135
329000
2000
و این فضای چهار بعدی شامل محورهای X , Y, Z و زاویه انحراف (ربات) هستند.
05:46
consists of X, Y, Z and then the yaw angle.
136
331000
3000
و این فضای چهار بعدی شامل محورهای X , Y, Z و زاویه انحراف (ربات) هستند.
05:49
And so what the robot does
137
334000
2000
خُب کاری که ربات میکنه چیزیست که ما به آن طراحی حداقل مسیر ضربه است.
05:51
is it plans what we call a minimum snap trajectory.
138
336000
4000
خُب کاری که ربات میکنه چیزیست که ما به آن طراحی حداقل مسیر ضربه است.
05:55
So to remind you of physics,
139
340000
2000
برای اینکه فیزیک را به شما یادآوری کنم،
05:57
you have position, derivative, velocity,
140
342000
2000
شما موقعیت، مشتق، سرعت و سپس شتاب وپس از آن تکان تند و سریع و بعد ضربه محکم را دارید.
05:59
then acceleration,
141
344000
2000
شما موقعیت، مشتق، سرعت و سپس شتاب وپس از آن تکان تند و سریع و بعد ضربه محکم را دارید.
06:01
and then comes jerk
142
346000
2000
شما موقعیت، مشتق، سرعت و سپس شتاب وپس از آن تکان تند و سریع و بعد ضربه محکم را دارید.
06:03
and then comes snap.
143
348000
2000
شما موقعیت، مشتق، سرعت و سپس شتاب وپس از آن تکان تند و سریع و بعد ضربه محکم را دارید.
06:05
So this robot minimizes snap.
144
350000
3000
ربات ضربه را به حداقل می رساند.
06:08
So what that effectively does
145
353000
2000
پس آنچه که به طور موثر انجام میدهد تولید یک حرکت آرام و دلپذیر است.
06:10
is produces a smooth and graceful motion.
146
355000
2000
پس آنچه که به طور موثر انجام میدهد تولید یک حرکت آرام و دلپذیر است.
06:12
And it does that avoiding obstacles.
147
357000
3000
و از برخورد با موانع اجتناب میکند.
06:15
So these minimum snap trajectories in this flat space
148
360000
3000
خُب اینها حداقل مسیر ضربه در این فضای مسطح هستند و سپس به فضای پیچیده ۱۲ بعدی تبدیل میشوند که ربات باید برای کنترل و انجام عملیات آنها را بکار گیرد.
06:18
are then transformed back
149
363000
2000
خُب اینها حداقل مسیر ضربه در این فضای مسطح هستند و سپس به فضای پیچیده ۱۲ بعدی تبدیل میشوند که ربات باید برای کنترل و انجام عملیات آنها را بکار گیرد.
06:20
into this complicated 12-dimensional space,
150
365000
2000
خُب اینها حداقل مسیر ضربه در این فضای مسطح هستند و سپس به فضای پیچیده ۱۲ بعدی تبدیل میشوند که ربات باید برای کنترل و انجام عملیات آنها را بکار گیرد.
06:22
which the robot must do
151
367000
2000
خُب اینها حداقل مسیر ضربه در این فضای مسطح هستند و سپس به فضای پیچیده ۱۲ بعدی تبدیل میشوند که ربات باید برای کنترل و انجام عملیات آنها را بکار گیرد.
06:24
for control and then execution.
152
369000
2000
خُب اینها حداقل مسیر ضربه در این فضای مسطح هستند و سپس به فضای پیچیده ۱۲ بعدی تبدیل میشوند که ربات باید برای کنترل و انجام عملیات آنها را بکار گیرد.
06:26
So let me show you some examples
153
371000
2000
خُب اجازه دهید چند نمونه از اینکه حداقل مسیر ضربه چیست را به شما نشان بدهم.
06:28
of what these minimum snap trajectories look like.
154
373000
2000
خُب اجازه دهید چند نمونه از اینکه حداقل مسیر ضربه چیست را به شما نشان بدهم.
06:30
And in the first video,
155
375000
2000
در ویدئو اول، شما رباتی را میبینید که از نقطه A به نقطه B از طریق نقطه میانی میرود.
06:32
you'll see the robot going from point A to point B
156
377000
2000
در ویدئو اول، شما رباتی را میبینید که از نقطه A به نقطه B از طریق نقطه میانی میرود.
06:34
through an intermediate point.
157
379000
2000
در ویدئو اول، شما رباتی را میبینید که از نقطه A به نقطه B از طریق نقطه میانی میرود.
06:42
So the robot is obviously capable
158
387000
2000
خُب واضح است که ربات قادر به انجام مسیر منحنی است.
06:44
of executing any curve trajectory.
159
389000
2000
خُب واضح است که ربات قادر به انجام مسیر منحنی است.
06:46
So these are circular trajectories
160
391000
2000
خُب اینها مسیرهای دایره ای هستند که ربات در حدود دوبرابر شتاب گرانش را تحمل میکند.
06:48
where the robot pulls about two G's.
161
393000
3000
خُب اینها مسیرهای دایره ای هستند که ربات در حدود دوبرابر شتاب گرانش را تحمل میکند.
06:52
Here you have overhead motion capture cameras on the top
162
397000
4000
در اینجا شما دوربین های بالای سری که حرکتها را ضبط میکند را دارید که ۱۰۰بار درهر ثانیه به شما محل ربات را میگوید.
06:56
that tell the robot where it is 100 times a second.
163
401000
3000
در اینجا شما دوربین های بالای سری که حرکتها را ضبط میکند را دارید که ۱۰۰بار درهر ثانیه به شما محل ربات را میگوید.
06:59
It also tells the robot where these obstacles are.
164
404000
3000
همچنین این به شما میگوید که محل موانع در کجاست.
07:02
And the obstacles can be moving.
165
407000
2000
و موانع می توانند در حرکت باشند.
07:04
And here you'll see Daniel throw this hoop into the air,
166
409000
3000
در اینجا میتوانید ببینید که دانیل حلقه‌ها را به هوا پرتاب میکند،
07:07
while the robot is calculating the position of the hoop
167
412000
2000
در اینجا میتوانید ببینید که دانیل حلقه‌ها را به هوا پرتاب میکند،
07:09
and trying to figure out how to best go through the hoop.
168
414000
4000
و تلاش میکنند که بفهمند که بهترین مسیر برای عبور از حلقه ها کجاست.
07:13
So as an academic,
169
418000
2000
خُب بعنوان یک دانشگاهی، ما همواره یاد گرفته‌ایم که برای جمع آوری منابع مالی برای آزمایشگاهایمان از روی موانع بپریم، و ما از رباتهایمان برای انجام این کار استفاده میکنیم.
07:15
we're always trained to be able to jump through hoops to raise funding for our labs,
170
420000
3000
خُب بعنوان یک دانشگاهی، ما همواره یاد گرفته‌ایم که برای جمع آوری منابع مالی برای آزمایشگاهایمان از روی موانع بپریم، و ما از رباتهایمان برای انجام این کار استفاده میکنیم.
07:18
and we get our robots to do that.
171
423000
3000
خُب بعنوان یک دانشگاهی، ما همواره یاد گرفته‌ایم که برای جمع آوری منابع مالی برای آزمایشگاهایمان از روی موانع بپریم، و ما از رباتهایمان برای انجام این کار استفاده میکنیم.
07:21
(Applause)
172
426000
6000
( تشویق تماشاگران)
07:27
So another thing the robot can do
173
432000
2000
کار دیگری که این ربات میتوانند انجام دهد این است که به خاطر سپردن بخشی از مسیر است که یادگرفته و یا از قبل به آن برنامه داده شده.
07:29
is it remembers pieces of trajectory
174
434000
3000
کار دیگری که این ربات میتوانند انجام دهد این است که به خاطر سپردن بخشی از مسیر است که یادگرفته و یا از قبل به آن برنامه داده شده.
07:32
that it learns or is pre-programmed.
175
437000
2000
کار دیگری که این ربات میتوانند انجام دهد این است که به خاطر سپردن بخشی از مسیر است که یادگرفته و یا از قبل به آن برنامه داده شده.
07:34
So here you see the robot
176
439000
2000
خُب شما در اینجا شما ترکیب حرکت این ربات را میبینید که شتاب ایجاد میکند
07:36
combining a motion
177
441000
2000
خُب شما در اینجا شما ترکیب حرکت این ربات را میبینید که شتاب ایجاد میکند
07:38
that builds up momentum
178
443000
2000
خُب شما در اینجا شما ترکیب حرکت این ربات را میبینید که شتاب ایجاد میکند
07:40
and then changes its orientation and then recovers.
179
445000
3000
و سپس تعییر جهت میدهد و دوباره به مسیر اول برمی گردد.
07:43
So it has to do this because this gap in the window
180
448000
3000
خُب این باید این کار بکند زیرا شکاف پنجره کمی از عرض ربات بیشتر است.
07:46
is only slightly larger than the width of the robot.
181
451000
4000
خُب این باید این کار بکند زیرا شکاف پنجره کمی از عرض ربات بیشتر است.
07:50
So just like a diver stands on a springboard
182
455000
3000
بنابراین درست مانند یک غواص در تخته شیرجه می ایستد و سپس برای به دست آوردن شتاب روی آن میپرد،
07:53
and then jumps off it to gain momentum,
183
458000
2000
بنابراین درست مانند یک غواص در تخته شیرجه می ایستد و سپس برای به دست آوردن شتاب روی آن میپرد،
07:55
and then does this pirouette, this two and a half somersault through
184
460000
3000
و بعد میچرخد، دو و نیم بار پشتک میزند و سپس به آرامی به وضعیت اول برمیگردد ،
07:58
and then gracefully recovers,
185
463000
2000
و بعد میچرخد، دو و نیم بار پشتک میزند و سپس به آرامی به وضعیت اول برمیگردد ،
08:00
this robot is basically doing that.
186
465000
2000
این ربات اساسا این کار را انجام میدهد.
08:02
So it knows how to combine little bits and pieces of trajectories
187
467000
3000
این میداند که چگونه بخش های حرکت را ترکیب کند تا این ماموریت نسبتا دشوار را انجام دهد.
08:05
to do these fairly difficult tasks.
188
470000
4000
این میداند که چگونه بخش های حرکت را ترکیب کند تا این ماموریت نسبتا دشوار را انجام دهد.
08:09
So I want change gears.
189
474000
2000
خُب میخواهم موضوع را عوض کنم.
08:11
So one of the disadvantages of these small robots is its size.
190
476000
3000
یکی از معایب این رباتهای کوچک، اندازه آنهاست.
08:14
And I told you earlier
191
479000
2000
در قبلا عنوان کردم که ممکنه که ما بخواهیم تعداد زیادی ربات را بکار گیریم تا بر محدودیت اندازه آنها فایق آیم.
08:16
that we may want to employ lots and lots of robots
192
481000
2000
در قبلا عنوان کردم که ممکنه که ما بخواهیم تعداد زیادی ربات را بکار گیریم تا بر محدودیت اندازه آنها فایق آیم.
08:18
to overcome the limitations of size.
193
483000
3000
در قبلا عنوان کردم که ممکنه که ما بخواهیم تعداد زیادی ربات را بکار گیریم تا بر محدودیت اندازه آنها فایق آیم.
08:21
So one difficulty
194
486000
2000
خُب یک مشکل اینه که چگونه تعداد زیادی از این رباتها را هماهنگ کنیم؟
08:23
is how do you coordinate lots of these robots?
195
488000
3000
خُب یک مشکل اینه که چگونه تعداد زیادی از این رباتها را هماهنگ کنیم؟
08:26
And so here we looked to nature.
196
491000
2000
ما به طبیعت نگاه میکنیم.
08:28
So I want to show you a clip
197
493000
2000
میخواهم یک ویدئو از مورچه ها ی صحرای آفانوسترو در آزمایشگاه پرفسور ایتیفان پرات را به شما نشان دهم که یک شی را حمل میکنند.
08:30
of Aphaenogaster desert ants
198
495000
2000
میخواهم یک ویدئو از مورچه ها ی صحرای آفانوسترو در آزمایشگاه پرفسور ایتیفان پرات را به شما نشان دهم که یک شی را حمل میکنند.
08:32
in Professor Stephen Pratt's lab carrying an object.
199
497000
3000
میخواهم یک ویدئو از مورچه ها ی صحرای آفانوسترو در آزمایشگاه پرفسور ایتیفان پرات را به شما نشان دهم که یک شی را حمل میکنند.
08:35
So this is actually a piece of fig.
200
500000
2000
در واقع این یک تکه انجیر است.
08:37
Actually you take any object coated with fig juice
201
502000
2000
در واقع مورچه‌ها هر چیزی رو که روش با آب انجیر پوشیده شده باشه رو به لانه میبرند.
08:39
and the ants will carry them back to the nest.
202
504000
3000
در واقع مورچه‌ها هر چیزی رو که روش با آب انجیر پوشیده شده باشه رو به لانه میبرند.
08:42
So these ants don't have any central coordinator.
203
507000
3000
این مورچه ها هیچ هماهنگ کنند مرکزی ندارند.
08:45
They sense their neighbors.
204
510000
2000
آنها همسایه ها یشان را احساس میکنند.
08:47
There's no explicit communication.
205
512000
2000
هیچ ارتباط صریح و روشنی وجود ندارد.
08:49
But because they sense the neighbors
206
514000
2000
اما چونکه اونها همسایه گانشان را احساس میکنند
08:51
and because they sense the object,
207
516000
2000
و چونکه اونها اشیاء را احساس میکنند،
08:53
they have implicit coordination across the group.
208
518000
3000
آنها هماهنگی ضمنی در سراسر گروه دارند.
08:56
So this is the kind of coordination
209
521000
2000
خُب این یه نوعی هماهنگیست که ما میخواهیم رباتهایمان داشته باشند.
08:58
we want our robots to have.
210
523000
3000
خُب این یه نوعی هماهنگیست که ما میخواهیم رباتهایمان داشته باشند.
09:01
So when we have a robot
211
526000
2000
بنابر این وقتی که یک ربات داریم که با همسایه هااحاطه شده--
09:03
which is surrounded by neighbors --
212
528000
2000
بنابر این وقتی که یک ربات داریم که با همسایه هااحاطه شده--
09:05
and let's look at robot I and robot J --
213
530000
2000
اجازه دهید به ربات I و ربات J نگاه کنیم---
09:07
what we want the robots to do
214
532000
2000
چیزی که میخواهیم رباتها انجام دهند
09:09
is to monitor the separation between them
215
534000
3000
اینه که آنها در حالیکه در حال پرواز هستند، بر روی فاصله بین همدیگر نظارت داشته باشند.
09:12
as they fly in formation.
216
537000
2000
اینه که آنها در حالیکه در حال پرواز هستند، بر روی فاصله بین همدیگر نظارت داشته باشند.
09:14
And then you want to make sure
217
539000
2000
و سپس باید اطمینان حاصل کرد که این جدایی و فاصله در سطح قابل قبول است.
09:16
that this separation is within acceptable levels.
218
541000
2000
و سپس باید اطمینان حاصل کرد که این جدایی و فاصله در سطح قابل قبول است.
09:18
So again the robots monitor this error
219
543000
3000
خُب دوباره رباتها بر اشتباهاتشان نظارت میکنند و فرمانهای کنترلی را ۱۰۰ باردر ثانیه محاسبه میکنند،
09:21
and calculate the control commands
220
546000
2000
خُب دوباره رباتها بر اشتباهاتشان نظارت میکنند و فرمانهای کنترلی را ۱۰۰ باردر ثانیه محاسبه میکنند،
09:23
100 times a second,
221
548000
2000
خُب دوباره رباتها بر اشتباهاتشان نظارت میکنند و فرمانهای کنترلی را ۱۰۰ باردر ثانیه محاسبه میکنند،
09:25
which then translates to the motor commands 600 times a second.
222
550000
3000
که آنها به فرمانهای مربوط به موتور با سرعت ۶۰۰ بار در ثانیه تبدیل میشوند.
09:28
So this also has to be done
223
553000
2000
این هم باید بصورت غیرمتمرکز انجام شود.
09:30
in a decentralized way.
224
555000
2000
این نیز بصورت غیر متمرکز انجام میشود.
09:32
Again, if you have lots and lots of robots,
225
557000
2000
و دوباره اگر تعداد بسیار زیادی ربات داشته باشید،
09:34
it's impossible to coordinate all this information centrally
226
559000
4000
این غیر ممکنه که همه این اطلاعات را بصورت مرکزی و با سرعت کافی هماهنگ کنید بطوری که که رباتها وظیفه شان را انجام دهند.
09:38
fast enough in order for the robots to accomplish the task.
227
563000
3000
این غیر ممکنه که همه این اطلاعات را بصورت مرکزی و با سرعت کافی هماهنگ کنید بطوری که که رباتها وظیفه شان را انجام دهند.
09:41
Plus the robots have to base their actions
228
566000
2000
علاوه بر این روبات ها باید مبنای عملیات خود را تنها بر روی اطلاعات محلی، که آنها را از همسایگان خود حس میکنند قرار دهند
09:43
only on local information,
229
568000
2000
علاوه بر این روبات ها باید مبنای عملیات خود را تنها بر روی اطلاعات محلی، که آنها را از همسایگان خود حس میکنند قرار دهند
09:45
what they sense from their neighbors.
230
570000
2000
علاوه بر این روبات ها باید مبنای عملیات خود را تنها بر روی اطلاعات محلی، که آنها را از همسایگان خود حس میکنند قرار دهند
09:47
And then finally,
231
572000
2000
و در آخر اینکه، ما مصممیم که رباتها ندانند که همسایگانشان چه کسانی هستند.
09:49
we insist that the robots be agnostic
232
574000
2000
و در آخر اینکه، ما مصممیم که رباتها ندانند که همسایگانشان چه کسانی هستند.
09:51
to who their neighbors are.
233
576000
2000
و در آخر اینکه، ما مصممیم که رباتها ندانند که همسایگانشان چه کسانی هستند.
09:53
So this is what we call anonymity.
234
578000
3000
این چیزیست که ما آن را گمنامی مینامم.
09:56
So what I want to show you next
235
581000
2000
چیزی که میخواهم نشانتان بدهم ویدئویی است از بیست ربات که با یک آرایش و صف آرایی با هم پرواز میکنند.
09:58
is a video
236
583000
2000
چیزی که میخواهم نشانتان بدهم ویدئویی است از بیست ربات که با یک آرایش و صف آرایی با هم پرواز میکنند.
10:00
of 20 of these little robots
237
585000
3000
چیزی که میخواهم نشانتان بدهم ویدئویی است از بیست ربات که با یک آرایش و صف آرایی با هم پرواز میکنند.
10:03
flying in formation.
238
588000
2000
چیزی که میخواهم نشانتان بدهم ویدئویی است از بیست ربات که با یک آرایش و صف آرایی با هم پرواز میکنند.
10:05
They're monitoring their neighbors' position.
239
590000
3000
آنها موقعیت مکانی همسایه هایشان را نظارت و ارزیابی میکنند.
10:08
They're maintaining formation.
240
593000
2000
آنها آرایش و صف بوجود آمده را حفظ میکنند.
10:10
The formations can change.
241
595000
2000
آرایش و صف آرایی آنها میتواند تغییر کند.
10:12
They can be planar formations,
242
597000
2000
آنها میتوانند دو بعدی و مسطح صف بندی کنند
10:14
they can be three-dimensional formations.
243
599000
2000
و میتوانند سه بعدی آرایش و صف بندی کنند.
10:16
As you can see here,
244
601000
2000
در اینجا میتوانید ببینید که آنها از صف بندی سه بعدی به صف بندی دوبعدی میروند.
10:18
they collapse from a three-dimensional formation into planar formation.
245
603000
3000
در اینجا میتوانید ببینید که آنها از صف بندی سه بعدی به صف بندی دوبعدی میروند.
10:21
And to fly through obstacles
246
606000
2000
و در پرواز به طرف موانع میتوانند صف بندیشان را بدون وقفه تغییر دهند.
10:23
they can adapt the formations on the fly.
247
608000
4000
و در پرواز به طرف موانع میتوانند صف بندیشان را بدون وقفه تغییر دهند.
10:27
So again, these robots come really close together.
248
612000
3000
و دوباره اینکه، این رباتها واقعا میتوانند به یکدیگر نزدیک شوند.
10:30
As you can see in this figure-eight flight,
249
615000
2000
و همانطور که میبینید در این ترکیب پرواز هشت تایی، آنها تا یک اینچ به هم نزدیک میشوند.
10:32
they come within inches of each other.
250
617000
2000
و همانطور که میبینید در این ترکیب پرواز هشت تایی، آنها تا یک اینچ به هم نزدیک میشوند.
10:34
And despite the aerodynamic interactions
251
619000
3000
و علی رغم تعاملات و انفعالات آیرودینامیکی تیغه های پروانه ها، آنها قادر به حفظ پروازی پایدار هستند.
10:37
of these propeller blades,
252
622000
2000
و علی رغم تعاملات و انفعالات آیرودینامیکی تیغه های پروانه ها، آنها قادر به حفظ پروازی پایدار هستند.
10:39
they're able to maintain stable flight.
253
624000
2000
و علی رغم تعاملات و انفعالات آیرودینامیکی تیغه های پروانه ها، آنها قادر به حفظ پروازی پایدار هستند.
10:41
(Applause)
254
626000
7000
( تشویق تماشاگران)
10:48
So once you know how to fly in formation,
255
633000
2000
بنابراین هنگامی که شما بدانید که چگونه در یک آرایش و صف منظم پرواز کنید، در واقع شما می توانید برای بلند کردن اشیاء همکاری کنید.
10:50
you can actually pick up objects cooperatively.
256
635000
2000
بنابراین هنگامی که شما بدانید که چگونه در یک آرایش و صف منظم پرواز کنید، در واقع شما می توانید برای بلند کردن اشیاء همکاری کنید.
10:52
So this just shows
257
637000
2000
خُب همانطور که در اینجا می بینید، این نشان میدهد که فقط با تبدیل کردن همسایگان به یک تیم، ما میتوانیم قدرت رباتها را دو، سه و یا چهار برابر کنیم.
10:54
that we can double, triple, quadruple
258
639000
3000
خُب همانطور که در اینجا می بینید، این نشان میدهد که فقط با تبدیل کردن همسایگان به یک تیم، ما میتوانیم قدرت رباتها را دو، سه و یا چهار برابر کنیم.
10:57
the robot strength
259
642000
2000
خُب همانطور که در اینجا می بینید، این نشان میدهد که فقط با تبدیل کردن همسایگان به یک تیم، ما میتوانیم قدرت رباتها را دو، سه و یا چهار برابر کنیم.
10:59
by just getting them to team with neighbors, as you can see here.
260
644000
2000
خُب همانطور که در اینجا می بینید، این نشان میدهد که فقط با تبدیل کردن همسایگان به یک تیم، ما میتوانیم قدرت رباتها را دو، سه و یا چهار برابر کنیم.
11:01
One of the disadvantages of doing that
261
646000
3000
یکی از معایب انجام این کار اینه که، با بالاتر بردن اندازه و مقیاس ---
11:04
is, as you scale things up --
262
649000
2000
یکی از معایب انجام این کار اینه که، با بالاتر بردن اندازه و مقیاس ---
11:06
so if you have lots of robots carrying the same thing,
263
651000
2000
خُب اگر شما تعداد زیادی ربات داشته باشید که یک چیز را حمل میکنند،
11:08
you're essentially effectively increasing the inertia,
264
653000
3000
الزاما به طور موثری اینرسی را افزایش میدهید و در نتیجه قیمتی که میپردازید؛ این است که دیگر آنها چابک نیستند.
11:11
and therefore you pay a price; they're not as agile.
265
656000
3000
الزاما به طور موثری اینرسی را افزایش میدهید و در نتیجه قیمتی که میپردازید؛ این است که دیگر آنها چابک نیستند.
11:14
But you do gain in terms of payload carrying capacity.
266
659000
3000
اما شما ظرفیت حمل و ترابری بالاتری را کسب میکنید.
11:17
Another application I want to show you --
267
662000
2000
کاربرد دیگری را میخواهم به شما نشان دهم---
11:19
again, this is in our lab.
268
664000
2000
دوباره، این آزمایشگاه ماست.
11:21
This is work done by Quentin Lindsey who's a graduate student.
269
666000
2000
این کار توسط کوئنتین لیندزی ، که دانشجوی کارشناسی ارشد است انجام شده.
11:23
So his algorithm essentially tells these robots
270
668000
3000
خُب ضرورتا الگوریتم او می گوید این رباتها چگونه به صورت خودکار سازه های مکعبی با عناصر خرپا مانند میسازند.
11:26
how to autonomously build
271
671000
2000
خُب ضرورتا الگوریتم او می گوید این رباتها چگونه به صورت خودکار سازه های مکعبی با عناصر خرپا مانند میسازند.
11:28
cubic structures
272
673000
2000
خُب ضرورتا الگوریتم او می گوید این رباتها چگونه به صورت خودکار سازه های مکعبی با عناصر خرپا مانند میسازند.
11:30
from truss-like elements.
273
675000
3000
خُب ضرورتا الگوریتم او می گوید این رباتها چگونه به صورت خودکار سازه های مکعبی با عناصر خرپا مانند میسازند.
11:33
So his algorithm tells the robot
274
678000
2000
پس الگریتم او میگوید هر ربات چه بخشی را بلند کند، چه وقت و در کجا آن را قرار دهد.
11:35
what part to pick up,
275
680000
2000
پس الگریتم او میگوید هر ربات چه بخشی را بلند کند، چه وقت و در کجا آن را قرار دهد.
11:37
when and where to place it.
276
682000
2000
پس الگریتم او میگوید هر ربات چه بخشی را بلند کند، چه وقت و در کجا آن را قرار دهد.
11:39
So in this video you see --
277
684000
2000
در این ویديو میتوانید ببنید---
11:41
and it's sped up 10, 14 times --
278
686000
2000
سرعت این ده تا چهارده برابر شده---
11:43
you see three different structures being built by these robots.
279
688000
3000
میتوانید سه اسکلت را که توسط رباتها در حال ساخت هستند را ببینید .
11:46
And again, everything is autonomous,
280
691000
2000
و دوباره، همه چیز خودکار ( اتوماسیون) هست، و همه کاری که کوئنتین لیندزی باید انجام بده اینه که نقشه اجرایی را به که میخواهد بسازد به آنها بدهد.
11:48
and all Quentin has to do
281
693000
2000
و دوباره، همه چیز خودکار ( اتوماسیون) هست، و همه کاری که کوئنتین لیندزی باید انجام بده اینه که نقشه اجرایی را به که میخواهد بسازد به آنها بدهد.
11:50
is to get them a blueprint
282
695000
2000
و دوباره، همه چیز خودکار ( اتوماسیون) هست، و همه کاری که کوئنتین لیندزی باید انجام بده اینه که نقشه اجرایی را به که میخواهد بسازد به آنها بدهد.
11:52
of the design that he wants to build.
283
697000
4000
و دوباره، همه چیز خودکار ( اتوماسیون) هست، و همه کاری که کوئنتین لیندزی باید انجام بده اینه که نقشه اجرایی را به که میخواهد بسازد به آنها بدهد.
11:56
So all these experiments you've seen thus far,
284
701000
3000
تمام این آزمایشات که شما تا کنون دیده ام، همه این نمایش ها ، با کمک سیستم های ضبط حرکت انجام می شود.
11:59
all these demonstrations,
285
704000
2000
تمام این آزمایشات که شما تا کنون دیده ام، همه این نمایش ها ، با کمک سیستم های ضبط حرکت انجام می شود.
12:01
have been done with the help of motion capture systems.
286
706000
3000
تمام این آزمایشات که شما تا کنون دیده ام، همه این نمایش ها ، با کمک سیستم های ضبط حرکت انجام می شود.
12:04
So what happens when you leave your lab
287
709000
2000
خُب هنگامی که آزمایشگاه تان را ترک میکنید و به دنیای واقعی وارد میشوید چه اتفاقی میافتد؟
12:06
and you go outside into the real world?
288
711000
3000
خُب هنگامی که آزمایشگاه تان را ترک میکنید و به دنیای واقعی وارد میشوید چه اتفاقی میافتد؟
12:09
And what if there's no GPS?
289
714000
3000
و اگر سیستم تعیین موقعیت جهانی وجود نداشته باشد چی؟
12:12
So this robot
290
717000
2000
در واقع این رباتها با یک دوربین ، یک فاصله یاب لیزری و یک اسکنر لیزری مجهز شدند .
12:14
is actually equipped with a camera
291
719000
2000
در واقع این رباتها با یک دوربین ، یک فاصله یاب لیزری و یک اسکنر لیزری مجهز شدند .
12:16
and a laser rangefinder, laser scanner.
292
721000
3000
در واقع این رباتها با یک دوربین ، یک فاصله یاب لیزری و یک اسکنر لیزری مجهز شدند .
12:19
And it uses these sensors
293
724000
2000
ربات از این سنسورها برای ایجاد یک نقشه از محیط اطرافشان استفاده میکند.
12:21
to build a map of the environment.
294
726000
2000
ربات از این سنسورها برای ایجاد یک نقشه از محیط اطرافشان استفاده میکند.
12:23
What that map consists of are features --
295
728000
3000
آن نقشه حاوی مشخصاتی مثل موقعیت درها، پنجره‌ها، افراد، مبلمان است --
12:26
like doorways, windows,
296
731000
2000
آن نقشه حاوی مشخصاتی مثل موقعیت درها، پنجره‌ها، افراد، مبلمان است --
12:28
people, furniture --
297
733000
2000
آن نقشه حاوی مشخصاتی مثل موقعیت درها، پنجره‌ها، افراد، مبلمان است --
12:30
and it then figures out where its position is
298
735000
2000
و سپس این ربات موقعیت خود را نسبت به اشیاء دیگر میسنجد.
12:32
with respect to the features.
299
737000
2000
و سپس این ربات موقعیت خود را نسبت به اشیاء دیگر میسنجد.
12:34
So there is no global coordinate system.
300
739000
2000
پس هیچ هماهنگ کننده سراسری وجود ندارد.
12:36
The coordinate system is defined based on the robot,
301
741000
3000
سیستم هماهنگ کننده بر اساس این ربات تعریف میشود، که در کجاست و به دنبال چه چیزیست.
12:39
where it is and what it's looking at.
302
744000
3000
سیستم هماهنگ کننده بر اساس این ربات تعریف میشود، که در کجاست و به دنبال چه چیزیست.
12:42
And it navigates with respect to those features.
303
747000
3000
با توجه به ویزگیها و مشخصات این هدایت میشود.
12:45
So I want to show you a clip
304
750000
2000
میخواهد یک کلیپ از که توسط فرانک شان و پرفسور ناتان مایکل تهیه شده را نشان بدهم
12:47
of algorithms developed by Frank Shen
305
752000
2000
میخواهد یک کلیپ از که توسط فرانک شان و پرفسور ناتان مایکل تهیه شده را نشان بدهم
12:49
and Professor Nathan Michael
306
754000
2000
میخواهد یک کلیپ از که توسط فرانک شان و پرفسور ناتان مایکل تهیه شده را نشان بدهم
12:51
that shows this robot entering a building for the very first time
307
756000
4000
که نشان میدهد این ربات برای اولین بار وارد یک ساختمان میشوند و این نقشه را در حین پرواز تهیه میکند.
12:55
and creating this map on the fly.
308
760000
3000
که نشان میدهد این ربات برای اولین بار وارد یک ساختمان میشوند و این نقشه را در حین پرواز تهیه میکند.
12:58
So the robot then figures out what the features are.
309
763000
3000
ربات تشخیص میدهد که اشیاء و ترکیبها در کجا هستند.
13:01
It builds the map.
310
766000
2000
این نقشه را تهیه میکند.
13:03
It figures out where it is with respect to the features
311
768000
2000
اون موقعیت خودش رو با توجه به دیگر اشیاء موجود با سرعت ۱۰۰ بار در ثانیه بدست میاره
13:05
and then estimates its position
312
770000
2000
اون موقعیت خودش رو با توجه به دیگر اشیاء موجود با سرعت ۱۰۰ بار در ثانیه بدست میاره
13:07
100 times a second
313
772000
2000
اون موقعیت خودش رو با توجه به دیگر اشیاء موجود با سرعت ۱۰۰ بار در ثانیه بدست میاره
13:09
allowing us to use the control algorithms
314
774000
2000
و این قابلیت اون به ما اجازه میده که از الگوریتم‌های کنترلی‌ای که قبلا توضیح دادم استفاده کنیم.
13:11
that I described to you earlier.
315
776000
2000
و این قابلیت اون به ما اجازه میده که از الگوریتم‌های کنترلی‌ای که قبلا توضیح دادم استفاده کنیم.
13:13
So this robot is actually being commanded
316
778000
2000
درواقع به این ربات از راه دور توسط فرانک فرمان داده میشود.
13:15
remotely by Frank.
317
780000
2000
درواقع به این ربات از راه دور توسط فرانک فرمان داده میشود.
13:17
But the robot can also figure out
318
782000
2000
اما این ربات خودش هم می تواند تشخیص میدهدد که کجا برود.
13:19
where to go on its own.
319
784000
2000
اما این ربات خودش هم می تواند تشخیص میدهدد که کجا برود.
13:21
So suppose I were to send this into a building
320
786000
2000
خُب فرض کنید من این را به یک ساختمان می فرستم و من هیچ ایده ای ندارم که این ساختمان چه شکلی است،
13:23
and I had no idea what this building looked like,
321
788000
2000
خُب فرض کنید من این را به یک ساختمان می فرستم و من هیچ ایده ای ندارم که این ساختمان چه شکلی است،
13:25
I can ask this robot to go in,
322
790000
2000
میتوانم از ربات بخواهم داخل ( ساختمان ) شود، نقشه برداری کند و سپس بیرون برگردد و به من بگوید که ساختمان چه شکلی است.
13:27
create a map
323
792000
2000
میتوانم از ربات بخواهم داخل ( ساختمان ) شود، نقشه برداری کند و سپس بیرون برگردد و به من بگوید که ساختمان چه شکلی است.
13:29
and then come back and tell me what the building looks like.
324
794000
3000
میتوانم از ربات بخواهم داخل ( ساختمان ) شود، نقشه برداری کند و سپس بیرون برگردد و به من بگوید که ساختمان چه شکلی است.
13:32
So here, the robot is not only solving the problem,
325
797000
3000
پس در اینجا نه تنها ربات این مشکل را که چگونه روی این نقشه از نقطه A به نقطه B برویم را حل میکند،
13:35
how to go from point A to point B in this map,
326
800000
3000
پس در اینجا نه تنها ربات این مشکل را که چگونه روی این نقشه از نقطه A به نقطه B برویم را حل میکند،
13:38
but it's figuring out
327
803000
2000
بلکه هر لحظه مشخص میکند که بهترین نقطه B کدام نقطه است.
13:40
what the best point B is at every time.
328
805000
2000
بلکه هر لحظه مشخص میکند که بهترین نقطه B کدام نقطه است.
13:42
So essentially it knows where to go
329
807000
3000
خب اساسا این ربات میداند برای جستجوی مکانهایی که حداقل اطلاعات را از آن دارد کجا برود .
13:45
to look for places that have the least information.
330
810000
2000
خب اساسا این ربات میداند برای جستجوی مکانهایی که حداقل اطلاعات را از آن دارد کجا برود .
13:47
And that's how it populates this map.
331
812000
3000
چگونگی تهیه این نقشه به این صورت است.
13:50
So I want to leave you
332
815000
2000
خُب، میخواهم بحث را با معرفی آخرین کاربرد آنها تمام کنم.
13:52
with one last application.
333
817000
2000
خُب، میخواهم بحث را با معرفی آخرین کاربرد آنها تمام کنم.
13:54
And there are many applications of this technology.
334
819000
3000
کاربردهای زیادی برای تکنولوژی وجود دارد،
13:57
I'm a professor, and we're passionate about education.
335
822000
2000
من یک پرفسور هستم، و ما شور و شوقی در امور آموزش و پرورش داریم .
13:59
Robots like this can really change the way
336
824000
2000
رباتهایی مثل این واقعا میتوانند شیوه های ما از درمهد کودک تا ۱۲ ( سال) تحصیل را تغییر دهند.
14:01
we do K through 12 education.
337
826000
2000
رباتهایی مثل این واقعا میتوانند شیوه های ما از درمهد کودک تا ۱۲ ( سال) تحصیل را تغییر دهند.
14:03
But we're in Southern California,
338
828000
2000
اما ما در چنوب کالیفرنیا هستیم، نزدیک به لوس آنجلس،
14:05
close to Los Angeles,
339
830000
2000
اما ما در چنوب کالیفرنیا هستیم، نزدیک به لوس آنجلس،
14:07
so I have to conclude
340
832000
2000
بنابراین من باید با چیزی متمرکز بر سرگرمی جمع بندی کنم.
14:09
with something focused on entertainment.
341
834000
2000
بنابراین من باید با چیزی متمرکز بر سرگرمی جمع بندی کنم.
14:11
I want to conclude with a music video.
342
836000
2000
میخواهم با موزیک ویديو ختم کنم.
14:13
I want to introduce the creators, Alex and Daniel,
343
838000
3000
میخواهم آلکس و دنیال سازندگان این ویديو را معرفی کنم.
14:16
who created this video.
344
841000
2000
میخواهم آلکس و دنیال سازندگان این ویديو را معرفی کنم.
14:18
(Applause)
345
843000
7000
( تشویق تماشاگران)
14:25
So before I play this video,
346
850000
2000
خُب قبل از پخش این ویديو، میخواهم بگویم که آنها این ویديو را طی سه روزآخر پس اینکه تلفنی با کریس صحبت کردند، تهیه کرده اند.
14:27
I want to tell you that they created it in the last three days
347
852000
3000
خُب قبل از پخش این ویديو، میخواهم بگویم که آنها این ویديو را طی سه روزآخر پس اینکه تلفنی با کریس صحبت کردند، تهیه کرده اند.
14:30
after getting a call from Chris.
348
855000
2000
خُب قبل از پخش این ویديو، میخواهم بگویم که آنها این ویديو را طی سه روزآخر پس اینکه تلفنی با کریس صحبت کردند، تهیه کرده اند.
14:32
And the robots that play the video
349
857000
2000
این رباتها که این ویدئو را اجرا میکنند کاملا خودکار هستند.
14:34
are completely autonomous.
350
859000
2000
این رباتها که این ویدئو را اجرا میکنند کاملا خودکار هستند.
14:36
You will see nine robots play six different instruments.
351
861000
3000
شما ۹ تا ربات را میبینید که شش ساز مختلف را مینوازند.
14:39
And of course, it's made exclusively for TED 2012.
352
864000
4000
و البته، این منحصرا برای تد ۲۰۱۲ ساخته شده.
14:43
Let's watch.
353
868000
3000
اجازه دهید که ببینیم.
15:19
(Music)
354
904000
10000
( موسیقی)
16:23
(Applause)
355
968000
17000
( تشویق تماشا گران)
ABOUT THE SPEAKER
Vijay Kumar - RoboticistAs the dean of the University of Pennsylvania's School of Engineering and Applied Science, Vijay Kumar studies the control and coordination of multi-robot formations.
Why you should listen
At the General Robotics, Automation, Sensing and Perception (GRASP) Lab at the University of Pennsylvania, flying quadrotor robots move together in eerie formation, tightening themselves into perfect battalions, even filling in the gap when one of their own drops out. You might have seen viral videos of the quads zipping around the netting-draped GRASP Lab (they juggle! they fly through a hula hoop!). Vijay Kumar headed this lab from 1998-2004. He's now the dean of the School of Engineering and Applied Science at the University of Pennsylvania in Philadelphia, where he continues his work in robotics, blending computer science and mechanical engineering to create the next generation of robotic wonders.
Vijay Kumar | Speaker | TED.com