ABOUT THE SPEAKER
Markus Fischer - Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird.

Why you should listen

One of the oldest dreams of mankind is to fly like a bird. Many, from Leonardo da Vinci to contemporary research teams, tried to crack the "code" for the flight of birds, unsuccessfully. Until in 2011 the engineers of the Bionic Learning Network established by Festo, a German technology company, developed a flight model of an artificial bird that's capable of taking off and rising in the air by means of its flapping wings alone. It's called SmartBird. Markus Fischer is Festo's head of corporate design, where he's responsible for a wide array of initiatives. He established the Bionic Learning Network in 2006.

SmartBird is inspired by the herring gull. The wings not only beat up and down but twist like those of a real bird -- and seeing it fly leaves no doubt: it's a perfect technical imitation of the natural model, just bigger. (Even birds think so.) Its wingspan is almost two meters, while its carbon-fiber structure weighs only 450 grams.

Fischer says: "We learned from the birds how to move the wings, but also the need to be very energy efficient."

More profile about the speaker
Markus Fischer | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Markus Fischer: A robot that flies like a bird

鳥のように飛行するロボット

Filmed:
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飛ぶロボットは数多くあります。しかし本物の鳥のように飛行するロボットはありませんでした。マルクス・フィッシャーと彼のチームが セグロカモメをモデルにして作り上げたこの軽量大型ロボット--SmartBird(賢い鳥)は、翼を羽ばたかせて飛行します。TEDGlobal 2011より飛行デモをお送りします。
- Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird. Full bio

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

00:15
It is a dream of mankind人類
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0
3000
「鳥のように飛びたい」というのは
00:18
to fly飛ぶ like a bird.
1
3000
2000
人類の夢でした
00:20
Birds are very agileアジャイル.
2
5000
2000
鳥はとても身軽です
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They fly飛ぶ, not with rotating回転する componentsコンポーネント,
3
7000
3000
回転部品は使わずに翼を
00:25
so they fly飛ぶ only by flapping羽ばたき their彼らの wings.
4
10000
3000
羽ばたく力だけで飛行します
00:28
So we looked見た at the birds,
5
13000
3000
私達は羽ばたく鳥を見て
00:31
and we tried試した to make a modelモデル
6
16000
3000
超軽量かつ力強さを備えた
00:34
that is powerful強力な, ultralight超軽量,
7
19000
3000
翼の羽ばたきだけで飛行可能な
00:37
and it must必須 have excellent優れた aerodynamic空力 qualities品質
8
22000
4000
モデルの設計に取り組んできました
00:41
that would fly飛ぶ by its own自分の
9
26000
2000
これには空気力学を
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and only by flapping羽ばたき its wings.
10
28000
3000
応用する必要がありました
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
何を参考にすればいいでしょう?
00:49
the Herringニシン Gullガル, in its freedom自由,
12
34000
2000
海の上を自由に旋回し
00:51
circling旋回する and swooping凍る over the sea,
13
36000
2000
急降下するセグロカモメ―
00:53
and [to] use this as a role役割 modelモデル?
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38000
3000
これを手本にすることにしました
00:56
So we bring持参する a teamチーム together一緒に.
15
41000
2000
私達はチームで作業をしています
00:58
There are generalistsジェネラリスト and alsoまた、 specialists専門家
16
43000
3000
ジェネラリスト(万能家)や
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in the fieldフィールド of aerodynamics空力
17
46000
3000
空力学やグライダー作成の
01:04
in the fieldフィールド of building建物 glidersグライダー.
18
49000
2000
専門家を集めました
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And the task仕事 was to buildビルドする
19
51000
2000
課題はインドア用超軽量―
01:08
an ultralight超軽量 indoor-flying屋内飛行 modelモデル
20
53000
3000
飛行モデルの作成でした
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that is ableできる to fly飛ぶ over your heads.
21
56000
3000
後ほど頭上を飛ばすので
01:14
So be careful慎重に later後で on.
22
59000
3000
皆さん ご注意下さい
01:19
And this was one issue問題:
23
64000
2000
課題の一つは
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to buildビルドする it that lightweight軽量
24
66000
2000
落下しても
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that no one would be hurt傷つける
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68000
2000
けがをしない程の
01:25
if it fell落ちた down.
26
70000
3000
超軽量化の実現でした
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So why do we do all this?
27
73000
2000
なんでこんなことするのかって?
01:30
We are a company会社 in the fieldフィールド of automationオートメーション,
28
75000
3000
私達の専門は自動制御なので
01:33
and we'd結婚した like to do very lightweight軽量 structures構造
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78000
3000
エネルギー効率の高い超軽量構造を
01:36
because that's energyエネルギー efficient効率的な,
30
81000
2000
目指しています
01:38
and we'd結婚した like to learn学ぶ more about
31
83000
3000
そして空力学や大気現象について
01:41
pneumatics空気圧 and air空気 flowフロー phenomena現象.
32
86000
3000
もっと学びたいと考えているからです
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
それでは皆さん
01:47
to [put] your seatシート beltsベルト on
34
92000
2000
シートベルトと帽子の
01:49
and put your hats帽子 [on].
35
94000
2000
着用をお願いします
01:51
So maybe we'll私たちは try it once一度 --
36
96000
3000
それではSmartBirdの
01:54
to fly飛ぶ a SmartBirdSmartBird.
37
99000
2000
飛行をご覧下さい
01:56
Thank you.
38
101000
2000
ありがとう
01:58
(Applause拍手)
39
103000
6000
(拍手)
02:14
(Applause拍手)
40
119000
17000
(拍手)
02:52
(Applause拍手)
41
157000
15000
(拍手)
03:07
So we can now
42
172000
2000
それではSmartBirdの
03:09
look at the SmartBirdSmartBird.
43
174000
3000
詳細を見ていきましょう
03:12
So here is one withoutなし a skin.
44
177000
3000
内側が見えるものを用意しました
03:15
We have a wingspan翼スパン of about two metersメートル.
45
180000
3000
この翼幅は約2m
03:18
The length長さ is one meterメートル and six6,
46
183000
3000
体長は1m6cm
03:21
and the weight重量,
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186000
2000
重量はたったの
03:23
it is only 450 gramsグラム.
48
188000
3000
450gです
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And it is all out of carbon炭素 fiberファイバ.
49
191000
3000
全てカーボンファイバーでできています
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In the middle中間 we have a motorモーター,
50
194000
2000
中心部にモーターと
03:31
and we alsoまた、 have a gearギヤ in it,
51
196000
4000
ギアが備え付けられています
03:35
and we use the gearギヤ
52
200000
2000
このギアがモーターの
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to transfer転送 the circulationサーキュレーション of the motorモーター.
53
202000
3000
回転を伝達します
03:40
So within以内 the motorモーター, we have three Hallホール sensorsセンサ,
54
205000
3000
モーター内部の3つのホールセンサが
03:43
so we know exactly正確に where
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208000
3000
正確な翼の位置特定を
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the wing is.
56
211000
3000
可能にしています
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And if we now beatビート up and down ...
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214000
3000
この部分を上下させれば
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we have the possibility可能性
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2000
本物の鳥のような
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to fly飛ぶ like a bird.
59
223000
2000
翼の動きを再現できます
04:00
So if you go down, you have the large areaエリア of propulsion推進,
60
225000
3000
翼を下げる際は広い翼面を利用して
04:03
and if you go up,
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228000
3000
推力を生みます
04:06
the wings are not that large,
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231000
4000
逆に翼を上げる際は
04:10
and it is easierより簡単に to get up.
63
235000
3000
折りたたんで抵抗を軽減します
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So, the next thing we did,
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239000
3000
次のステップというか
04:17
or the challenges挑戦 we did,
65
242000
2000
課題は この上下運動の
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was to coordinate調整する this movement移動.
66
244000
3000
調和をとることでした
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We have to turn順番 it, go up and go down.
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247000
3000
翼を上に下にと折り曲げるために
04:25
We have a splitスプリット wing.
68
250000
2000
これを2分割して
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With a splitスプリット wing
69
252000
2000
根本の方で揚力を
04:29
we get the liftリフト at the upperアッパー wing,
70
254000
3000
先の方で推力を
04:32
and we get the propulsion推進 at the lower低い wing.
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257000
3000
生み出しています
04:35
Alsoまた、, we see
72
260000
2000
次にご覧頂くのは
04:37
how we measure測定 the aerodynamic空力 efficiency効率.
73
262000
3000
空力効率の計測方法です
04:40
We had knowledge知識 about
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265000
2000
電気機械的効率については
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the electromechanical電気機械 efficiency効率
75
267000
2000
知識がありましたので
04:44
and then we can calculate計算する
76
269000
2000
空力効率の
04:46
the aerodynamic空力 efficiency効率.
77
271000
2000
算出をすることが出来ました
04:48
So thereforeしたがって、,
78
273000
2000
つまり
04:50
it rises上昇する up from passive受動的 torsionねじれ to activeアクティブ torsionねじれ,
79
275000
3000
受動的なねじれを能動的にすると
04:53
from 30 percentパーセント
80
278000
2000
効率を30%から80%まで
04:55
up to 80 percentパーセント.
81
280000
2000
引き上げることが出来るんです
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
次の課題は
04:59
we have to controlコントロール and regulate調整する
83
284000
2000
構造を全体的に
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the whole全体 structure構造.
84
286000
2000
管理・調整することでした
05:03
Only if you controlコントロール and regulate調整する it,
85
288000
3000
管理・調整がとれて初めて
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you will get that aerodynamic空力 efficiency効率.
86
291000
3000
最大空力効率が得られます
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So the overall全体 consumption消費 of energyエネルギー
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294000
3000
全体のエネルギー消費量は
05:12
is about 25 wattsワット at takeoff離陸
88
297000
3000
飛び立つ際の25Wと
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and 16 to 18 wattsワット in flightフライト.
89
300000
3000
飛行中の16-18Wです
05:18
Thank you.
90
303000
2000
ありがとうございました
05:20
(Applause拍手)
91
305000
6000
(拍手)
05:26
Brunoブルーノ GiussaniGiussani: Markusマルクス, I think that we should fly飛ぶ it once一度 more.
92
311000
3000
ブルーノ: マルクス もう一回飛ばしてみてはどうかな
05:29
Markusマルクス Fischerフィッシャー: Yeah, sure.
93
314000
2000
マルクス: もちろん いいですよ
05:31
(Laughter笑い)
94
316000
2000
(笑)
05:53
(Gaspsガスプ)
95
338000
3000
(驚き)
06:02
(Cheers乾杯)
96
347000
2000
(歓声)
06:04
(Applause拍手)
97
349000
9000
(拍手)
Translated by Takahiro Shimpo
Reviewed by HIROKO ITO

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SmartBird is inspired by the herring gull. The wings not only beat up and down but twist like those of a real bird -- and seeing it fly leaves no doubt: it's a perfect technical imitation of the natural model, just bigger. (Even birds think so.) Its wingspan is almost two meters, while its carbon-fiber structure weighs only 450 grams.

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