TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
Markuss Fišers: Robots, kas lido kā putns
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
Lidot spēj daudzi roboti, bet neviens no tiem nelido kā īsts putns. Pareizāk sakot, nelidoja, līdz tam ķērās klāt Markuss Fišers un viņa komanda no „Festo”. Par paraugu ņemot sudrabkaiju, kas lido, vēcinot spārnus, viņi radīja lielu, vieglsvara robotu. Noskatieties šo lidojuma demonstrāciju no TEDGlobal 2011. gada konferences.
Markus Fischer - Designer
Markus Fischer led the team at Festo that developed the first ultralight artificial bird capable of flying like a real bird. Full bio
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
0
0
3000
Lidot kā putniem ir cilvēces sapnis.
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
Putni ir ļoti veikli.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
Tie nelido ar rotējošu detaļu palīdzību,
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
bet tikai plivinot spārnus.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
Mēs pavērojām putnus
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
un mēģinājām izveidot modeli,
kas ir spēcīgs, ārkārtīgi viegls
kas ir spēcīgs, ārkārtīgi viegls
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
un kam piemīt lieliskas
aerodinamikas īpašības,
aerodinamikas īpašības,
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
lai tas spētu lidot pats,
vienīgi plivinot spārnus.
vienīgi plivinot spārnus.
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Kas gan varētu būt labāks
kā izvēlēties sudrabkaiju,
kā izvēlēties sudrabkaiju,
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
kas brīvi riņķo virs jūras,
brīžiem metoties lejā,
brīžiem metoties lejā,
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
un izmantot to kā paraugu?
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
Tā nu mēs savācām komandu.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
Tajā ir gan plaša profila speciālisti,
gan arī speciālisti aerodinamikā
gan arī speciālisti aerodinamikā
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
un planieru konstruēšanā.
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
Uzdevums bija radīt ārkārtīgi vieglu
modeli lidojumiem iekštelpās,
modeli lidojumiem iekštelpās,
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
kas spētu lidot pāri jūsu galvām.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
Tāpēc pēc brīža esiet uzmanīgi!
(Smiekli)
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
Mums bija viens nosacījums:
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
izveidot to tik vieglu,
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
ka neviens netiktu ievainots,
ja tas nokristu.
ja tas nokristu.
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Kāpēc tad to visu darām?
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
Mēs esam automatizēšanas uzņēmums,
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
kam patīk veidot ļoti vieglas struktūras,
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
jo tās ir energoefektīvas,
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
un mēs vēlētos uzzināt vairāk
par pneimatiku un gaisa plūsmām.
par pneimatiku un gaisa plūsmām.
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Tāpēc tagad vēlētos
jums lūgt piesprādzēties
jums lūgt piesprādzēties
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
un uzlikt ķiveres.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
Varbūt vienreiz pamēģināsim
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
palidināt SmartBird.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Paldies.
(Aplausi)
01:58
(Applause)
39
103000
6000
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(Gaviles)
(Aplausi)
(Aplausi beidzas)
(Aplausi)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
03:07
So we can now
42
172000
2000
Tagad varam aplūkot SmartBird.
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
Te tas ir bez ādas.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
Spārnu plētums ir apmēram divi metri.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
Garums ir 1,6 metri,
03:21
and the weight,
47
186000
2000
un svars – tikai 450 grami.
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
Tas ir veidots tikai no oglekļa šķiedras.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
Vidū ir dzinējs un arī pārvads,
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
ko izmantojam
dzinēja apgriezienu pārvadei.
dzinēja apgriezienu pārvadei.
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
Dzinējā ir trīs Holla sensori,
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
lai zinātu, kur tieši spārns atrodas.
03:46
the wing is.
56
211000
3000
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
Un, ja to vēcinām augšā, lejā,
(Mehāniska skaņa)
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
tas spēj lidot kā putns.
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
Laižot spārnu uz leju,
ir liels dzinējspēka laukums,
ir liels dzinējspēka laukums,
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
bet, paceļot to,
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
spārni nav tik lieli,
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
tāpēc tos ir vieglāk pacelt.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
Nākamais, ko darījām,
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
nākamais izaicinājums,
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
bija saskaņot šo kustību.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
Mums tas jāpagriež un jāceļ augšā, lejā.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
Spārns ir dalīts.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
Ar dalītu spārnu
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
var panākt cēlējspēku tā augšējā daļā
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
un dzinējspēku – apakšējā spārnā.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
Var arī redzēt, kā tiek mērīta
aerodinamiskā efektivitāte.
aerodinamiskā efektivitāte.
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
Zinot par elektromehānisko efektivitāti,
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
mēs varējām aprēķināt
aerodinamisko efektivitāti.
aerodinamisko efektivitāti.
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
04:48
So therefore,
78
273000
2000
Tādējādi pasīvais griezes moments
kļūst par aktīvo griezes momentu,
kļūst par aktīvo griezes momentu,
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
pieaugot no 30 līdz 80 procentiem.
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
Nākamais uzdevums
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
ir visas struktūras vadība un regulēšana.
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
Tikai tad, ja tā ir vadāma un regulējama,
iespējams sasniegt
aerodinamisko efektivitāti.
aerodinamisko efektivitāti.
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
Pašlaik kopējais enerģijas patēriņš
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
pacelšanās laikā ir apmēram 25 vati
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
un lidojuma laikā – 16 līdz 18 vati.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Paldies.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(Aplausi)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
Bruno Džusini: Markus,
mums to vajadzētu palidināt vēlreiz!
mums to vajadzētu palidināt vēlreiz!
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Markuss Fišers: Jā, protams.
(Publika) Jā!
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(Smiekli)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Sajūsmas saucieni)
(Gaviles)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Aplausi)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
ABOUT THE SPEAKER
Markus Fischer - DesignerMarkus 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."
Markus Fischer | Speaker | TED.com