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

Питер Фанкхаузер: Встречайте Резеро, танцующего шаробота.

Filmed:
599,850 views

На сцене TEDGlobal, Питер Фанкхаузер демонстрирует Резеро — робота, который балансирует на шаре. Спроектированный и построенный группой студентов-инженеров, Резеро — первый шаробот, способный быстро и грациозно двигаться, и даже танцевать..
- 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 introduceвводить to you RezeroRezero.
0
1000
3000
Позвольте представить Резеро.
00:19
This little fellowчеловек was developedразвитая
1
4000
2000
Этого малыша разработала
00:21
by a groupгруппа of 10 undergraduateстудент studentsстуденты
2
6000
2000
группа из 10 студентов
00:23
at the Autonomousавтономный Systemsсистемы Laboratoryлаборатория
3
8000
2000
лаборатории автономных систем
00:25
at ETH-ZurichETH-Цюрих.
4
10000
2000
Швейцарской высшей технической школы Цюриха.
00:27
Our robotробот belongsпринадлежит to a familyсемья of robotsроботы
5
12000
2000
Наш робот принадлежит семейству роботов,
00:29
calledназывается BallbotsBallbots.
6
14000
2000
называемых шароботы.
00:31
InsteadВместо of wheelsколеса, a Ballbotшаробот is balancingбалансировка
7
16000
2000
Вместо колёс, шаробот балансирует и двигается
00:33
and movingперемещение on one singleОдин ballмяч.
8
18000
2000
на одном шаре.
00:35
The mainглавный characteristicsхарактеристики of suchтакие a systemсистема is
9
20000
2000
Основная характеристика такой системы в том,
00:37
that there's one soleединственный contactконтакт pointточка to the groundземля.
10
22000
3000
что у неё одна точка контакта с землёй.
00:40
This meansозначает that the robotробот
11
25000
2000
Это означает, что по сути дела
00:42
is inherentlyпо существу unstableнеустойчивый.
12
27000
2000
робот неустойчив.
00:44
It's like when I am tryingпытаясь to standстоять
13
29000
2000
Примерно как если бы я попытался
00:46
on one footфут.
14
31000
1000
стоять на одной ноге.
00:47
You mightмог бы askпросить yourselfсам, what's the usefulnessполезность
15
32000
2000
Можно задуматься, как может быть полезен
00:49
of a robotробот that's unstableнеустойчивый?
16
34000
2000
робот, который неустойчив?
00:51
Now we'llЧто ж explainобъяснять that in a secondвторой.
17
36000
2000
Сейчас мы это объясним.
00:53
Let me first explainобъяснять how RezeroRezero
18
38000
2000
Сначала позвольте объяснить,
00:55
actuallyна самом деле keepsдержит his balanceбаланс.
19
40000
2000
как Резеро балансирует.
00:57
RezeroRezero keepsдержит his balanceбаланс by constantlyпостоянно
20
42000
2000
Резеро балансирует, постоянно измеряя
00:59
measuringизмерения his pitchподача angleугол with a sensorдатчик.
21
44000
3000
угол наклона с помощью сенсора.
01:02
He then counteractsпротиводействует and avoidsпозволяет избегать topplingопрокидывание over
22
47000
3000
Затем он реагирует и избегает падения,
01:05
by turningпревращение the motorsмоторы appropriatelyнадлежащим образом.
23
50000
2000
поворачивая моторы.
01:07
This happensпроисходит 160 timesраз perв secondвторой,
24
52000
2000
Это происходит 160 раз в секунду,
01:09
and if anything failsтерпит неудачу in this processобработать,
25
54000
2000
и если что-либо откажет,
01:11
RezeroRezero would immediatelyнемедленно fallпадать to the groundземля.
26
56000
3000
Резеро тут же упадёт на землю.
01:14
Now to moveпереехать and to balanceбаланс,
27
59000
2000
Чтобы двигаться и балансировать,
01:16
RezeroRezero needsпотребности to turnочередь the ballмяч.
28
61000
2000
Резеро нужно поворачивать шар.
01:18
The ballмяч is drivenуправляемый by threeтри specialособый wheelsколеса
29
63000
2000
Шар приводится в движение тремя специальными колёсами,
01:20
that allowпозволять RezeroRezero to moveпереехать into any directionнаправление
30
65000
3000
которые позволяют Резеро двигаться в любом направлении,
01:23
and alsoтакже moveпереехать around his ownсвоя axisось
31
68000
2000
а также вращаться вокруг своей оси
01:25
at the sameодна и та же time.
32
70000
4000
в то же самое время.
01:29
DueВ связи to his instabilityнестабильность, RezeroRezero is always
33
74000
2000
Из-за неустойчивости, Резеро всегда в движении.
01:31
in motionдвижение. Now here'sвот the trickтрюк.
34
76000
2000
И тут есть хитрость.
01:33
It's indeedв самом деле exactlyв точку this instabilityнестабильность that allowsпозволяет
35
78000
3000
Именно эта неустойчивость позволяет
01:36
a robotробот to moveпереехать very [dynamicallyдинамично].
36
81000
2000
роботу двигаться очень динамично.
01:38
Let's playиграть a little.
37
83000
2000
Давайте немного поиграем.
01:40
You mayмай have wonderedзадавались вопросом what happensпроисходит
38
85000
2000
Вы, наверное, задумывались, что произойдёт,
01:42
if I give the robotробот a little pushОт себя.
39
87000
3000
если я слегка толкну робота.
01:47
In this modeРежим, he's tryingпытаясь to maintainподдерживать
40
92000
2000
В этом режиме, он пытается
01:49
his positionдолжность.
41
94000
3000
оставаться на месте.
01:52
For the nextследующий demoдемонстрация, I'd like you to introduceвводить
42
97000
3000
Для следующей демонстрации, позвольте представить моих коллег,
01:55
to my colleaguesколлеги MichaelМайкл, on the computerкомпьютер,
43
100000
3000
Майкла за компьютером,
01:58
and ThomasТомас who'sкто helpingпомощь me onstageна сцене.
44
103000
3000
и Томаса, который поможет мне на сцене.
02:02
In the nextследующий modeРежим, RezeroRezero is passiveпассивный,
45
107000
2000
В следующем режиме, Резеро пассивен
02:04
and we can moveпереехать him around.
46
109000
3000
и мы можем его передвигать.
02:08
With almostпочти no forceсила I can controlконтроль
47
113000
2000
Практически не прилагая усилий, я могу контролировать
02:10
his positionдолжность and his velocityскорость.
48
115000
3000
его положение и скорость.
02:16
I can alsoтакже make him spinвращение.
49
121000
3000
Я также могу его вращать.
02:30
In the nextследующий modeРежим, we can get RezeroRezero
50
135000
2000
В следующем режиме, можно заставить Резеро
02:32
to followследовать a personчеловек.
51
137000
3000
следовать за человеком.
02:35
He's now keepingхранение a constantпостоянная distanceрасстояние to ThomasТомас.
52
140000
3000
Теперь он сохраняет постоянное расстояние до Томаса.
02:42
This worksработает with a laserлазер sensorдатчик
53
147000
2000
Это достигается с помощью лазерного сенсора,
02:44
that's mountedсмонтированный on topВверх of RezeroRezero.
54
149000
2000
который вмонтирован у Резеро сверху.
02:50
With the sameодна и та же methodметод, we can alsoтакже
55
155000
2000
Тем же способом можно заставить его
02:52
get him to circleкруг a personчеловек.
56
157000
3000
кружиться вокруг человека.
02:57
We call this the orbitingорбитальный modeРежим.
57
162000
4000
Мы называем это орбитальным режимом.
03:10
All right, thank you, ThomasТомас.
58
175000
2000
Всё замечательно, спасибо, Томас.
03:12
(ApplauseАплодисменты)
59
177000
4000
(Аплодисменты)
03:16
Now, what's the use of this technologyтехнологии?
60
181000
3000
Каково применение этой технологии?
03:22
For now, it's an experimentэксперимент, but let me
61
187000
2000
Сейчас это всего лишь эксперимент,
03:24
showпоказать you some possibleвозможное futureбудущее applicationsПриложения.
62
189000
3000
но позвольте показать некоторые будущие применения.
03:28
RezeroRezero could be used in exhibitionsвыставки or parksпарки.
63
193000
2000
Резеро можно использовать на выставках или в парках.
03:30
With a screenэкран it could informпоставить в известность people or showпоказать
64
195000
2000
С помощью экрана он может информировать людей, или сопровождать их,
03:32
them around in a funвесело and entertainingразвлекательный way.
65
197000
3000
в приятной и развлекательной манере.
03:35
In a hospitalбольница, this deviceустройство could be used to
66
200000
2000
В больнице, это устройство может быть использовано
03:37
carryнести around medicalмедицинская equipmentоборудование.
67
202000
2000
для переноски медицинского оборудования.
03:39
DueВ связи to the Ballbotшаробот systemсистема, it has a very smallмаленький
68
204000
2000
Шаробот устроен так, что он имеет
03:41
footprintслед and it's alsoтакже easyлегко to moveпереехать around.
69
206000
3000
очень маленький контакт с поверхностью и его легко передвигать.
03:44
And of courseкурс, who wouldn'tне будет like
70
209000
2000
Ну и, конечно, кто же откажется
03:46
to take a rideпоездка on one of these.
71
211000
3000
на нём прокатиться?
03:49
And these are more practicalпрактическое applicationsПриложения.
72
214000
2000
Это всё практические применения.
03:51
But there's alsoтакже a certainопределенный beautyкрасота
73
216000
2000
Но, кроме того, в этой технологии
03:53
withinв this technologyтехнологии.
74
218000
2000
есть определённая красота.
03:55
(MusicМузыка)
75
220000
9000
(Музыка)
04:58
(ApplauseАплодисменты)
76
283000
1000
(Аплодисменты)
04:59
Thank you.
77
284000
2000
Спасибо
05:01
(ApplauseАплодисменты)
78
286000
4000
(Аплодисменты)
05:05
Thank you.
79
290000
2000
Спасибо.
Translated by Aliaksandr Autayeu
Reviewed by Ilya Milman

▲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