TEDGlobal 2011
Markus Fischer: A robot that flies like a bird
Робот, який літає як птах
Filmed:
Readability: 3.7
8,646,669 views
Багато роботів можуть літати -- але жоден не може літати як справжній птах. Так було поки Маркус Фішер та його команда в Фесто не створили SmartBird (Розумного Птаха) - великого та водночас легкого робота, змодельованого з чайки, який літає, змахуючи крилами. Політ демонструється на TEDGlobal 2011.
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
Це мрія людства --
00:18
to fly like a bird.
1
3000
2000
літати, як птахи.
00:20
Birds are very agile.
2
5000
2000
Птахи дуже жваві.
00:22
They fly, not with rotating components,
3
7000
3000
Вони літають без компонентів, які обертаються,
00:25
so they fly only by flapping their wings.
4
10000
3000
вони літають тільки завдяки змахуванням своїх крил.
00:28
So we looked at the birds,
5
13000
3000
Тож ми дивились на птахів
00:31
and we tried to make a model
6
16000
3000
та спробували створити модель,
00:34
that is powerful, ultralight,
7
19000
3000
яка була б надзвичайно легкою
00:37
and it must have excellent aerodynamic qualities
8
22000
4000
та повинна була б мати чудові аеродинамічні здібності,
00:41
that would fly by its own
9
26000
2000
які б надали їй можливості літати самостійно
00:43
and only by flapping its wings.
10
28000
3000
і тільки завдяки змахуванню крил.
00:46
So what would be better [than] to use
11
31000
3000
Тож що може бути кращим
00:49
the Herring Gull, in its freedom,
12
34000
2000
ніж подивитись на чайку, її свободу,
00:51
circling and swooping over the sea,
13
36000
2000
кружляння та кидання над морем,
00:53
and [to] use this as a role model?
14
38000
3000
і використати її в якості моделі?
00:56
So we bring a team together.
15
41000
2000
Тож ми зібрали команду.
00:58
There are generalists and also specialists
16
43000
3000
В ній є загальні фахівці, а також спеціалісти
01:01
in the field of aerodynamics
17
46000
3000
в галузі аеродинаміки,
01:04
in the field of building gliders.
18
49000
2000
в галузі будівництва планерів.
01:06
And the task was to build
19
51000
2000
Задача полягала в побудові
01:08
an ultralight indoor-flying model
20
53000
3000
надлегкої моделі, яка б літала у приміщенні,
01:11
that is able to fly over your heads.
21
56000
3000
і могла б літати над вашими головами.
01:14
So be careful later on.
22
59000
3000
Тож пізніше будьте обережні.
01:19
And this was one issue:
23
64000
2000
І була одна проблема:
01:21
to build it that lightweight
24
66000
2000
створити її такою легкою,
01:23
that no one would be hurt
25
68000
2000
щоб нікому не зашкодити,
01:25
if it fell down.
26
70000
3000
якщо вона впаде.
01:28
So why do we do all this?
27
73000
2000
Тож нащо ми це все робимо?
01:30
We are a company in the field of automation,
28
75000
3000
Ми - компанія у галузі автоматизації
01:33
and we'd like to do very lightweight structures
29
78000
3000
і ми хотіли б створювати надлегкі конструкції,
01:36
because that's energy efficient,
30
81000
2000
тому що це ефективно з точки зору енергії.
01:38
and we'd like to learn more about
31
83000
3000
І ми хотіли б вивчити більше про
01:41
pneumatics and air flow phenomena.
32
86000
3000
явища пневматики та потоки повітря.
01:44
So I now would like you
33
89000
3000
Тож зараз я хочу попросити вас
01:47
to [put] your seat belts on
34
92000
2000
пристебнути паски
01:49
and put your hats [on].
35
94000
2000
та вдягнути капелюхи.
01:51
So maybe we'll try it once --
36
96000
3000
Мабуть ми спробуємо разок
01:54
to fly a SmartBird.
37
99000
2000
запустити SmartBird.
01:56
Thank you.
38
101000
2000
Дякую.
01:58
(Applause)
39
103000
6000
(Аплодисменти)
02:14
(Applause)
40
119000
17000
(Аплодисменти)
02:52
(Applause)
41
157000
15000
(Аплодисменти)
03:07
So we can now
42
172000
2000
А зараз ми можемо
03:09
look at the SmartBird.
43
174000
3000
подивитись на SmartBird.
03:12
So here is one without a skin.
44
177000
3000
Отже тут знаходиться такий саме птах, але без покриття.
03:15
We have a wingspan of about two meters.
45
180000
3000
Ми маємо розмах крил близько двох метрів.
03:18
The length is one meter and six,
46
183000
3000
Довжина - один метр і шість,
03:21
and the weight,
47
186000
2000
і вага -
03:23
it is only 450 grams.
48
188000
3000
лише 450 грам.
03:26
And it is all out of carbon fiber.
49
191000
3000
І вона повністю зроблена з вуглецевого волокна.
03:29
In the middle we have a motor,
50
194000
2000
Посередині ми маємо двигун,
03:31
and we also have a gear in it,
51
196000
4000
і тут ми також маємо передачі.
03:35
and we use the gear
52
200000
2000
І ми використовуємо передачі
03:37
to transfer the circulation of the motor.
53
202000
3000
щоб надати оберти двигуну.
03:40
So within the motor, we have three Hall sensors,
54
205000
3000
Тож всередині двигуна ми маємо три датчики Хола,
03:43
so we know exactly where
55
208000
3000
і таким чином ми точно знаємо
03:46
the wing is.
56
211000
3000
де знаходиться крило.
03:49
And if we now beat up and down ...
57
214000
3000
І якщо ми зараз прокрутимо вгору та вниз ...
03:56
we have the possibility
58
221000
2000
ми отримаємо можливість
03:58
to fly like a bird.
59
223000
2000
літати як птах.
04:00
So if you go down, you have the large area of propulsion,
60
225000
3000
Якщо ви рухаєтесь донизу, то ви будете мати велику площину підйомної сили.
04:03
and if you go up,
61
228000
3000
І якщо ви рухаєтесь вгору,
04:06
the wings are not that large,
62
231000
4000
то крила не настільки великі
04:10
and it is easier to get up.
63
235000
3000
і тому підніматись буде легше.
04:14
So, the next thing we did,
64
239000
3000
Тож наступна річ, яку ми зробили,
04:17
or the challenges we did,
65
242000
2000
або задачі, які ми розв'язали,
04:19
was to coordinate this movement.
66
244000
3000
було скоординувати ці рухи.
04:22
We have to turn it, go up and go down.
67
247000
3000
Ми повинні були повернути їх, підняти вгору та опустити.
04:25
We have a split wing.
68
250000
2000
Ми маємо роздільне крило.
04:27
With a split wing
69
252000
2000
З роздільним крилом
04:29
we get the lift at the upper wing,
70
254000
3000
ми маємо підйом у верхній частині крила
04:32
and we get the propulsion at the lower wing.
71
257000
3000
і тяглову частину - у нижній.
04:35
Also, we see
72
260000
2000
Також ми бачимо,
04:37
how we measure the aerodynamic efficiency.
73
262000
3000
як вимірюється аеродинамічна ефективність.
04:40
We had knowledge about
74
265000
2000
Ми знаємо як
04:42
the electromechanical efficiency
75
267000
2000
визначати електромеханічну ефективність,
04:44
and then we can calculate
76
269000
2000
тож потім ви можемо вирохувати
04:46
the aerodynamic efficiency.
77
271000
2000
аеродинамічну ефективність.
04:48
So therefore,
78
273000
2000
Через це
04:50
it rises up from passive torsion to active torsion,
79
275000
3000
воно підіймається з пасивного кручення до активного,
04:53
from 30 percent
80
278000
2000
з 30 відсотків
04:55
up to 80 percent.
81
280000
2000
до 80 відсотків.
04:57
Next thing we have to do,
82
282000
2000
Наступна річ, яку ми повинні зробити,
04:59
we have to control and regulate
83
284000
2000
це відконтролювати та відрегулювати
05:01
the whole structure.
84
286000
2000
всю структуру.
05:03
Only if you control and regulate it,
85
288000
3000
Тільки якщо ви відрегулюєте її,
05:06
you will get that aerodynamic efficiency.
86
291000
3000
ви отримаєте аеродинамічну ефективність.
05:09
So the overall consumption of energy
87
294000
3000
Тож загальні витрати енергії:
05:12
is about 25 watts at takeoff
88
297000
3000
близько 25 ват на відрив
05:15
and 16 to 18 watts in flight.
89
300000
3000
та 16-18 ват для польоту.
05:18
Thank you.
90
303000
2000
Даякую.
05:20
(Applause)
91
305000
6000
(Аплодисменти)
05:26
Bruno Giussani: Markus, I think that we should fly it once more.
92
311000
3000
Бруно Джіусані: Маркус, гадаю ми можемо запустити її ще раз.
05:29
Markus Fischer: Yeah, sure.
93
314000
2000
Маркус Фішер: Так, звичайно.
05:31
(Laughter)
94
316000
2000
(Сміх)
05:53
(Gasps)
95
338000
3000
(Здивування)
06:02
(Cheers)
96
347000
2000
(Посмішки)
06:04
(Applause)
97
349000
9000
(Аплодисменти)
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