TEDGlobal 2013
Raffaello D'Andrea: The astounding athletic power of quadcopters
Раффаелло д’Андреа: Приголомшлива атлетична сила квадрокоптерів
Filmed:
Readability: 4.7
12,409,728 views
В автоматичній лабораторії TEDGlobal Раффаелло д’Андреа демонструє своїх літаючих роботів-квадрокоптерів, що думають як атлети та розв'язують фізичні проблеми за допомогою алгоритмів, які дають їм змогу навчатися. Д’Андреа проводить кілька вправних демонстрацій на прикладі безпілотних апаратів, які можуть гратися, ловити, тримати рівновагу, приймати спільні рішення. Стежте за захоплюючою демонстрацією кінетично керованих квадів.
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneer
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio
Raffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:23
So what does it mean for a machine to be athletic?
0
11307
3184
Як механізм може бути атлетичний?
00:26
We will demonstrate the concept of machine athleticism
1
14491
3417
Зараз ми продемонструємо атлетизм машини
00:29
and the research to achieve it
2
17908
1720
та досягнення цього дослідження
00:31
with the help of these flying machines called quadrocopters,
3
19628
2511
за допомогою літальних апаратів
під назвою «квадрокоптери»
під назвою «квадрокоптери»
00:34
or quads, for short.
4
22139
1887
або скорочено «квади».
00:38
Quads have been around for a long time.
5
26034
2529
Квади навколо нас вже давно.
00:40
The reason that they're so popular these days
6
28563
1599
Причина того, що сьогодні вони популярні,
00:42
is because they're mechanically simple.
7
30162
1965
полягає в їхній механічній простоті.
00:44
By controlling the speeds of these four propellers,
8
32127
2108
Контроль за швидкістю чотирьох пропелерів
00:46
these machines can roll, pitch, yaw,
9
34235
3048
дає цим машинам змогу обертатися,
падати, відхилятися від курсу,
падати, відхилятися від курсу,
00:49
and accelerate along their common orientation.
10
37283
2825
розганятися відносно звичної траєкторії.
00:52
On board are also a battery, a computer,
11
40108
3071
Пристрій має акумулятор, комп'ютер,
00:55
various sensors and wireless radios.
12
43179
3954
різні датчики та бездротовий зв'язок.
00:59
Quads are extremely agile, but this agility comes at a cost.
13
47133
4629
Квади надзвичайно рухливі, але ця
рухливість виникає не сама по собі.
рухливість виникає не сама по собі.
01:03
They are inherently unstable, and they need some form
14
51762
2992
Їм властива нестабільність, і їм
потрібна якась форма
потрібна якась форма
01:06
of automatic feedback control in order to be able to fly.
15
54754
3972
автоматичного зворотного живлення
для можливості літати.
для можливості літати.
01:16
So, how did it just do that?
16
64259
3238
Як цього досягнули?
01:19
Cameras on the ceiling and a laptop
17
67497
1818
Камери на стелі та
в портативному комп’ютері
в портативному комп’ютері
01:21
serve as an indoor global positioning system.
18
69315
2576
служать вхідною глобальною системою
визначення місцезнаходження.
визначення місцезнаходження.
01:23
It's used to locate objects in the space
19
71891
2185
Вживається вона для розміщення
об’єктів у просторі,
об’єктів у просторі,
01:26
that have these reflective markers on them.
20
74076
2527
які мають на собі відбивні індикатори.
01:28
This data is then sent to another laptop
21
76603
2061
Потім ці дані передаються
на інший комп’ютер,
на інший комп’ютер,
01:30
that is running estimation and control algorithms,
22
78664
2211
який видає розрахунки
та алгоритми керування
та алгоритми керування
01:32
which in turn sends commands to the quad,
23
80875
1886
і, своєю чергою, надсилає команди кваду,
01:34
which is also running estimation and control algorithms.
24
82761
3485
який також робить розрахунки
та алгоритми керування.
та алгоритми керування.
01:41
The bulk of our research is algorithms.
25
89620
2510
Основна частина нашого
дослідження – алгоритми.
дослідження – алгоритми.
01:44
It's the magic that brings these machines to life.
26
92130
4161
Це чари, які дали цим машинам життя.
01:48
So how does one design the algorithms
27
96291
2043
Яким чином проектуються алгоритми,
01:50
that create a machine athlete?
28
98334
2277
що створюють машину-атлета?
01:52
We use something broadly called model-based design.
29
100611
2880
Ми використовуємо проектування,
що базується на моделюванні.
що базується на моделюванні.
01:55
We first capture the physics with a mathematical model
30
103491
3154
Спочатку ми беремо фізику
з математичною моделлю
з математичною моделлю
01:58
of how the machines behave.
31
106645
2134
поведінки машини.
02:00
We then use a branch of mathematics
32
108779
2297
Потім використовуємо розділ математики
02:03
called control theory to analyze these models
33
111076
2831
під назвою «Теорія керування»
для аналізу цих моделей,
для аналізу цих моделей,
02:05
and also to synthesize algorithms for controlling them.
34
113907
3913
а також для синтезу алгоритмів
з метою керування ними.
з метою керування ними.
02:09
For example, that's how we can make the quad hover.
35
117820
3048
Наприклад, так ми впливаємо
на квада, щоб він завис у повітрі.
на квада, щоб він завис у повітрі.
02:12
We first captured the dynamics
36
120868
1408
Спочатку ми використали динаміку
02:14
with a set of differential equations.
37
122276
1906
із набором диференційних рівнянь.
02:16
We then manipulate these equations with the help
38
124182
2349
Потім ми розбираємося
з даними рівняннями за допомогою
з даними рівняннями за допомогою
02:18
of control theory to create algorithms that stabilize the quad.
39
126531
4640
теорії управління для створення
алгоритмів, які стабілізують квад.
алгоритмів, які стабілізують квад.
02:23
Let me demonstrate the strength of this approach.
40
131171
2946
Зараз я продемонструю вам
силу цього досягнення.
силу цього досягнення.
02:29
Suppose that we want this quad to not only hover
41
137198
2549
Наприклад, ми хочемо, щоб квад
не тільки завис у повітрі,
не тільки завис у повітрі,
02:31
but to also balance this pole.
42
139747
2782
а й тримав цю палицю у рівновазі.
02:34
With a little bit of practice,
43
142529
1844
Після невеличкої практики
02:36
it's pretty straightforward for a human being to do this,
44
144373
2391
людина може це зробити.
02:38
although we do have the advantage of having
45
146764
1755
Хоча в нас є перевага в тому,
02:40
two feet on the ground
46
148519
1328
що дві ноги стоять на підлозі,
02:41
and the use of our very versatile hands.
47
149847
2957
і задіяні наші гнучкі руки.
02:44
It becomes a little bit more difficult
48
152804
2469
Ситуація складнішає тоді,
02:47
when I only have one foot on the ground
49
155273
2296
коли в мене одна нога на підлозі,
02:49
and when I don't use my hands.
50
157569
2799
а руки не задіяні.
02:52
Notice how this pole has a reflective marker on top,
51
160368
2951
Зауважте, що ця палиця має
зверху відбивний індикатор.
зверху відбивний індикатор.
02:55
which means that it can be located in the space.
52
163319
3894
Це означає, що її можна
розмістити в просторі.
розмістити в просторі.
03:04
(Applause)
53
172971
5976
(Оплески)
03:10
You can notice that this quad is making fine adjustments
54
178947
2826
Ви бачите, що цей квад
гарно пристосовується до того,
гарно пристосовується до того,
03:13
to keep the pole balanced.
55
181773
2195
щоб тримати палицю у рівновазі.
03:15
How did we design the algorithms to do this?
56
183968
3059
Як ми спроектували для цього алгоритми?
03:19
We added the mathematical model of the pole
57
187027
2105
Ми додали математичну модель палиці
03:21
to that of the quad.
58
189132
1519
до моделі кваду.
03:22
Once we have a model of the combined quad-pole system,
59
190651
2954
Коли в нас є модель комбінованої
системи «квад-палиця»,
системи «квад-палиця»,
03:25
we can use control theory to create algorithms for controlling it.
60
193605
4933
ми можемо використати теорію управління
для створення алгоритмів щодо її керування.
для створення алгоритмів щодо її керування.
03:30
Here, you see that it's stable,
61
198538
1588
Бачите: система стабільна.
03:32
and even if I give it little nudges,
62
200126
2693
Попри те, що я її трохи штовхнув,
03:34
it goes back to the nice, balanced position.
63
202819
5403
вона повертається у
врівноважене положення.
врівноважене положення.
03:40
We can also augment the model to include
64
208222
1663
Також ми можемо збільшити модель і додати інформацію про те,
03:41
where we want the quad to be in space.
65
209885
2441
де у просторі ми хочемо
розмістити квад.
розмістити квад.
03:44
Using this pointer, made out of reflective markers,
66
212326
3069
За допомогою цієї указки,
виготовленої з відбивних індикаторів,
виготовленої з відбивних індикаторів,
03:47
I can point to where I want the quad to be in space
67
215395
2224
я вказую місце в просторі,
де хочу розмістити квад
де хочу розмістити квад
03:49
a fixed distance away from me.
68
217619
3367
на заданій відстані від себе.
04:07
The key to these acrobatic maneuvers is algorithms,
69
235763
2902
Розгадка цих акробатичних маневрів
полягає в алгоритмах,
полягає в алгоритмах,
04:10
designed with the help of mathematical models
70
238665
2426
спроектованих за допомогою
математичних моделей
математичних моделей
04:13
and control theory.
71
241091
1950
і теорії управління.
04:15
Let's tell the quad to come back here
72
243041
2214
Нехай квад повернеться сюди,
04:17
and let the pole drop,
73
245255
1819
а палиця впаде.
04:19
and I will next demonstrate the importance
74
247074
1918
Я продемонструю, як важливо
04:20
of understanding physical models
75
248992
2119
розуміти фізичні моделі
04:23
and the workings of the physical world.
76
251111
4120
та принцип дії фізичного світу.
04:37
Notice how the quad lost altitude
77
265462
1770
Зауважте, як квад опустився,
04:39
when I put this glass of water on it.
78
267232
2082
коли я поставив на нього склянку води.
04:41
Unlike the balancing pole, I did not include
79
269314
2801
На відміну від врівноваженої палиці,
я не закладав
я не закладав
04:44
the mathematical model of the glass in the system.
80
272115
2584
математичну модель склянки у систему.
04:46
In fact, the system doesn't even know that the glass of water is there.
81
274699
2919
Навпаки, система не підозрює,
що там є склянка води.
що там є склянка води.
04:49
Like before, I could use the pointer to tell the quad
82
277618
3292
Як і раніше, я використовую
указку з командою,
указку з командою,
04:52
where I want it to be in space.
83
280910
2589
де у просторі я хочу розмістити квад.
04:55
(Applause)
84
283499
9597
(Оплески)
05:05
Okay, you should be asking yourself,
85
293096
2110
Мабуть ви запитуєте себе,
05:07
why doesn't the water fall out of the glass?
86
295206
2509
чому вода зі склянки не витікає?
05:09
Two facts: The first is that gravity acts
87
297715
3211
Є дві причини. Перша полягає у тому,
що сила тяжіння
що сила тяжіння
05:12
on all objects in the same way.
88
300926
2125
діє на всі предмети однаково.
05:15
The second is that the propellers are all pointing
89
303051
2464
Друга причина:
всі пропелери спрямовані
всі пропелери спрямовані
05:17
in the same direction of the glass, pointing up.
90
305515
3127
на склянку, тобто спрямовані вверх.
05:20
You put these two things together, the net result
91
308642
2377
Ці два явища ви складаєте разом,
і зрештою
і зрештою
05:23
is that all side forces on the glass are small
92
311019
2287
всі бічні сили, що діють на склянку, малі,
05:25
and are mainly dominated by aerodynamic effects,
93
313306
2785
й аеродинамічні сили
впливають на них в цілому
впливають на них в цілому
05:28
which as these speeds are negligible.
94
316091
3841
і є незначними, як і така швидкість.
05:35
And that's why you don't need to model the glass.
95
323336
2071
Тому і не потрібна модель склянки.
05:37
It naturally doesn't spill no matter what the quad does.
96
325407
3848
Вода не проливається,
що б не робив квад.
що б не робив квад.
05:50
(Applause)
97
338651
7051
(Оплески)
05:57
The lesson here is that some high-performance tasks
98
345702
4016
Урок такий: деякі
високопродуктивні задачі
високопродуктивні задачі
06:01
are easier than others,
99
349718
1397
легші за інші,
06:03
and that understanding the physics of the problem
100
351115
2296
та розуміння фізичної суті проблеми
06:05
tells you which ones are easy and which ones are hard.
101
353411
2616
показує вам легкі та важкі завдання.
06:08
In this instance, carrying a glass of water is easy.
102
356027
2359
У цьому прикладі підтримання
склянки води – легке завдання.
склянки води – легке завдання.
06:10
Balancing a pole is hard.
103
358386
3785
А тримання палиці у рівновазі – важке.
06:14
We've all heard stories of athletes
104
362171
1802
Всі ми чули історії атлетів,
06:15
performing feats while physically injured.
105
363973
2493
що показують свою майстерність,
маючи травми.
маючи травми.
06:18
Can a machine also perform
106
366466
1519
Чи може машина також
показувати вправи
показувати вправи
06:19
with extreme physical damage?
107
367985
2651
при надзвичайних пошкодженнях?
06:22
Conventional wisdom says that you need
108
370636
1726
Здоровий глузд підказує, що потрібно
06:24
at least four fixed motor propeller pairs in order to fly,
109
372362
3690
щонайменш чотири пари
закріплених пропелерів для польоту,
закріплених пропелерів для польоту,
06:28
because there are four degrees of freedom to control:
110
376052
2112
бо є чотири ступені
рухливості в керуванні:
рухливості в керуванні:
06:30
roll, pitch, yaw and acceleration.
111
378164
3028
поворот, падіння, відхилення
від напрямку та прискорення.
від напрямку та прискорення.
06:33
Hexacopters and octocopters, with six and eight propellers,
112
381192
3245
Гексакоптери та октокоптери
із 6-ма та 8-ма пропелерами
із 6-ма та 8-ма пропелерами
06:36
can provide redundancy,
113
384437
1483
виявляють надлишок,
06:37
but quadrocopters are much more popular
114
385920
1989
але квадрокоптери набагато популярніші,
06:39
because they have the minimum number
115
387909
1815
тому що мають мінімальну кількість
06:41
of fixed motor propeller pairs: four.
116
389724
2476
закріплених пар пропелерів: чотири.
06:44
Or do they?
117
392200
1965
Чи не так?
07:01
If we analyze the mathematical model of this machine
118
409476
2600
Якщо проаналізувати математичну
модель даної машини
модель даної машини
07:04
with only two working propellers,
119
412076
2176
лише з двома працюючими пропелерами,
07:06
we discover that there's an unconventional way to fly it.
120
414252
6756
то виявляється незвичайний
спосіб її польоту.
спосіб її польоту.
07:19
We relinquish control of yaw,
121
427980
1706
У нас відмовляє керування
відхиленням від курсу,
відхиленням від курсу,
07:21
but roll, pitch and acceleration can still be controlled
122
429686
3070
але поворот, падіння та прискорення
все ще керовані
все ще керовані
07:24
with algorithms that exploit this new configuration.
123
432756
5452
алгоритмами, що використовують
нову конфігурацію.
нову конфігурацію.
07:33
Mathematical models tell us exactly when
124
441668
2432
Математичні моделі чітко вказують нам,
07:36
and why this is possible.
125
444100
2072
коли і чому це можливо.
07:38
In this instance, this knowledge allows us to design
126
446172
2368
У цьому випадку дані знання
дозволяють нам спроектувати
дозволяють нам спроектувати
07:40
novel machine architectures
127
448540
2256
нестандартні механічні структури
07:42
or to design clever algorithms that gracefully handle damage,
128
450796
4176
або спроектувати розумні алгоритми,
які витончено впораються з пошкодженнями,
які витончено впораються з пошкодженнями,
07:46
just like human athletes do,
129
454972
1724
як це роблять люди-атлети,
07:48
instead of building machines with redundancy.
130
456696
3823
а не конструювати машини
з надлишковими деталями.
з надлишковими деталями.
07:52
We can't help but hold our breath when we watch
131
460519
2112
У нас перехоплює дух,
коли ми бачимо,
коли ми бачимо,
07:54
a diver somersaulting into the water,
132
462631
2437
як водолаз перевертається,
стрибаючи у воду,
стрибаючи у воду,
07:57
or when a vaulter is twisting in the air,
133
465068
1790
або вольтижер звивається у повітрі,
07:58
the ground fast approaching.
134
466858
1718
швидко досягаючи землі.
08:00
Will the diver be able to pull off a rip entry?
135
468576
2568
Чи вдасться водолазу домогтися
розрізного занурення?
розрізного занурення?
08:03
Will the vaulter stick the landing?
136
471144
2000
Чи зможе вольтижер приземлитися?
08:05
Suppose we want this quad here
137
473144
1668
Припустимо, що ми хочемо,
щоб цей квад
щоб цей квад
08:06
to perform a triple flip and finish off
138
474812
2451
зробив потрійне сальто та зупинився
08:09
at the exact same spot that it started.
139
477263
2269
на тому самому місці,
де починав дійство.
де починав дійство.
08:11
This maneuver is going to happen so quickly
140
479532
2347
Цей маневр відбудеться так швидко,
08:13
that we can't use position feedback to correct the motion during execution.
141
481879
3629
що ми не зможемо вжити зворотній зв’язок
та виправити рух під час дійства.
та виправити рух під час дійства.
08:17
There simply isn't enough time.
142
485508
2274
Просто не вистачає часу.
08:19
Instead, what the quad can do is perform the maneuver blindly,
143
487782
3694
Навпаки, квад може сліпо
виконати цей маневр,
виконати цей маневр,
08:23
observe how it finishes the maneuver,
144
491476
2232
спостерігати за закінченням маневру,
08:25
and then use that information to modify its behavior
145
493708
2424
а потім використати цю інформацію
для зміни своєї поведінки,
для зміни своєї поведінки,
08:28
so that the next flip is better.
146
496132
2289
і тому наступне сальто вже краще.
08:30
Similar to the diver and the vaulter,
147
498421
1812
Як у випадку із водолазом та вольтижером,
08:32
it is only through repeated practice
148
500233
1919
тільки шляхом практики
08:34
that the maneuver can be learned and executed
149
502152
1925
цей маневр можна вивчити та виконати
08:36
to the highest standard.
150
504077
2133
якнайкраще.
08:46
(Applause)
151
514412
4752
(Оплески)
08:51
Striking a moving ball is a necessary skill in many sports.
152
519164
3472
Удар по рухомому м’ячу – вміння,
необхідне у багатьох видах спорту.
необхідне у багатьох видах спорту.
08:54
How do we make a machine do
153
522636
1795
Яким чином нам змусити
машину робити те,
машину робити те,
08:56
what an athlete does seemingly without effort?
154
524431
3753
що робить атлет без зусиль?
09:15
(Applause)
155
543943
6599
(Оплески)
09:22
This quad has a racket strapped onto its head
156
550542
2650
Зверху квада розміщена ракетка,
прикріплена ременем,
прикріплена ременем,
09:25
with a sweet spot roughly the size of an apple, so not too large.
157
553192
3487
завбільшки з яблуко, тобто невелика.
09:28
The following calculations are made every 20 milliseconds,
158
556679
3167
Наступні розрахунки проводяться
кожні 20 мілісекунд
кожні 20 мілісекунд
09:31
or 50 times per second.
159
559846
1756
або 50 разів за секунду.
09:33
We first figure out where the ball is going.
160
561602
2812
Спочатку ми розраховуємо,
куди направляється м’яч.
куди направляється м’яч.
09:36
We then next calculate how the quad should hit the ball
161
564414
2437
Потім робимо розрахунок
щодо удару квада по м’ячу,
щодо удару квада по м’ячу,
09:38
so that it flies to where it was thrown from.
162
566851
3099
тому він і летить туди,
звідки його підкинули.
звідки його підкинули.
09:41
Third, a trajectory is planned that carries the quad
163
569950
4456
По-третє, запланована траєкторія
переносить квад
переносить квад
09:46
from its current state to the impact point with the ball.
164
574406
3024
з даного положення
до точки удару м’яча.
до точки удару м’яча.
09:49
Fourth, we only execute 20 milliseconds' worth of that strategy.
165
577430
3809
По-четверте, ми реалізуємо
лише 20 мілісекунд цієї стратегії.
лише 20 мілісекунд цієї стратегії.
09:53
Twenty milliseconds later, the whole process is repeated
166
581239
2807
Наступні 20 мілісекунд весь
цей процес повторюється,
цей процес повторюється,
09:56
until the quad strikes the ball.
167
584046
2243
доки квад не вдарить по м’ячу.
10:07
(Applause)
168
595560
2646
(Оплески)
10:10
Machines can not only perform dynamic maneuvers on their own,
169
598206
3372
Машини не тільки виконують
динамічні маневри самостійно,
динамічні маневри самостійно,
10:13
they can do it collectively.
170
601578
1863
а й можуть робити це колективно.
10:15
These three quads are cooperatively carrying a sky net.
171
603441
3587
Ці три квади разом несуть
повітряну сітку.
повітряну сітку.
10:28
(Applause)
172
616574
5411
(Оплески)
10:33
They perform an extremely dynamic
173
621985
2197
Вони виконують надзвичайно динамічний
10:36
and collective maneuver
174
624182
2168
та колективний маневр
10:38
to launch the ball back to me.
175
626350
1692
кидання м’яча в зворотному
напрямку до мене.
напрямку до мене.
10:40
Notice that, at full extension, these quads are vertical.
176
628042
3511
Зауважте, що при повному розтягненні
положення квадів вертикальне.
положення квадів вертикальне.
10:48
(Applause)
177
636486
1772
(Оплески)
10:50
In fact, when fully extended,
178
638258
2287
Повне розтягнення
10:52
this is roughly five times greater than what a bungee jumper feels
179
640545
2685
в 5 разів більше, ніж відчуття
у стрибуна з еластичним тросом,
у стрибуна з еластичним тросом,
10:55
at the end of their launch.
180
643230
4588
у кінці такого кидка.
11:03
The algorithms to do this are very similar
181
651009
2677
Алгоритми цієї дії дуже схожі
11:05
to what the single quad used to hit the ball back to me.
182
653686
3384
на ті, за яких один квад ударив
м’яча у напрямку до мене.
м’яча у напрямку до мене.
11:09
Mathematical models are used to continuously re-plan
183
657070
2864
Математичні моделі вживають,
щоб повсякчас переплановувати
щоб повсякчас переплановувати
11:11
a cooperative strategy 50 times per second.
184
659934
4515
спільну стратегію 50 разів за секунду.
11:16
Everything we have seen so far has been
185
664449
1877
Усе, що ми бачили, стосується
11:18
about the machines and their capabilities.
186
666326
2463
машин та їхніх здібностей.
11:20
What happens when we couple this machine athleticism
187
668789
3015
А що трапиться, коли ми
об’єднаємо атлетизм машини
об’єднаємо атлетизм машини
11:23
with that of a human being?
188
671804
1776
з атлетизмом людини?
11:25
What I have in front of me is a commercial gesture sensor
189
673580
3805
Переді мною – комерційний датчик
з жестикуляції,
з жестикуляції,
11:29
mainly used in gaming.
190
677385
1309
що використовується переважно
в азартних іграх.
в азартних іграх.
11:30
It can recognize what my various body parts
191
678694
1804
Він визначає, що різні частини мого тіла
11:32
are doing in real time.
192
680498
2048
роблять насправді.
11:34
Similar to the pointer that I used earlier,
193
682546
2116
Подібно до указки,
яку я використовував раніше,
яку я використовував раніше,
11:36
we can use this as inputs to the system.
194
684662
2792
ми можемо застосувати це
як вхідні сигнали до системи.
як вхідні сигнали до системи.
11:39
We now have a natural way of interacting
195
687454
2396
У нас є невимушений спосіб взаємодії
11:41
with the raw athleticism of these quads with my gestures.
196
689850
4944
неопрацьованого атлетизму
даних квадів з моїми жестами.
даних квадів з моїми жестами.
12:22
(Applause)
197
730453
4400
(Оплески)
12:35
Interaction doesn't have to be virtual. It can be physical.
198
743982
4007
Взаємодія може бути
і не віртуальною, а фізичною.
і не віртуальною, а фізичною.
12:39
Take this quad, for example.
199
747989
1725
Наприклад, цей квад.
12:41
It's trying to stay at a fixed point in space.
200
749714
2628
Він намагається залишитися
на вказаному місці у просторі.
на вказаному місці у просторі.
12:44
If I try to move it out of the way, it fights me,
201
752342
3837
Якщо я намагатимусь збити
його зі шляху, він мене вдарить
його зі шляху, він мене вдарить
12:48
and moves back to where it wants to be.
202
756179
4155
і повертається туди, де хоче бути.
12:52
We can change this behavior, however.
203
760334
3039
Проте ми можемо змінити таку поведінку.
12:55
We can use mathematical models
204
763373
1699
Ми використаємо математичні моделі
12:57
to estimate the force that I'm applying to the quad.
205
765072
3133
для оцінки сили, яку я застосовую до кваду.
13:00
Once we know this force, we can also change the laws of physics,
206
768205
3238
Якщо знаємо цю силу,
то можемо змінити закони фізики
то можемо змінити закони фізики
13:03
as far as the quad is concerned, of course.
207
771443
4499
у випадку з квадом, безперечно.
13:07
Here the quad is behaving as if it were
208
775942
2263
Зараз квад поводиться так,
наче знаходиться
наче знаходиться
13:10
in a viscous fluid.
209
778205
4365
у в’язкій рідині.
13:14
We now have an intimate way
210
782570
2174
У нас є тісна взаємодія
13:16
of interacting with a machine.
211
784744
1849
з машиною.
13:18
I will use this new capability to position
212
786593
2506
Я використаю цю нову здібність, щоб розмістити
13:21
this camera-carrying quad to the appropriate location
213
789099
2577
у необхідному місці цей квад із камерою
13:23
for filming the remainder of this demonstration.
214
791676
3186
для відеозапису останньої
частини демонстрації.
частини демонстрації.
13:36
So we can physically interact with these quads
215
804222
2768
Таким чином ми фізично взаємодіємо
з даними квадами
з даними квадами
13:38
and we can change the laws of physics.
216
806990
2403
та можемо змінити закони фізики.
13:41
Let's have a little bit of fun with this.
217
809393
2313
Трохи розважмося.
13:43
For what you will see next, these quads
218
811706
1704
Далі ви побачите, як квади
13:45
will initially behave as if they were on Pluto.
219
813410
3496
спочатку поводитимуться так,
наче вони на Плутоні.
наче вони на Плутоні.
13:48
As time goes on, gravity will be increased
220
816906
2312
Час спливатиме, а сила тяжіння зростатиме,
13:51
until we're all back on planet Earth,
221
819218
2120
доки ми не повернемося на планету Земля.
13:53
but I assure you we won't get there.
222
821338
1719
Та я запевняю вас,
що ми туди не доберемося.
що ми туди не доберемося.
13:55
Okay, here goes.
223
823057
3501
Так, рухається.
14:05
(Laughter)
224
833667
3412
(Сміх)
14:34
(Laughter)
225
862778
3208
(Сміх)
14:37
(Applause)
226
865986
3386
(Оплески)
14:41
Whew!
227
869372
1207
Оце так-так!
14:46
You're all thinking now,
228
874779
1517
Ви зараз думаєте:
14:48
these guys are having way too much fun,
229
876296
1975
«Ці хлопці забагато розважаються».
14:50
and you're probably also asking yourself,
230
878271
2079
Можливо, ви себе запитуєте:
14:52
why exactly are they building machine athletes?
231
880350
3936
«Чому вони конструюють
механічних атлетів?»
механічних атлетів?»
14:56
Some conjecture that the role of play in the animal kingdom
232
884286
2652
Хтось здогадається,
що роль гри в світі тварин
що роль гри в світі тварин
14:58
is to hone skills and develop capabilities.
233
886938
2752
полягає у відточенні навичок
та розвитку здібностей.
та розвитку здібностей.
15:01
Others think that it has more of a social role,
234
889690
2066
Інші подумають, що більший вплив
має соціальна роль,
має соціальна роль,
15:03
that it's used to bind the group.
235
891756
1674
яка і пов’язує групу.
15:05
Similarly, we use the analogy of sports and athleticism
236
893430
3533
Подібно до цього ми вживаємо
аналогії щодо спорту та атлетизму
аналогії щодо спорту та атлетизму
15:08
to create new algorithms for machines
237
896963
2079
для створення нових
алгоритмів для машин,
алгоритмів для машин,
15:11
to push them to their limits.
238
899042
2147
щоб підштовхнути їх
до меж їхніх можливостей.
до меж їхніх можливостей.
15:13
What impact will the speed of machines have on our way of life?
239
901189
3677
Який вплив матиме швидкість машин
на наш спосіб життя?
на наш спосіб життя?
15:16
Like all our past creations and innovations,
240
904866
2389
Як і всі наші попередні
творіння та інновації,
творіння та інновації,
15:19
they may be used to improve the human condition
241
907255
2827
це може бути використане
для покращення людських умов життя
для покращення людських умов життя
15:22
or they may be misused and abused.
242
910082
2501
або цим можуть зловживати.
15:24
This is not a technical choice we are faced with;
243
912583
1923
Ми стикаємося не з технічним вибором,
15:26
it's a social one.
244
914506
1755
а із соціальним.
15:28
Let's make the right choice,
245
916261
1390
Робімо правильний вибір:
15:29
the choice that brings out the best in the future of machines,
246
917651
2405
вибір, що призведе до найкращого
у майбутньому машин,
у майбутньому машин,
15:32
just like athleticism in sports
247
920056
1812
як атлетизм у спорті
15:33
can bring out the best in us.
248
921868
2161
веде до найкращого в нас.
15:36
Let me introduce you to the wizards behind the green curtain.
249
924029
3450
Представляю вам чарівників
за зеленою завісою.
за зеленою завісою.
15:39
They're the current members of the Flying Machine Arena research team.
250
927479
2900
Це чинні представники дослідницької
команди «Арена літальних апаратів».
команди «Арена літальних апаратів».
15:42
(Applause)
251
930379
4769
(Оплески)
15:47
Federico Augugliaro, Dario Brescianini, Markus Hehn,
252
935148
3046
Федеріко Ауґульяро, Даріо Бреш'яніні,
Маркус Ген,
Маркус Ген,
15:50
Sergei Lupashin, Mark Muller and Robin Ritz.
253
938194
2824
Сергій Люпашин, Марк Мюллер та Робін Рітц.
15:53
Look out for them. They're destined for great things.
254
941018
1932
Спостерігайте за ними. Їм визначено
долею здійснити грандіозні речі.
долею здійснити грандіозні речі.
15:54
Thank you.
255
942950
1178
Дякую.
15:56
(Applause)
256
944128
6354
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Raffaello D'Andrea - Autonomous systems pioneerRaffaello D'Andrea explores the possibilities of autonomous technology by collaborating with artists, engineers and entrepreneurs.
Why you should listen
Raffaello D'Andrea combines academics, business, and the arts to explore the capabilities of autonomous systems. As part of his research as professor of dynamic systems and control at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zürich), he and his collaborators enchant viewers with works like the self-destructing, self-assembling Robotic Chair, or the Balancing Cube that can perch itself on its corners.
D’Andrea and his team created the Flying Machine Arena to test the gravity-defying abilities of their athletic flying robots. Building on research in the Flying Machine Arena, ETH Zürich partnered with its spin-off company Verity Studios and with Cirque du Soleil to create “Sparked,” a short film showcasing the unexpected airborne dexterity of quadcopters. D’Andrea is the co-founder of Kiva Systems, a robotics company that develops intelligent automated warehouse systems and that was acquired by Amazon in 2012.
Raffaello D'Andrea | Speaker | TED.com