Dennis Hong: My 7 species of robot

Dennis Hong: Meine sieben Arten von Robotern

138,141 views ・ 2010-04-07

TED


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: David Bauer Lektorat: Alex Boos
Also, der erste Roboter über den ich sprechen will heißt STriDER.
00:16
So the first robot to talk about is called STriDER.
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3174
Das steht für Selbsterregter
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It stands for Self-excited Tripedal Dynamic Experimental Robot.
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Dreifüßiger Dynamischer Experimenteller Roboter.
00:22
It's a robot that has three legs, which is inspired by nature.
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4358
Es ist ein Roboter, der drei Beine hat,
dies ist von der Natur inspiriert
00:27
But have you seen anything in nature, an animal that has three legs?
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Aber haben Sie schon einmal irgendetwas in der Natur gesehen
ein Tier gesehen, das drei Beine hat?
00:31
Probably not. So why do I call this a biologically inspired robot?
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3870
Wahrscheinlich nicht. Also, warum ich nenne ihn dann
einen biologisch inspirierten Roboter? Wie könnte das funktionieren?
00:35
How would it work?
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1162
Aber zuerst wollen wir einen Blick auf die Popkultur werfen.
00:36
But before that, let's look at pop culture.
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2162
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So, you know H.G. Wells's "War of the Worlds," novel and movie.
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3468
Sie kennen also H.G. Wells Kieg der Welten als Buch und Film.
00:41
And what you see over here is a very popular video game,
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3321
Und was Sie hier sehen können ist ein sehr beliebtes
Videospiel
00:45
and in this fiction, they describe these alien creatures and robots
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3700
In der Fiktion werden diese Außerirdischen
als dreifüßige Roboter, welche die Erde terrorisieren beschrieben.
00:49
that have three legs that terrorize Earth.
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2262
Aber mein Roboter STriDER, bewegt sich nicht auf diese Weise.
00:51
But my robot, STriDER, does not move like this.
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3535
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This is an actual dynamic simulation animation.
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Dies ist also, eine tatsächliche dynamisch simulierte Animation.
00:57
I'm going to show you how the robot works.
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2057
Ich werde ihnen nun zeigen wie der Roboter funktioniert.
Er dreht seinen Körper um 180 Grad.
01:00
It flips its body 180 degrees
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and it swings its leg between the two legs
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Er schwingt einen Fuß zwischen den beiden andern hindurch, um den Fall abzufangen.
01:04
and catches the fall.
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So that's how it walks.
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So geht er also. Aber sehen sie nur auf uns
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But when you look at us human beings, bipedal walking,
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die Menschen, wir gehen auf zwei Füßen,
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what you're doing is,
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wir benutzen nicht wirklich unsere Muskeln
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you're not really using muscle to lift your leg and walk like a robot.
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um den Fuß zu heben und wie ein Roboter zu gehen. Stimmts?
01:14
What you're doing is, you swing your leg and catch the fall,
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Was wir tatsächlich tun, ist unseren Fuß nach vorne zu bewegen und den Fall zu abfangen,
wieder aufzustehen, den Fuß nach vorne zu bewegen und wieder den Fall zu abfangen.
01:18
stand up again, swing your leg and catch the fall.
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2456
01:20
You're using your built-in dynamics, the physics of your body,
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Man bedient sich des im eigenen Körperbau eingebauten Kräftespiels,
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just like a pendulum.
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genauso wie ein Pendel.
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We call that the concept of passive dynamic locomotion.
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Wir nennen dies das Konzept der Fortbewegung durch passives Kräftespiel.
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What you're doing is, when you stand up,
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2138
Was sie tun, wenn sie aufstehen ist,
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potential energy to kinetic energy,
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potentielle Energie umwandeln zu kinetischer Energie,
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potential energy to kinetic energy.
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potentielle Energie zu kinetischer Energie.
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It's a constantly falling process.
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Es ist ein Prozess des ständigen Fallens.
01:37
So even though there is nothing in nature that looks like this,
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Und obwohl es nichts in der Natur gibt, dass so aussieht wie das,
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really, we're inspired by biology and applying the principles of walking
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wurden wir tatsächlich von der Biologie inspiriert.
und weil wir die Gesetzmäßigkeiten des Gehens
01:44
to this robot.
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an diesem Roboter angewendet haben, ist es ein biologisch inspirierter Roboter.
01:45
Thus, it's a biologically inspired robot.
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01:47
What you see here, this is what we want to do next.
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Was Sie hier sehen können, ist was wir als nächstes tun wollen.
Wir wollen die Beine zusammenfalten und ihn über weite Distanzen schießen.
01:50
We want to fold up the legs and shoot it up for long-range motion.
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3514
01:53
And it deploys legs -- it looks almost like "Star Wars" --
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Und er verwendet die Beine, es sieht fast aus wie in Star Wars
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so when it lands, it absorbs the shock and starts walking.
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um beim landen den Stoß abzufangen und er beginnt zu gehen.
01:59
What you see over here, this yellow thing, this is not a death ray.
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Was sie hier sehen, dieses gelbe Ding, das ist kein Todesstrahl,
02:02
(Laughter)
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das wird nur benutzt um zu zeigen, dass wenn man Kameras hat
02:03
This is just to show you
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02:04
that if you have cameras or different types of sensors,
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oder andere Sensoren
weil er hoch ist, er ist 1 Meter 80 groß,
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because it's 1.8 meters tall,
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man über Hindernisse über Büsche und dererlei hinwegsehen kann.
02:09
you can see over obstacles like bushes and those kinds of things.
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Wir halben also zwei Prototypen.
02:12
So we have two prototypes.
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02:13
The first version, in the back, that's STriDER I.
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Die erste Version, die Hintere, das ist STriDER I.
02:16
The one in front, the smaller, is STriDER II.
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Der Vordere, der kleinere, ist STriDER II.
02:18
The problem we had with STriDER I is, it was just too heavy in the body.
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Das Problem, welches wir mit STriDER I hatten ist,
dass das Gehäuse einfach zu schwer war. Wir hatten zu viele Motoren,
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We had so many motors aligning the joints
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sie wissen schon, welche die Gelenke adjustierten und dergleichen.
02:24
and those kinds of things.
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Also entschieden wir uns einen mechanischen Mechanismus einzubauen
02:26
So we decided to synthesize a mechanical mechanism
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02:29
so we could get rid of all the motors, and with a single motor,
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mit dessen Hilfe wir und all die Motoren sparen konnten. Und mit einem einzigen Motor
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we can coordinate all the motions.
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können wir all diese Bewegungen koordinieren.
02:34
It's a mechanical solution to a problem, instead of using mechatronics.
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Wir benutzen Mechanik, um dieses Problem zu lösen anstelle von Mechatronik.
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So with this, now the top body is lighted up; it's walking in our lab.
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Mit dieser Anpassung ist der obere Teil des Gehäuses leicht genug um im Labor zu gehen.
Dies war der erste äußerst erfolgreiche Schritt.
02:41
This was the very first successful step.
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02:43
It's still not perfected, its coffee falls down,
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Er ist noch nicht perfekt. Sein Kaffee fällt hinunter,
02:45
so we still have a lot of work to do.
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wir haben als noch eine Menge Arbeit vor uns
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The second robot I want to talk about is called IMPASS.
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Der zweite Roboter über den ich sprechen möchte heißt IMPASS.
02:51
It stands for Intelligent Mobility Platform with Actuated Spoke System.
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Das steht für Intelligentes Mobiles Plattform System mit Beweglichen Speichen.
02:55
It's a wheel-leg hybrid robot.
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Es ist also ein Rad-Fuß-Hybrid-Roboter.
02:58
So think of a rimless wheel or a spoke wheel,
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Denken Sie an ein felgenloses Rad
oder ein Speichenrad
03:02
but the spokes individually move in and out of the hub;
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182388
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Aber die Speichen bewegen sich unabhängig voneinander in und aus der Radnabe
03:05
so, it's a wheel-leg hybrid.
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Er ist also ein Rad-Fuß-Hybrid.
03:07
We're literally reinventing the wheel here.
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Wir erfinden hier tatsächlich das Rad neu.
03:09
Let me demonstrate how it works.
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189766
2463
Ich werde ihnen zeigen wie er funktioniert.
03:12
So in this video we're using an approach called the reactive approach.
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192253
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Also, in diesem Video zeigen wir eine Methode,
die reaktives Verfahren genannt wird.
03:16
Just simply using the tactile sensors on the feet,
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2977
Lediglich die Berührungssensoren an den Füßen benutzend,
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it's trying to walk over a changing terrain,
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versucht er über sich veränderndes Terrain zu gehen,
03:21
a soft terrain where it pushes down and changes.
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201961
2700
ein weiches Terrain das sich wegrücken und verändern lässt.
03:24
And just by the tactile information,
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204685
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Und nur durch ertastete Informationen
03:26
it successfully crosses over these types of terrains.
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2755
überquert er derartiges Terrain.
03:29
But, when it encounters a very extreme terrain --
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209685
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Aber wenn er sehr extremes Terrain überqueren soll,
03:33
in this case, this obstacle is more than three times the height
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in diesem Fall hat das Hindernis mehr als die dreifache
Höhe des Roboters,
03:37
of the robot --
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217451
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03:38
then it switches to a deliberate mode,
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218645
1874
schaltet der er auf einen Planungs-Modus um,
03:40
where it uses a laser range finder and camera systems
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220543
2814
in diesem verwendet er eine LASER-Abstandsmessgerät
und Kameras, um das Hindernis und dessen Größe zu erfassen
03:43
to identify the obstacle and the size.
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223381
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und dann plant er vorsichtig die Bewegung der Radspeichen
03:45
And it carefully plans the motion of the spokes
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225231
2984
und stimmt diese so auf einander ab, dass er sich auf diese
03:48
and coordinates it so it can show this very impressive mobility.
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228239
3709
ausnehmend beeindruckende Weise fortbewegen kann.
03:51
You probably haven't seen anything like this out there.
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231972
2641
Sie haben wahrscheinlich bis jetzt nichts dergleichen gesehen.
Dies ist ein hoch mobiler Roboter,
03:54
This is a very high-mobility robot that we developed called IMPASS.
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234637
3670
den wir entwickelt und IMPASS genannt haben
03:59
Ah, isn't that cool?
82
239873
1788
Ah! ist das nicht cool?
04:01
When you drive your car,
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241685
3294
Wenn sie mit dem Auto fahren,
wenn Sie ihr Auto lenken, verwenden sie eine Methode,
04:05
when you steer your car, you use a method called Ackermann steering.
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245003
3922
welche Achsschenkellenkung genannt wird.
04:08
The front wheels rotate like this.
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248949
1851
Die Vorderräder rotieren auf diese Weise.
04:10
For most small-wheeled robots,
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250824
2515
Für die meisten kleinrädrigen Roboter
04:13
they use a method called differential steering
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253363
2249
wird eine Methode verwendet, die man Differentiallenkung nennt,
04:15
where the left and right wheel turn the opposite direction.
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255636
2857
bei ihr drehen sich das rechte und das linke Rad in verschiedene Richtungen.
04:18
For IMPASS, we can do many, many different types of motion.
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258517
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IMPASS kann sich verschiedenster Arten der Fortbewegung bedienen.
04:21
For example, in this case,
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261439
1269
Zum Beispiel: In diesem Fall, obwohl das linke und das rechte Rad mit einer
04:22
even though the left and right wheels are connected
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262732
2400
einzigen Achse verbunden sind und sich daher gleich schnell drehen,
04:25
with a single axle rotating at the same angle of velocity,
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265156
2766
ändern wir einfach die Länge der Speiche,
04:27
we simply change the length of the spoke, it affects the diameter,
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267946
3134
das beeinflusst den Durchmesser und dann dreht er sich links und dreht sich nach rechts.
04:31
then can turn to the left and to the right.
94
271104
2087
Dies sind nur Beispiele einiger netter Dinge,
04:33
These are just some examples of the neat things we can do with IMPASS.
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273215
3353
die wir tun können mit IMPASS.
04:36
This robot is called CLIMBeR:
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276592
1774
Dieser Roboter heißt CLIMBeR
04:38
Cable-suspended Limbed Intelligent Matching Behavior Robot.
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278390
3400
Kabel-aufgehängter Intelligenter Passend Verhaltender Roboter mit Gliedmaßen.
04:41
I've been talking to a lot of NASA JPL scientists --
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281814
3127
Ich habe also mit vielen NASA JPL Wissenschaftlern gesprochen,
04:44
at JPL, they are famous for the Mars rovers --
99
284965
2150
JPL ist berühmt für die Mars Rovers.
Und die Wissenschaftler, die Geologen sagen mir immer,
04:47
and the scientists, geologists always tell me
100
287139
2371
dass die tasächlich interessante Wissenschaft,
04:49
that the real interesting science, the science-rich sites,
101
289534
3127
die wissenschaftlich interessanten Gebiete, immer an Klippen sind.
04:52
are always at the cliffs.
102
292685
1511
04:54
But the current rovers cannot get there.
103
294220
1950
Aber die jetzigen Rover können diese nicht erreichen,
04:56
So, inspired by that, we wanted to build a robot
104
296194
2483
Also, machte ich mich, inspiriert von dem was sie wollten, daran einen Roboter zu bauen,
04:58
that can climb a structured cliff environment.
105
298701
3117
der Klippen mit Strukturen erklettern kann.
05:01
So this is CLIMBeR.
106
301842
1224
Also, dies ist CLIMBeR.
05:03
It has three legs.
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303090
1511
So funktioniert er: er hat drei Beine. Wahrscheinlich ist es schwer zu erkennen,
05:04
It's probably difficult to see, but it has a winch and a cable at the top.
108
304625
3583
aber er hat eine Seilwinde und ein Seil an der Oberseite
05:08
It tries to figure out the best place to put its foot.
109
308232
2581
und er versucht die beste Stelle für seinen Fuß zu finden.
05:10
And then once it figures that out,
110
310837
1635
Wenn er sie gefunden hat
05:12
in real time, it calculates the force distribution:
111
312496
2977
dann errechnet er fast gleichzeitig die Kräfteverteilung,
05:15
how much force it needs to exert to the surface
112
315497
2523
und wie viel Kraft er auf die Oberfläche übertragen muss
05:18
so it doesn't tip and doesn't slip.
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318044
1977
um nicht wegzukippen oder abzurutschen.
05:20
Once it stabilizes that, it lifts a foot,
114
320045
2141
Wenn er sicher steht, hebt er ein Bein
05:22
and then with the winch, it can climb up these kinds of cliffs.
115
322210
3303
und mithilfe der Seilwinde ist es möglich, derartige Oberflächen hinauf zu klettern.
05:26
Also for search and rescue applications as well.
116
326045
2616
Auch Finden-und-Retten-Missionen.
05:28
Five years ago, I actually worked at NASA JPL
117
328685
2419
Vor fünf Jahren arbeitete ich tatsächlich bei NASA JPL,
während eines Sommerpraktikums.
05:31
during the summer as a faculty fellow.
118
331128
1850
Und dort gab es schon damals einen sechsfüßigen Roboter namens LEMUR.
05:33
And they already had a six-legged robot called LEMUR.
119
333002
3450
05:36
So this is actually based on that.
120
336476
1640
Also dieser hier basiert tatsächlich darauf. Dieser Roboter heißt MARS,
05:38
This robot is called MARS:
121
338140
1291
05:39
Multi-Appendage Robotic System.
122
339455
1617
Multi-Fortsatz Roboter System. Er ist also ein sechsfüßiger Roboter.
05:41
It's a hexapod robot.
123
341096
1238
05:42
We developed our adaptive gait planner.
124
342358
1977
Wir haben unseren anpassungsfähigen Gang-Planer entwickelt.
05:44
We actually have a very interesting payload on there.
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344359
2525
Hier haben wir eine wirklich interessante Ladung.
05:46
The students like to have fun.
126
346908
1447
Die Studenten machen gern Blödsinn. Und hier können sie sehen wie er
05:48
And here you can see that it's walking over unstructured terrain.
127
348379
3095
über unstrukturiertes Terrain geht.
05:51
(Motor sound)
128
351498
1117
Er versucht auf grobkörnigem Terrain zu gehen,
05:52
It's trying to walk on the coastal terrain, a sandy area,
129
352639
2797
einem Sandfeld,
05:55
but depending on the moisture content or the grain size of the sand,
130
355460
4648
abhängig von der Feuchtigkeit oder der Größe der Sandkörner
06:00
the foot's soil sinkage model changes, so it tries to adapt its gait
131
360132
3844
verändert sich die das Rechenmodell für das Einsinken.
Daher versucht er seinen Gang anzupassen um derartiges Terrain zu überqueren.
06:04
to successfully cross over these kind of things.
132
364000
2240
06:06
It also does some fun stuff.
133
366264
1507
Und er kann auch ein paar lustige Sachen. Wie Sie sich sicher vorstellen können,
06:07
As you can imagine, we get so many visitors visiting our lab.
134
367795
3485
haben wir eine Menge Besucher in unserem Labor.
06:11
So when the visitors come, MARS walks up to the computer,
135
371304
2732
Wenn die Besucher also kommen, geht Mars zum Computer,
beginnt zu schreiben: "Hallo mein Name ist MARS.
06:14
starts typing, "Hello, my name is MARS.
136
374060
2048
Willkommen bei RoMeLa,
06:16
Welcome to RoMeLa,
137
376132
1529
06:17
the Robotics Mechanisms Laboratory at Virginia Tech."
138
377685
2613
dem Roboter Mechanik Labor von Virgina Tech."
06:20
(Laughter)
139
380322
1470
06:21
This robot is an amoeba robot.
140
381816
2125
Dies Roboter ist ein Amöben-Roboter.
06:23
Now, we don't have enough time to go into technical details,
141
383965
2888
Nun, wir haben nicht genug Zeit um uns mit den technischen Details zu beschäftigen,
06:26
I'll just show you some of the experiments.
142
386877
2057
Ich will ihnen einfach ein paar der Experimente zeigen.
06:28
These are some of the early feasibility experiments.
143
388958
2512
Dies ist eine frühe Machbarkeitsstudie.
Wir speichern potentielle Energie in der elastischen Hülle und versetzen ihn in Bewegung.
06:31
We store potential energy to the elastic skin to make it move,
144
391494
3085
06:34
or use active tension cords to make it move forward and backward.
145
394603
3803
oder wir benutzten ein Seil unter Spannung, um ihn
vorwärts und rückwärts zu bewegen. Er heißt ChIMERA.
06:38
It's called ChIMERA.
146
398430
1157
06:39
We also have been working with some scientists and engineers
147
399611
3012
Wir haben auch mit ein Wissenschaftlern
und Ingenieuren vom UPenn zussanmmengearbeitet
06:42
from UPenn
148
402647
1151
06:43
to come up with a chemically actuated version of this amoeba robot.
149
403822
3833
um eine chemisch gesteuerten Version
dieses Amöben-Roboters zu entwickeln.
06:47
We do something to something,
150
407679
1883
Wir vermischen also etwas mit irgendetwas anderem
06:49
and just like magic, it moves.
151
409586
2668
und wie durch Magie, bewegt er sich, der Tropfen.
06:52
"The Blob."
152
412886
1582
06:55
This robot is a very recent project.
153
415193
1777
Dieser Roboter ist ein sehr neues Projekt. Er heißt RAPHaEL.
06:56
It's called RAPHaEL:
154
416994
1151
Robotische LuftBetriebene Hand mit Elastischen Fortsätzen
06:58
Robotic Air-Powered Hand with Elastic Ligaments.
155
418169
2687
07:00
There are a lot of really neat, very good robotic hands
156
420880
2999
Es gibt sehr viele sehr nette, sehr gute Roboterhände auf dem Markt.
07:03
out there on the market.
157
423903
1163
Das einzige Problem ist, dass sie zu teuer sind, zehntausende Dollars.
07:05
The problem is, they're just too expensive --
158
425090
2180
07:07
tens of thousands of dollars.
159
427294
1405
07:08
So for prosthesis applications it's probably not too practical,
160
428723
3021
Daher sind sie für die Verwendung als Prothesen nicht all zu praktikabel,
weil sie nicht erschwinglich sind.
07:11
because it's not affordable.
161
431768
1345
Wir wollen dieses Problem auf eine sehr andere Weise angehen.
07:13
We wanted to tackle this problem in a very different direction.
162
433137
3474
07:16
Instead of using electrical motors, electromechanical actuators,
163
436635
3049
Anstelle von elektrischen Motoren und elektrischen Bedienteilen
07:19
we're using compressed air.
164
439708
1756
verwenden wir Druckluft.
07:21
We developed these novel actuators for the joints, so it's compliant.
165
441488
3447
Wir entwickelten diese neuartigen Steuerelemente für Gelenke.
Sie sind nachgiebig. Man kann tatsächlich die Kraft verändern,
07:24
You can actually change the force,
166
444959
1702
07:26
simply just changing the air pressure.
167
446685
1826
indem man einfach den Luftdruck ändert.
07:28
And it can actually crush an empty soda can.
168
448535
2190
Und er kann tatsächlich eine Getränkedose zerdrücken.
07:30
It can pick up very delicate objects like a raw egg,
169
450749
3050
Er kann sehr zerbrechliche Objekte aufheben, wie ein rohes Ei
07:33
or in this case, a lightbulb.
170
453823
1588
oder in diesem Fall eine Glühbirne.
07:36
The best part: it took only 200 dollars to make the first prototype.
171
456050
3669
Und das Beste ist, es hat nur 200$ gekostet den ersten Prototypen herzustellen.
Dieser Roboter gehört eigentlich einer Roboterart an,
07:41
This robot is actually a family of snake robots
172
461166
2748
07:43
that we call HyDRAS,
173
463938
1368
die wir HyDRAS nennen,
07:45
Hyper Degrees-of-freedom Robotic Articulated Serpentine.
174
465330
2711
Über Grade-von-Freiheit frei-bewegliche Roboter-Schlange.
Dieser Roboter kann Strukturen erklettern.
07:48
This is a robot that can climb structures.
175
468065
2171
07:50
This is a HyDRAS's arm.
176
470260
2083
Dies ist der Arm eines HyDRAS.
07:52
It's a 12-degrees-of-freedom robotic arm.
177
472367
2009
Er ist ein Roboterarm mit 12 Freiheitsgraden.
07:54
But the cool part is the user interface.
178
474400
2348
Aber die coole Sache daran ist die Benutzerschnittstelle.
07:56
The cable over there, that's an optical fiber.
179
476772
2743
Dieses Kabel dort, besteht aus Glasfaser.
07:59
This student, it's probably her first time using it,
180
479539
2436
Und diese Studentin, sie verwendet es vermutlich zum ersten Mal,
08:01
but she can articulate it in many different ways.
181
481999
2357
aber sie kann ihn auf die verschiedensten Weisen bewegen.
Zum Beispiel im Irak, Sie wissen schon, im Kriegsgebiet
08:04
So, for example, in Iraq, the war zone, there are roadside bombs.
182
484380
3463
gibt es Straßenbomben. Derzeit schickt man ein
08:07
Currently, you send these remotely controlled vehicles that are armed.
183
487867
4011
ferngesteuertes bewaffnetes Fahrzeug.
08:11
It takes really a lot of time and it's expensive to train the operator
184
491902
3539
Und es kostet viel Zeit und Geld
um den Operator zu lehren diesen komplexen Arm zu bedienen.
08:15
to operate this complex arm.
185
495465
1738
08:17
In this case, it's very intuitive;
186
497227
1967
In diesem Fall verläuft das sehr intuitiv.
08:19
this student, probably his first time using it,
187
499218
2268
Diese Studentin, die ihn wahrscheinlich zum ersten Mal benutzt, führt sehr komplexe Handgriffe aus,
08:21
is doing very complex manipulation tasks,
188
501510
1978
08:23
picking up objects and doing manipulation, just like that.
189
503512
3361
sie hebt Objekte auf und hantiert mit ihnen
einfach so, sehr intuitiv.
08:26
Very intuitive.
190
506897
1205
08:30
Now, this robot is currently our star robot.
191
510025
2597
Nun, dieser Roboter ist unser derzeitiger Starroboter.
08:32
We actually have a fan club for the robot, DARwIn:
192
512646
2985
Es gibt wirklich einen Fanclub für diesen Roboter, DARwin,
08:35
Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence.
193
515655
2901
Dynamischer Menschenähnlicher Roboter Mit Intelligenz.
08:38
As you know, we're very interested in human walking,
194
518580
3883
Wie Sie wissen interessieren wir uns sehr für
humanoide Roboter, den menschlichen Gang,
08:42
so we decided to build a small humanoid robot.
195
522487
2192
daher haben wir beschlossen einen kleinen humanoiden Roboter zu bauen.
08:44
This was in 2004; at that time,
196
524703
1762
Das war 2004, zu dieser Zeit
08:46
this was something really, really revolutionary.
197
526489
2270
war das ziemlich revolutionär.
08:48
This was more of a feasibility study:
198
528783
1801
Es war mehr eine Möglichkeitsstudie
08:50
What kind of motors should we use? Is it even possible?
199
530608
2651
welche Art von Motoren sollten wir verwenden?
Ist es tatsächlich möglich?
08:53
What kinds of controls should we do?
200
533283
1734
Dieser hier hat keinerlei Sensoren.
08:55
This does not have any sensors, so it's an open-loop control.
201
535041
3520
Es läuft nach einer Programmschleife.
08:58
For those who probably know, if you don't have any sensors
202
538585
2770
Für diejenigen unter ihnen, die wahrscheinlich wissen, wenn man keine Sensoren hat
und es irgendwelche Störungen gibt, Sie wissen ja was passiert.
09:01
and there's any disturbances, you know what happens.
203
541379
2573
09:03
(Laughter)
204
543976
2113
(Gelächter)
09:06
Based on that success, the following year we did the proper mechanical design,
205
546113
5224
Basierend auf diesem Erfolg, im nächsten Jahr
gingen wir das genaue mechanische Design an
09:11
starting from kinematics.
206
551361
1224
beginnend bei der Bewegungslehre.
09:12
And thus, DARwIn I was born in 2005.
207
552609
2910
Und siehe da DARwin I wurde 2005 geboren.
09:15
It stands up, it walks -- very impressive.
208
555543
2311
Er kann aufstehen, er geht, sehr eindrucksvoll.
09:17
However, still, as you can see, it has a cord, an umbilical cord.
209
557878
3357
Aber wie sie sehen können
hängt er noch immer an einer Nabelschnur. Das heißt wir verwenden noch immer eine externe Energiequelle
09:21
So we're still using an external power source
210
561259
2172
09:23
and external computation.
211
563455
1599
und externe Recheneinheiten.
Im Jahr 2006 also, war es Zeit wirklich Spaß zu haben.
09:26
So in 2006, now it's really time to have fun.
212
566002
3311
09:29
Let's give it intelligence.
213
569337
1459
Verpassen wir ihm Intelligenz. Wir gegen ihm all die Rechenleistung die er braucht,
09:30
We give it all the computing power it needs:
214
570820
2121
09:32
a 1.5 gigahertz Pentium M chip, two FireWire cameras,
215
572965
2530
einen 1.5 Gigahertz Pentium M Chip
zwei Firewire-Kameras, acht Giromotoren, einen Beschleunigungsmesser,
09:35
rate gyros, accelerometers, four forced sensors on the foot,
216
575519
2846
vier Drehmoment-Sensoren auf den Füßen, Lithium-Ionen-Akkus
09:38
lithium polymer batteries --
217
578389
1350
09:39
and now DARwIn II is completely autonomous.
218
579763
3150
Und nun war DARwin II vollständig selbstständig.
09:43
It is not remote controlled. There's no tethers.
219
583406
2691
Er ist nicht ferngesteuert
Es gibt keine Fangleinen. Er sieht sich um sucht den Ball,
09:46
It looks around, searches for the ball ... looks around, searches for the ball,
220
586121
3733
schaut sich um, sucht nach dem Ball und er versucht Fußball zu spielen,
09:49
and it tries to play a game of soccer autonomously -- artificial intelligence.
221
589878
4929
unabhängige, künstliche Intelligenz.
09:54
Let's see how it does.
222
594831
1154
Mal sehen wie er sich macht. Dies war unser aller erster Versuch,
09:56
This was our very first trial, and ...
223
596009
1947
09:57
(Video) Spectators: Goal!
224
597980
4367
und.... Video: Tooooor!
10:03
Dennis Hong: There is actually a competition called RoboCup.
225
603498
2950
Und es gibt tatsächlich einen Wettbewerb der sich RoboCup nennt.
10:06
I don't know how many of you have heard about RoboCup.
226
606472
2587
Ich weiß nicht wie viele von Ihnen schon vom RoboCub gehört haben.
Es handelt sich um ein unabhängiges Roboter Fußballtunier
10:09
It's an international autonomous robot soccer competition.
227
609083
4374
10:13
And the actual goal of RoboCup is,
228
613481
2748
Und das Ziel des RoboCups, das tatsächliche Ziel ist es,
10:16
by the year 2050,
229
616253
2193
im Jahr 2050
10:18
we want to have full-size, autonomous humanoid robots
230
618470
3731
unabhängige humanoide Roboter in Originalgröße zu haben,
die Fußball gegen die menschlichen Weltmeisterschaftsgewinner spielen
10:22
play soccer against the human World Cup champions
231
622225
3074
10:25
and win.
232
625323
1153
und gewinnen.
10:26
(Laughter)
233
626500
1032
10:27
It's a true, actual goal.
234
627556
1218
Das ist ein wirkliches Ziel. Es ist ein sehr ehrgeiziges Ziel,
10:28
It's a very ambitious goal, but we truly believe we can do it.
235
628798
3897
aber glauben fest, dass wir es erreichen können.
So, das war letztes Jahr in China.
10:32
This is last year in China.
236
632719
1734
10:34
We were the very first team in the United States that qualified
237
634477
3013
Wir waren das erste Team aus den Vereinigten Staaten das sich qualifiziert hat
für den Wettbewerb humanoider Roboter.
10:37
in the humanoid RoboCup competition.
238
637514
1800
Dieses Jahr war er in Österreich.
10:39
This is this year in Austria.
239
639338
2180
10:41
You're going to see the action is three against three,
240
641542
2567
Sie werden nun das tatsächliche Spiel sehen, drei gegen drei,
vollständig unabhängig.
10:44
completely autonomous.
241
644133
1191
10:45
(Video) (Crowd groans)
242
645348
1091
Na bitte. Ja!
10:46
DH: There you go. Yes!
243
646463
1330
10:48
The robots track and they team-play amongst themselves.
244
648591
4142
Die Roboter finden und spielen,
Teams spielen zusammen.
10:53
It's very impressive.
245
653194
1151
Es ist sehr eindrucksvoll. Es ist ein echtes Forschungstreffen
10:54
It's really a research event,
246
654369
1476
10:55
packaged in a more exciting competition event.
247
655869
4240
verpackt in einem sehr spannenden Wettbewerb.
Was Sie hier sehen können ist wunderschön
11:00
What you see here is the beautiful Louis Vuitton Cup trophy.
248
660133
3528
den Louis Vuitton Cup Pokal.
11:03
This is for the best humanoid.
249
663685
1519
Also, der ist für den besten Humanoiden,
11:05
We'd like to bring this, for the first time, to the United States next year,
250
665228
3669
und wir wünschen uns ihn als erstes US-Amerikanisches Team zu gewinnen,
nächstes Jahr, also halten sie uns die Daumen.
11:08
so wish us luck.
251
668921
1155
Danke sehr.
11:10
(Applause)
252
670100
1036
11:11
Thank you.
253
671160
1152
(Applaus)
11:12
(Applause)
254
672336
2081
11:14
DARwIn also has a lot of other talents.
255
674441
2068
DARwin hat auch viele andere Talente.
11:16
Last year, it actually conducted the Roanoke Symphony Orchestra
256
676533
3716
Letztes Jahr dirigierte er tatsächlich das Roanoke Symphonie Orchester
beim Ferienkonzert.
11:20
for the holiday concert.
257
680273
2388
11:22
This is the next generation robot, DARwIn IV,
258
682685
2976
Dies ist die nächste Robotergeneration DARwin IV,
11:25
much smarter, faster, stronger.
259
685685
2976
er ist schlauer, schneller und stärker.
11:28
And it's trying to show off its ability:
260
688685
1977
und er versucht mit seinen Fähigkeiten anzugeben.
11:30
"I'm macho, I'm strong."
261
690686
1797
"Ich bin ein Macho, ich bin stark"
11:32
(Laughter)
262
692507
1444
11:33
"I can also do some Jackie Chan-motion, martial art movements."
263
693975
4225
Ich kann sogar Jackie Chan nachmachen
Kampfsport-Bewegungen.
11:38
(Laughter)
264
698224
2012
(Lachen)
11:41
And it walks away. So this is DARwIn IV.
265
701685
1935
Und er geht davon. Dies ist also DARwin IV,
11:43
Again, you'll be able to see it in the lobby.
266
703644
2135
wiederum ist er in der Lobby zu sehen.
11:45
We truly believe this will be the very first running humanoid robot
267
705803
3192
Wir glauben tatsächlich, dass dies der erste laufende
humanoide Roboter in den US sein wird. Also, bleiben sie dran.
11:49
in the United States.
268
709019
1151
11:50
So stay tuned.
269
710194
1154
In Ordnung, ich habe Ihnen also einige der spannenden Roboter gezeigt an denen wir arbeiten.
11:51
All right. So I showed you some of our exciting robots at work.
270
711372
3001
Aber was ist das Geheimnis unseres Erfolges?
11:54
So, what is the secret of our success?
271
714397
2188
11:56
Where do we come up with these ideas?
272
716609
1817
Wie kommen wir auf all diese Ideen?
11:58
How do we develop these kinds of ideas?
273
718450
1893
Woher nehmen wir all die Ideen?
12:00
We have a fully autonomous vehicle
274
720367
1790
Wir haben ein vollkommen selbständiges Fahrzeug,
12:02
that can drive into urban environments.
275
722181
1876
dass in der Stadt fahren kann. Wir gewannen eine halbe Million Dollar
12:04
We won a half a million dollars in the DARPA Urban Challenge.
276
724081
2899
bei der DARPA Urban Calllenge.
Wir haben auch das weltweit erst Fahrzeug,
12:07
We also have the world's very first vehicle that can be driven by the blind.
277
727004
3657
dass von Blinden gefahren werden kann.
12:10
We call it the Blind Driver Challenge, very exciting.
278
730685
2524
Wir nennen das die Blinder-Fahrer-Herausforderung, sehr spannende Sache
und viele andere Roboterprojekte über die ich sprechen möchte.
12:13
And many, many other robotics projects I want to talk about.
279
733233
3172
12:16
These are just the awards that we won in 2007 fall
280
736429
2637
Dies sind allein die Preise, die wir im Herbst 2007 gewonnen haben,
bei Roboter Wettbewerben und dererlei.
12:19
from robotics competitions and those kinds of things.
281
739090
2571
12:21
So really, we have five secrets.
282
741685
1893
Also wir haben fünf Geheimnisse.
12:23
First is: Where do we get inspiration?
283
743602
2436
Erstens, woher haben wir unsere Inspiration
woher bekommen wir diesen Funken der Vorstellungskriaft
12:26
Where do we get this spark of imagination?
284
746062
2079
Dies ist eine wahre Geschichte, meine eigene Geschichte.
12:28
This is a true story, my personal story.
285
748165
2021
12:30
At night, when I go to bed, at three, four in the morning,
286
750210
2777
Wenn ich Nachts in Bett gehe, um 3 oder 4 in der Früh,
Lege ich mich nieder und schließe meine Augen und ich sehe diese Linien und Kreise
12:33
I lie down, close my eyes, and I see these lines and circles
287
753011
2889
12:35
and different shapes floating around.
288
755924
1794
and andere Formen herum schweben
12:37
And they assemble, and they form these kinds of mechanisms.
289
757742
2763
und diese gliedern sich und formen diese Mechanismen.
12:40
And I think, "Ah, this is cool."
290
760529
1608
und ich denke: "Ah das ist cool."
12:42
So right next to my bed I keep a notebook, a journal,
291
762161
2877
Also, habe ich gleich neben meinem Bett ein Notizbuch,
ein Tagebuch, mit einem speziellen Stift, der ein LED-Licht hat,
12:45
with a special pen that has an LED light on it,
292
765062
2356
12:47
because I don't want to turn on the light and wake up my wife.
293
767442
3037
weil ich das Licht, um meine Frau nicht zu wecken, nicht einschalten will.
Also, ich sehe das alles und schreibe alles auf und zeichne Dinge
12:50
So I see this, scribble everything down, draw things, and go to bed.
294
770503
3269
und dann gehe ich schlafen.
12:53
Every day in the morning, the first thing I do,
295
773796
2390
Jeden Morgen,
ist die erste Sache, die ich mache – noch vor meinem ersten Kaffee –
12:56
before my first cup of coffee, before I brush my teeth,
296
776210
2607
bevor ich mir die Zähne putze, öffne ich mein Notizbuch.
12:58
I open my notebook.
297
778841
1162
Oft ist es leer,
13:00
Many times it's empty; sometimes I have something there.
298
780027
2663
aber manchmal finde ich etwas das totaler Schwachsinn ist,
13:02
If something's there, sometimes it's junk.
299
782714
2066
aber meistens kann ich nicht einmal meine eigene Handschrift lesen.
13:04
But most of the time, I can't read my handwriting.
300
784804
2357
Na ja, 4 in der Früh, was kann man schon erwarten, stimmts?
13:07
Four in the morning -- what do you expect, right?
301
787185
2324
13:09
So I need to decipher what I wrote.
302
789533
1904
Ich muss also entziffern was ich geschrieben habe.
13:11
But sometimes I see this ingenious idea in there,
303
791461
3200
Aber manchmal sehe ich diese geniale Idee dort
13:14
and I have this eureka moment.
304
794685
1485
und ich habe diesen "Eureka-Moment"
13:16
I directly run to my home office, sit at my computer,
305
796194
2516
Ich laufe direkt in meinem Heimbüro, setze mich an meinem Computer,
13:18
I type in the ideas, I sketch things out
306
798734
1977
tippe die Ideen ein und mache Skizzen
13:20
and I keep a database of ideas.
307
800735
1891
und ich habe eine Datenbank voller Ideen.
13:23
So when we have these calls for proposals,
308
803288
2361
Wenn uns also jemand fragt ob wir eine Idee zur Lösung eines Problems haben
13:25
I try to find a match between my potential ideas
309
805673
3570
versuche ich eine Übereinstimmung mit meinen
möglichen Ideen zu finden
13:29
and the problem.
310
809267
1160
und das Problem kann, wenn es eine Übereinstimmung gibt und wir einen Vorschlag einreichen
13:30
If there's a match, we write a research proposal,
311
810451
2317
gefördert werden und so starten wir unsere Projekte.
13:32
get the research funding in,
312
812792
1347
13:34
and that's how we start our research programs.
313
814163
2160
Aber nur von einem Funken der Vorstellungskraft zu sprechen ist nicht genug.
13:36
But just a spark of imagination is not good enough.
314
816347
2493
13:38
How do we develop these kinds of ideas?
315
818864
1880
Wie entwickeln wir diese Ideen weiter?
13:40
At our lab RoMeLa, the Robotics and Mechanisms Laboratory,
316
820768
2780
In unserem Labor RoMeLa, dem Roboter Mechanik Labor,
13:43
we have these fantastic brainstorming sessions.
317
823572
2612
haben wir diese fantastischen Brainstorming-Sitzungen.
13:46
So we gather around, we discuss problems and solutions and talk about it.
318
826208
4335
Wir treffen uns also und wir besprechen die Probleme
und die sozialen Probleme und reden darüber.
13:50
But before we start, we set this golden rule.
319
830567
2977
Aber bevor wir anfangen, setzen wir eine goldene Regel fest
13:53
The rule is:
320
833568
1649
Diese Regel ist:
13:55
nobody criticizes anybody's ideas.
321
835241
2977
"Niemand kritisiert eines anderen Ideen.
13:58
Nobody criticizes any opinion.
322
838242
2005
Niemand kritisiert irgendeine Meinung."
14:00
This is important, because many times, students fear or feel uncomfortable
323
840685
3547
Das ist wichtig, denn oft fürchten sich Studenten
oder sind sich nicht sicher wie andere denken mögen
14:04
about how others might think about their opinions and thoughts.
324
844256
3269
über ihre Meinungen und Gedanken.
14:07
So once you do this, it is amazing how the students open up.
325
847549
3790
Wenn man das macht ist es unglaublich
wie sehr sich die Studenten öffnen.
14:11
They have these wacky, cool, crazy, brilliant ideas,
326
851363
3298
Sie haben diese absolut wahnsinnigen, coolen, verrückten brillanten Ideen,
14:14
and the whole room is just electrified with creative energy.
327
854685
3429
der ganze Raum ist wie unter Spannung mit kreativer Energie.
Und so entwickeln wir unsere Ideen.
14:18
And this is how we develop our ideas.
328
858138
2273
14:20
Well, we're running out of time.
329
860998
1557
Gut, uns geht die Zeit aus und ich will noch über eine andere Sache reden.
14:22
One more thing I want to talk about is,
330
862579
1902
Sie wissen, dass das der Funke der Idee und die Entwicklung nicht genug sind.
14:24
you know, just a spark of idea and development is not good enough.
331
864505
3156
14:27
There was a great TED moment -- I think it was Sir Ken Robinson, was it?
332
867685
4711
Da gab es einen großartigen TED-Moment,
ich denke es war Sir Ken Robinson, oder?
14:32
He gave a talk about how education and school kill creativity.
333
872420
4438
Er sprach darüber wie wir Kinder erziehen sollten
und dass Schule Kreativität zerstört.
14:36
Well, actually, there's two sides to the story.
334
876882
2779
Nun, es gibt tatsächlich zwei Seiten der Geschichte.
14:39
So there is only so much one can do with just ingenious ideas
335
879685
5213
Man kann nicht alles erreichen
nur mit genialen Ideen
14:44
and creativity and good engineering intuition.
336
884922
3016
und Kreativität und hervorragender Bau-Intuition.
14:47
If you want to go beyond a tinkering,
337
887962
1794
Wenn man über das Basteln hinaus will
14:49
if you want to go beyond a hobby of robotics
338
889780
2150
und wenn man über das Hobby Roboter hinaus will
14:51
and really tackle the grand challenges of robotics
339
891954
3441
und die wirklich großen Herausforderungen der Robotik angehen will
mithilfe genauester Forschung,
14:55
through rigorous research,
340
895419
1242
14:56
we need more than that.
341
896685
1155
brauchen wir mehr als nur das. Das ist wo die Schule ins Spiel kommt.
14:57
This is where school comes in.
342
897864
2014
14:59
Batman, fighting against the bad guys,
343
899902
2494
wenn Batman gegen die Bösewicht kämpft,
15:02
he has his utility belt, he has his grappling hook,
344
902420
2393
dann hat er seinen Ausrüstungsgürtel und seinen Enterhaken
15:04
he has all different kinds of gadgets.
345
904837
1824
und all diese verschiedenen Ausrüstungsgegenstände.
15:06
For us roboticists, engineers and scientists,
346
906685
2413
Für uns Robotiker, Ingenieure und Wissenschaftler,
sind diese Ausrüstungsgegenstände, Lehrgänge und Sparten über die wir in der Schule lernen.
15:09
these tools are the courses and classes you take in class.
347
909122
4157
15:13
Math, differential equations.
348
913303
2002
Mathe, differenzieren.
15:15
I have linear algebra, science, physics --
349
915329
2740
Ich habe lineare Algebra, Naturwissenschaften, Physik,
heutzutage sogar Chemie und Biologie, wie Sie gesehen haben.
15:18
even, nowadays, chemistry and biology, as you've seen.
350
918093
2968
Dies sind all die Werkzeuge, die wir brauchen.
15:21
These are all the tools we need.
351
921085
1758
15:22
So the more tools you have, for Batman,
352
922867
1876
Das heißt, je mehr Ausrüstungsgegenstände für Batman man hat
15:24
more effective at fighting the bad guys,
353
924767
1977
desto effektiver bekämpft Batman die Bösen
15:26
for us, more tools to attack these kinds of big problems.
354
926768
2906
für uns sind es mehr Werkzeuge um derartige Probleme anzugehen.
15:30
So education is very important.
355
930842
1865
Auf diese Art ist Bildung sehr wichtig
15:33
Also -- it's not only about that.
356
933828
2597
Also geht es nicht nur darum
sonder nur darum, man muss auch sehr sehr hart arbeiten.
15:36
You also have to work really, really hard.
357
936449
2068
Ich sage also immer zu meinen Schülern
15:38
So I always tell my students,
358
938541
1453
arbeitet schlau, dann arbeitet hart.
15:40
"Work smart, then work hard."
359
940018
2051
Dieses Bild im Hintergrund, das wurde um 3 in der Früh gemacht.
15:42
This picture in the back -- this is three in the morning.
360
942093
2724
15:44
I guarantee if you come to our lab at 3, 4am,
361
944841
2329
Ich garantiere wenn man um 3 oder 4 in der Früh in unser Labor kommt
dann arbeiten dort Studenten,
15:47
we have students working there,
362
947194
1556
15:48
not because I tell them to, but because we are having too much fun.
363
948774
3209
und das nicht weil ich es ihnen befehle sonder, weil wir zu viel Spaß haben.
Was uns zu unserem letzten Thema führt.
15:52
Which leads to the last topic:
364
952007
1654
15:53
do not forget to have fun.
365
953685
1869
Vergiss nicht Spaß zu haben.
15:55
That's really the secret of our success, we're having too much fun.
366
955578
3213
Das ist das tatsächliche Geheimnis unseres Erfolges. Wir haben zu viel Spaß.
15:58
I truly believe that highest productivity comes when you're having fun,
367
958815
3466
Ich glaube fest daran, dass man die höchste Produktivität erreicht wenn man Spaß hat.
Und das ist was wir tun.
16:02
and that's what we're doing.
368
962305
1356
16:03
And there you go.
369
963685
1154
Bitte sehr. Vielen Dank.
16:04
Thank you so much.
370
964863
1167
(Applaus)
16:06
(Applause)
371
966054
4102
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