The astounding athletic power of quadcopters | Raffaello D'Andrea

رافائلو آندره آ: توانایی های ورزشی خیره کننده ی کوادکوپتر ها

10,753,007 views

2013-06-12 ・ TED


New videos

The astounding athletic power of quadcopters | Raffaello D'Andrea

رافائلو آندره آ: توانایی های ورزشی خیره کننده ی کوادکوپتر ها

10,753,007 views ・ 2013-06-12

TED


لطفا برای پخش فیلم روی زیرنویس انگلیسی زیر دوبار کلیک کنید.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
0
0
7000
Translator: Amirpouya Ghaemian Reviewer: narsis sh
00:23
So what does it mean for a machine to be athletic?
1
23544
2523
مفهوم توان ورزشی یک روبات چیست؟
ما مفهوم توان ورزشی یک ماشین،
00:27
We will demonstrate the concept of machine athleticism
2
27059
2825
00:29
and the research to achieve it
3
29908
1696
و تحقیقاتی که برای رسیدن به آن انجام دادیم را
00:31
with the help of these flying machines called quadrocopters,
4
31628
2858
به کمک این روبات های پرنده به نام "کوادروکوپتر"
00:34
or quads, for short.
5
34510
1047
یا به اختصار؛ "کواد" ها، به نمایش در خواهیم آوردیم.
00:38
Quads have been around for a long time.
6
38291
1893
کواد ها مدت زیادی است که در کار های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
00:40
They're so popular these days because they're mechanically simple.
7
40501
3277
دلیل این که آن ها این روز ها خیلی پر طرفدار هستند،
این است که آن ها از لحاظ مکانیکی ساختار بسیار ساده ای دارند.
00:44
By controlling the speeds of these four propellers,
8
44255
2389
با کنترل سرعت این چهار پروانه،
00:46
these machines can roll, pitch, yaw,
9
46668
2745
این روبات ها می توانند حرکت کنند، پرتاب شوند، مسیر خود را عوض کنند،
00:49
and accelerate along their common orientation.
10
49437
2171
و با شتاب دور خود بچرخند.
00:52
On board are also a battery, a computer,
11
52179
3198
روی بدنه ی این روبات یک باتری، یک کامپیوتر،
00:55
various sensors and wireless radios.
12
55401
1953
سنسور های مختلف و سیستم های کنترل از راه دور وجود دارد.
00:59
Quads are extremely agile, but this agility comes at a cost.
13
59298
3309
کواد ها فوق العاده فرز و چابک هستند، اما این چابکی نیازمند سیستم هایی است.
01:03
They are inherently unstable,
14
63762
2088
آن ها به طور ذاتی ناپایدار هستند، و برای پرواز
01:05
and they need some form of automatic feedback control
15
65874
2571
نیازمند سیستم های کنترل واکنش های اتوماتیک هستند.
01:08
in order to be able to fly.
16
68469
1373
01:16
So, how did it just do that?
17
76259
2253
ولی این وسیله چطور این کار را انجام داد ؟
01:19
Cameras on the ceiling and a laptop
18
79497
1794
دوربین های روی سقف و یک لپ تاپ مرکزی،
01:21
serve as an indoor global positioning system.
19
81315
2430
در مجموع نقش یک سیستم تشخیص موقعیت داخلی را ایفا می کنند.
این سیستم برای تشخیص موقعیت اشیائی در فضا استفاده می شود
01:24
It's used to locate objects in the space
20
84301
2039
01:26
that have these reflective markers on them.
21
86364
2088
که این نشانگر های بازتاب کننده را بر روی خود دارند.
01:28
This data is then sent to another laptop
22
88476
2038
این اطلاعات، سپس به لپ تاپ دیگری فرستاده می شوند
01:30
that is running estimation and control algorithms,
23
90538
2358
که تخمین جزئیات، و الگوریتم های کنترل بر روی آن صورت می گیرد،
01:32
which in turn sends commands to the quad,
24
92920
1954
و آن ها دستور های لازم را به کواد می فرستد،
01:34
which is also running estimation and control algorithms.
25
94898
2633
که کامپیوتر درون آن هم در حال انجام دادن تخمین جزئیات، و الگوریتم های کنترل است.
01:41
The bulk of our research is algorithms.
26
101864
2242
قسمت عمده ی تحقیقات ما مربوط به الگوریتم ها بود.
01:44
It's the magic that brings these machines to life.
27
104130
2576
این جادو است که به این روبات ها حیات می بخشد.
01:48
So how does one design the algorithms that create a machine athlete?
28
108291
4033
اما چگونه یک نفر می تواند الگوریتم هایی را بنویسد،
که یک روبات ورزیده از آن نتیجه شود؟
01:52
We use something broadly called model-based design.
29
112792
2587
ما از سیستمی کلی، به نام طراحی پایه-مدلی استفاده می کنیم.
01:55
We first capture the physics
30
115839
1366
ما ابتدا رفتار فیزیکی روبات را با یک مدل ریاضی شبیه سازی می کنیم.
01:57
with a mathematical model of how the machines behave.
31
117229
2983
ما ابتدا رفتار فیزیکی روبات را با یک مدل ریاضی شبیه سازی می کنیم.
02:00
We then use a branch of mathematics called control theory
32
120636
3950
سپس ما بخشی از ریاضیات را استفاده می کنیم
که به آن نظریه ی کنترل گفته می شود و برای تحلیل این مدل ها
02:04
to analyze these models
33
124610
1657
و برای نوشتن الگوریتم های کنترل آن ها استفاده می شود.
02:06
and also to synthesize algorithms for controlling them.
34
126291
2770
02:09
For example, that's how we can make the quad hover.
35
129820
3024
به طور مثال، ما این طور یک کواد را در هوا معلق نگه می داریم.
02:12
We first captured the dynamics with a set of differential equations.
36
132868
3290
ما ابتدا قوانین دینامیکی را
با معادلات دیفرانسیلی شبیه سازی می کنیم.
02:16
We then manipulate these equations with the help of control theory
37
136182
3452
سپس ما این معادلات را با کمک نظریه ی کنترل تعیین می کنیم،
تا الگوریتم هایی را برای متعادل کردن کواد به دست آوریم.
02:19
to create algorithms that stabilize the quad.
38
139658
2937
02:23
Let me demonstrate the strength of this approach.
39
143130
2293
اجازه بدهید قدرت این نحوه ی نوشتن الگوریتم ها را به شما نشان دهم.
02:29
Suppose that we want this quad to not only hover
40
149198
2633
تصور کنید ما می خواهیم نه تنها در هوا معلق بماند
02:31
but to also balance this pole.
41
151855
1659
بلکه وزن این میله را نیز متعادل کند.
02:34
With a little bit of practice,
42
154520
1774
با کمی تمرین،
02:36
it's pretty straightforward for a human being to do this,
43
156318
2683
یک انسان به راحتی می تواند این کار را انجام دهد،
اگرچه ما این برتری را نسبت به آن ها داریم که دو پای ما بر روی زمین تکیه دارند
02:39
although we do have the advantage of having two feet on the ground
44
159025
3191
اگرچه ما این برتری را نسبت به آن ها داریم که دو پای ما بر روی زمین تکیه دارند
و همین طور دست های فوق العاده منعطف و قابل تحرک در چند بعد را داریم.
02:42
and the use of our very versatile hands.
45
162240
2059
02:44
It becomes a little bit more difficult
46
164804
2738
اگر تنها یک پا بر روی زمین داشته باشم،
02:47
when I only have one foot on the ground
47
167566
1979
و از دستانم استفاده نکنم،
02:49
and when I don't use my hands.
48
169569
1602
این کار فوق العاده سخت تر می شود.
02:52
Notice how this pole has a reflective marker on top,
49
172733
2562
دقت کنید که این میله یک نشانگر در بالای خود دارد،
02:55
which means that it can be located in the space.
50
175319
2661
که به این معناست که موقعیت این میله در فضا قابل تشخیص است.
03:04
(Audience) Oh!
51
184276
1067
(تشویق حاضرین)
03:05
(Applause)
52
185367
1259
03:09
(Applause ends)
53
189695
1668
شما به راحتی می توانید بفهمید که این کواد تنظیمات دقیقی انجام می دهد
03:11
You can notice that this quad is making fine adjustments
54
191387
2641
تا این میله را در تعادل نگه دارد.
03:14
to keep the pole balanced.
55
194052
1374
اما ما چگونه الگوریتم ها را طراحی کردیم تا این کار را انجام دهد؟
03:16
How did we design the algorithms to do this?
56
196417
2072
03:19
We added the mathematical model of the pole
57
199027
2081
ما مدل ریاضی میله را
03:21
to that of the quad.
58
201132
1447
به مدل ریاضی تعیین گرانیگاه کواد اضافه کردیم.
03:22
Once we have a model of the combined quad-pole system,
59
202603
2978
وقتی ما مدلی از سیستم ترکیبی کواد و میله داشته باشیم،
03:25
we can use control theory to create algorithms for controlling it.
60
205605
3319
می توانیم از نظریه ی کنترل برای نوشتن الگوریتم هایی برای کنترل آن استفاده کنیم.
03:30
Here, you see that it's stable,
61
210538
1564
ببینید، در تعادل قرار دارد،
03:32
and even if I give it little nudges,
62
212126
2669
و حتی اگر به آن ضربه ی کوچکی وارد کنیم،
03:34
it goes back --
63
214819
1166
کواد دوباره خود را به موقعیت تعادل مناسبی باز می گرداند.
03:37
to the nice, balanced position.
64
217589
1769
03:40
We can also augment the model
65
220087
1390
ما همچنین می توانیم این مدل را با دادن موقعیت کواد در فضا بهبود ببخشیم.
03:41
to include where we want the quad to be in space.
66
221501
2371
ما همچنین می توانیم این مدل را با دادن موقعیت کواد در فضا بهبود ببخشیم.
03:44
Using this pointer, made out of reflective markers,
67
224428
2943
با استفاده از این دستگاه تعیین کننده ی موقعیت، که از نشانگر های بازتاب کننده ساخته شده است،
03:47
I can point to where I want the quad to be in space
68
227395
2429
من می توانم جایی که می خواهم کواد به آن جا برود را،
03:49
a fixed distance away from me.
69
229848
1597
البته با فاصله ی مشخصی از خودم تعیین کنم.
03:59
(Laughter)
70
239785
1880
04:07
The key to these acrobatic maneuvers is algorithms,
71
247763
3126
کلید انجام این مانور های آکروباتیک الگوریتم ها هستند،
04:10
designed with the help of mathematical models
72
250913
2293
که با کمک مدل های ریاضی و نظریه ی کنترل
04:13
and control theory.
73
253230
1185
طراحی شده اند.
04:15
Let's tell the quad to come back here
74
255246
1985
اجازه بدهید کواد را به این جا بازگردانیم
04:17
and let the pole drop,
75
257255
1664
و میله را بندازیم،
04:18
and I will next demonstrate the importance
76
258943
2131
و من اهمیت درک مدل های فیزیکی
و فعالیت های دنیای فیزیکی را
04:21
of understanding physical models
77
261098
1989
04:23
and the workings of the physical world.
78
263111
2045
بعداً برای شما به نمایش در خواهم آورد.
04:37
Notice how the quad lost altitude when I put this glass of water on it.
79
277462
3828
دقت کنید هنگامی که این لیوان آب را بر روی کواد قرار دادم
چگونه ارتفاعش را کم کرد.
04:41
Unlike the balancing pole,
80
281314
1403
بر خلاف میله ی قبلی، من مدل ریاضی لیوان آب را وارد سیستم نکردم.
04:42
I did not include the mathematical model of the glass
81
282741
3015
بر خلاف میله ی قبلی، من مدل ریاضی لیوان آب را وارد سیستم نکردم.
04:45
in the system.
82
285780
1307
در حقیقت، سیستم حتی نمی داند لیوان آبی روی کواد قرار دارد.
04:47
In fact, the system doesn't even know that the glass is there.
83
287111
3013
مثل قبل، می توانم از دستگاه تعیین موقعیت
04:50
Like before, I could use the pointer to tell the quad
84
290148
2738
04:52
where I want it to be in space.
85
292910
1571
برای بردن کواد به نقطه ای از فضا که می خواهم استفاده کنم.
(تشویق حاضرین)
04:57
(Applause)
86
297684
1799
05:03
(Applause ends)
87
303531
1540
05:05
Okay, you should be asking yourself,
88
305515
1739
خیلی خب، حتماً از خود می پرسید،
05:07
why doesn't the water fall out of the glass?
89
307278
2062
چطور آب از داخل لیوان بیرون نمی ریزد؟
05:09
Two facts.
90
309888
1030
دو حقیقت وجود دارد: اولاً این که نیروی جاذبه ی زمین
05:10
The first is that gravity acts on all objects in the same way.
91
310942
3633
بر تمامی اشیاء مثل هم عمل می کند.
05:15
The second is that the propellers
92
315051
1779
دوماً این که پروانه ها دقیقاً در مسیری که لیوان آب حرکت می کند،
05:16
are all pointing in the same direction of the glass, pointing up.
93
316854
3073
حرکت می کنند، یعنی به سمت بالا.
05:20
You put these two things together,
94
320642
1647
و اگر شما برآیند این دو نیرو را حساب کنید،
05:22
the net result is that all side forces on the glass are small
95
322313
3555
به این نتیجه می رسید که نیرو های غیر عمودی وارد شده بر لیوان بسیار ناچیز هستند،
05:25
and are mainly dominated by aerodynamic effects,
96
325892
2277
و غالباً با اثرات آیرودینامیکی قابل جبران هستند،
05:28
which at these speeds are negligible.
97
328193
1961
که در این سرعت ها قابل چشم پوشی است.
05:35
And that's why you don't need to model the glass.
98
335336
2334
و به همین دلیل شما نیازی به افزودن معادلات مدل لیوان به کواد ندارید.
05:37
It naturally doesn't spill, no matter what the quad does.
99
337694
2741
به طور طبیعی کواد مایع درون لیوان را نمی ریزد، هر کاری که می خواهد انجام بدهد.
05:44
(Audience) Oh!
100
344500
2563
05:50
(Applause)
101
350340
1858
(تشویق حاضرین)
05:55
(Applause ends)
102
355159
1255
05:57
The lesson here
103
357940
1114
اما مزیت این روبات نسبت به سایرین این است که،
05:59
is that some high-performance tasks are easier than others,
104
359078
4013
بعضی از کار های پیچیده را، راحت تر از بقیه ی دستگاه ها انجام می دهند،
06:03
and that understanding the physics of the problem
105
363115
2337
و این درک فیزیکی مسئله،
06:05
tells you which ones are easy and which ones are hard.
106
365476
2694
به شما می گوید چه کار هایی ساده و چه کار هایی دشوار هستند.
06:08
In this instance, carrying a glass of water is easy.
107
368194
2510
در این مثال، حمل کردن یک لیوان آب ساده است.
06:10
Balancing a pole is hard.
108
370728
1630
اما حفظ تعادل یک میله سخت است.
06:14
We've all heard stories of athletes performing feats while physically injured.
109
374171
4271
ما همه داستان هایی درباره ی ورزشکارانی شنیده ایم،
که با آسیب فیزیکی مسابقه داده بودند.
06:18
Can a machine also perform with extreme physical damage?
110
378466
3185
آیا یک روبات می تواند در شرایطی که به شدت آسیب دیده است،
همچنان به عملکرد خود ادامه دهد؟
06:22
Conventional wisdom says
111
382636
1485
دانش متداول ما می گوید که حداقل چهار موتور پروانه دار ثابت برای پرواز نیاز دارید،
06:24
that you need at least four fixed motor propeller pairs in order to fly,
112
384145
3883
دانش متداول ما می گوید که حداقل چهار موتور پروانه دار ثابت برای پرواز نیاز دارید،
06:28
because there are four degrees of freedom to control:
113
388052
2524
زیرا چهار عملکرد برای کنترل کواد وجود دارد:
06:30
roll, pitch, yaw and acceleration.
114
390600
1965
حرکت کردن، پرتاب شدن، تغییر مسیر و شتاب گرفتن.
06:33
Hexacopters and octocopters, with six and eight propellers,
115
393192
3221
هگزاکوپتر ها و اوکتاکوپتر ها، با شش و هشت پروانه،
06:36
can provide redundancy,
116
396437
1459
می توانند کار های اضافه تری انجام دهند،
06:37
but quadrocopters are much more popular
117
397920
1965
اما کوادروکوپتر ها بیشتر جا افتاده اند،
06:39
because they have the minimum number of fixed motor propeller pairs: four.
118
399909
3686
زیرا حداقل تعداد موتور های پروانه دار ثابت را دارند:
چهار تا.
06:44
Or do they?
119
404168
1016
اما آیا واقعاً به این تعداد هم نیاز دارند؟
06:52
(Audience) Oh!
120
412827
1000
06:54
(Laughter)
121
414407
1000
07:01
If we analyze the mathematical model of this machine
122
421334
2718
اگر ما مدل ریاضی ابن روبات را تنها با دو پروانه ی سالم تحلیل کنیم،
07:04
with only two working propellers,
123
424076
2152
اگر ما مدل ریاضی ابن روبات را تنها با دو پروانه ی سالم تحلیل کنیم،
07:06
we discover that there's an unconventional way to fly it.
124
426252
2740
می فهمیم که یک راه غیر متعارف نیز برای به پرواز در آوردن آن وجود دارد.
07:19
We relinquish control of yaw,
125
439980
1682
ما توانایی تغییر مسیر را از دست می دهیم،
07:21
but roll, pitch and acceleration can still be controlled
126
441686
3046
اما همچنان حرکت، پرتاب و شتاب دادن به آن
07:24
with algorithms that exploit this new configuration.
127
444756
3346
به کمک الگو هایی که با این ساختار جدید سازگاری دارند قابل کنترل است.
07:33
Mathematical models tell us exactly when and why this is possible.
128
453668
4289
مدل های ریاضی به طور دقیق به ما نشان می دهند
که چه زمانی و به چه دلیل این شرایط امکان پذیر هستند.
07:37
In this instance, this knowledge allows us to design
129
457981
2778
در این اختراع، این دانش به ما اجازه می دهد
07:40
novel machine architectures
130
460783
2473
تا ساختاری جدید از روبات ها را طراحی کنیم
یا الگوریتم های هوشمندانه ای که دقیقاً همان طور که انسان های ورزشکار می توانند،
07:43
or to design clever algorithms that gracefully handle damage,
131
463280
3668
07:46
just like human athletes do,
132
466972
1700
به آرامی از پس آسیب های وارده به سیستم بر می آیند،
07:48
instead of building machines with redundancy.
133
468696
2264
که این مکانیزم از اضافه کردن موتور ها و سیستم های اضافی به آن بسیار بهتر است.
07:52
We can't help but hold our breath
134
472688
1657
دیدن یک قهرمان شیرجه از ارتفاع،
07:54
when we watch a diver somersaulting into the water,
135
474369
2675
که در راه رسیدن به آب در هوا پشتک می زند،
07:57
or when a vaulter is twisting in the air,
136
477068
1953
یا دیدن یک قهرمان پرش با نیزه، که روی هوا پیچ و تاب می خورد،
و با شتاب به زمین نزدیک می شود، خیره کننده است.
07:59
the ground fast approaching.
137
479045
1507
08:00
Will the diver be able to pull off a rip entry?
138
480576
2544
آیا قهرمان شیرجه می تواند رکورد جدیدی بزند؟
08:03
Will the vaulter stick the landing?
139
483144
1807
آیا قهرمان پرش با نیزه می تواند از روی مانع بپرد؟
08:05
Suppose we want this quad here to perform a triple flip
140
485292
3180
تصور کنید ما می خواهیم این کواد در این جا
سه پشتک پشت سر هم بزند،
08:08
and finish off at the exact same spot that it started.
141
488496
2826
و نهایتاً به همان نقطه ای که از آن جا شروع کرده است باز گردد.
08:11
This maneuver is going to happen so quickly
142
491736
2119
این حرکت به قدری سریع انجام می شود
08:13
that we can't use position feedback to correct the motion during execution.
143
493879
3845
که ما نمی توانیم از بازخورد اطلاعات موقعیت سیستم استفاده کنیم تا حرکت را هنگام انجام این عملیات تصحیح کنیم.
08:17
There simply isn't enough time.
144
497748
1597
به طور خیلی ساده می توان گفت زمان کافی وجود ندارد.
08:19
Instead, what the quad can do is perform the maneuver blindly,
145
499782
3670
در عوض، کواد می تواند این مانور را به صورت کور انجام دهد،
08:23
observe how it finishes the maneuver,
146
503476
2208
به عبارت دیگر این که ابتدا ببیند وقتی مانور به پایان می رسد در چه موقعیتی قرار دارد،
08:25
and then use that information to modify its behavior
147
505708
2477
و سپس از اطلاعات استفاده می کند تا عملکردش را تصحیح کند،
08:28
so that the next flip is better.
148
508209
1638
و پشتک بعدی را به نحو بهتری انجام دهد.
08:30
Similar to the diver and the vaulter,
149
510421
1788
مانند قضیه ی قهرمان شیرجه و پرش با نیزه،
08:32
it is only through repeated practice
150
512233
1895
دستگاه تنها با استفاده از تکرار و تمرین
08:34
that the maneuver can be learned and executed
151
514152
2143
می تواند تصحیح و بهتر شود،
08:36
to the highest standard.
152
516319
1242
تا به بالاترین سطح استاندارد برسد.
08:45
(Laughter)
153
525100
1269
08:46
(Applause)
154
526393
3785
(تشویق حاضرین)
08:51
Striking a moving ball is a necessary skill in many sports.
155
531164
3448
ضربه زدن به یک توپ در حال حرکت مهارتی الزامی در بسیاری از ورزش ها است.
اما ما می توانیم روباتی بسازیم
08:55
How do we make a machine do
156
535127
1492
08:56
what an athlete does seemingly without effort?
157
536643
2588
که همان کاری را که ورزشکار انجام می دهد، ظاهراً بدون هیچ زحمتی انجام دهد.
09:09
(Laughter)
158
549547
1507
(تشویق حاضرین)
09:16
(Applause)
159
556143
1857
09:20
(Applause ends)
160
560500
1298
09:22
This quad has a racket strapped onto its head
161
562542
2626
یک راکت بدمینتون کوچک به بالای این کواد بسته شده است
09:25
with a sweet spot roughly the size of an apple, so not too large.
162
565192
3463
که اندازه ی صفحه ی مرتجع آن به زحمت به اندازه ی یک سیب می رسد، آن قدر ها بزرگ نیست.
محاسبات مورد نیاز هر ۲۰ میلی ثانیه انجام می شوند،
09:29
The following calculations are made every 20 milliseconds,
163
569017
2805
09:31
or 50 times per second.
164
571846
1317
یا به عبارت دیگر ۵۰ بار در هر ثانیه.
09:33
We first figure out where the ball is going.
165
573602
2275
ابتدا ما باید مسیر توپ را تعیین کنیم.
09:36
We then next calculate how the quad should hit the ball
166
576414
2621
سپس محاسبه می کنیم که کواد چطور باید به توپ ضربه بزند
تا به همان جایی برگردد که از آن جا پرتاب شده است.
09:39
so that it flies to where it was thrown from.
167
579059
2485
09:41
Third, a trajectory is planned that carries the quad
168
581950
4432
سوم، مسیری مشخص می شود که کواد را از موقعیت اولیه اش،
09:46
from its current state to the impact point with the ball.
169
586406
3000
به محل ضربه زدن به توپ می برد.
09:49
Fourth, we only execute 20 milliseconds' worth of that strategy.
170
589430
3579
چهارم، ما تنها ۲۰ میلی ثانیه از عملیات را انجام داده ایم.
09:53
Twenty milliseconds later, the whole process is repeated
171
593366
2793
بیست میلی ثانیه بعد، تمامی این مراحل تکرار می شوند
09:56
until the quad strikes the ball.
172
596183
1767
تا کواد به توپ ضربه بزند.
10:07
(Applause)
173
607290
2404
(تشویق حاضرین)
10:10
Machines can not only perform dynamic maneuvers on their own,
174
610131
3423
روبات ها نه تنها می توانند حرکات دینامیک را به تنهایی انجام دهند،
10:13
they can do it collectively.
175
613578
1839
بلکه این کار را به طور گروهی نیز انجام می دهند.
10:15
These three quads are cooperatively carrying a sky net.
176
615441
3587
این سه کواد، به طور مشترک یک شبکه را در هوا تشکیل می دهند.
10:27
(Applause)
177
627589
1679
(تشویق حاضرین)
10:32
(Applause ends)
178
632372
1589
10:33
They perform an extremely dynamic and collective maneuver
179
633985
4341
آن ها یک مانور کاملاً دینامیکی
و گروهی را
10:38
to launch the ball back to me.
180
638350
1668
برای برگرداندن توپ به من انجام می دهند.
10:40
Notice that, at full extension, these quads are vertical.
181
640042
3146
توجه کنید، هنگام باز شدن کامل تور، کواد ها به حالت عمودی قرار دارند.
10:48
(Applause)
182
648486
1748
(تشویق حاضرین)
10:50
In fact, when fully extended,
183
650258
2143
در حقیقت، وقتی تور به طور کامل باز می شود،
10:52
this is roughly five times greater than what a bungee jumper feels
184
652425
3263
این کشش نزدیک به ۵ برابر، بیشتر از کششی است که
10:55
at the end of their launch.
185
655712
1970
یک ورزشکار بانجی جامپینگ، در طناب بسته شده به پایش احساس می کند.
11:03
The algorithms to do this are very similar
186
663203
2459
الگوریتم هایی که برای این کار نوشته شده اند، تا حدود زیادی شبیه به الگوریتم هایی هستند که،
11:05
to what the single quad used to hit the ball back to me.
187
665686
2915
یک کواد به تنهایی برای بازگرداندن توپ به سمت من استفاده می کند.
11:09
Mathematical models are used to continuously re-plan
188
669070
2840
مدل های ریاضی طبق برنامه ریزی هر ثانیه ۲۰ بار تکرار می شوند.
11:11
a cooperative strategy 50 times per second.
189
671934
2831
مدل های ریاضی طبق برنامه ریزی هر ثانیه ۲۰ بار تکرار می شوند.
11:16
Everything we have seen so far has been about the machines and their capabilities.
190
676506
4259
تمام چیز هایی که تا به حال دیده ایم
درباره ی این روبات ها و توانایی های آن ها بوده است.
11:20
What happens when we couple this machine athleticism
191
680789
2992
اما وقتی ما این ورزشکاری ماشینی را
11:23
with that of a human being?
192
683805
1483
با یک انسان هماهنگ کنیم، چه اتفاقی می افتد؟
11:25
What I have in front of me is a commercial gesture sensor
193
685765
3596
چیزی که در این جا دارم یک سنسور حرکت سنج موجود در بازار است
11:29
mainly used in gaming.
194
689385
1285
که غالباً در بازی های رایانه ای استفاده می شود.
11:30
It can recognize what my various body parts
195
690694
2048
این سنسور می تواند حرکات اعضای بدن مرا در همان لحظه تشخیص دهد.
11:32
are doing in real time.
196
692766
1317
این سنسور می تواند حرکات اعضای بدن مرا در همان لحظه تشخیص دهد.
11:34
Similar to the pointer that I used earlier,
197
694710
2079
مثل همان دستگاه تعیین کننده ی موقعیتی که قبل تر از آن استفاده کردم،
11:36
we can use this as inputs to the system.
198
696813
2222
ما می توانیم از آن برای دادن اطلاعات به سیستم استفاده کنیم.
11:39
We now have a natural way of interacting
199
699454
2372
چیزی که در این جا داریم یک تعامل طبیعی
11:41
with the raw athleticism of these quads with my gestures.
200
701850
3261
بین توانمندی خام این کواد ها و حرکات من است.
12:22
(Applause)
201
742715
3857
(تشویق حاضرین)
تعامل الزاماً نباید به صورت مجازی باشد.
12:36
Interaction doesn't have to be virtual.
202
756354
2016
12:38
It can be physical.
203
758394
1190
12:39
Take this quad, for example.
204
759989
1515
به طور مثال، این کواد را تصور کنید.
12:41
It's trying to stay at a fixed point in space.
205
761893
2223
این کواد تلاش می کند تا در نقطه ی ثابتی در فضا بماند.
12:44
If I try to move it out of the way, it fights me,
206
764933
3689
اگر بخواهم آن را از جایی که ایستاده است جا به جا کنم، با من مقابله خواهد کرد،
12:48
and moves back to where it wants to be.
207
768646
1874
و به جایی که می خواهد در آن بماند باز خواهد گشت.
12:52
We can change this behavior, however.
208
772254
2087
اگرچه، ما می توانیم این رفتار را تغییر دهیم.
12:55
We can use mathematical models
209
775373
1675
ما می توانیم از مدل های ریاضی استفاده کنیم
12:57
to estimate the force that I'm applying to the quad.
210
777072
2664
تا نیرویی که به کواد وارد می کنم را تخمین بزنیم.
13:00
Once we know this force, we can also change the laws of physics,
211
780205
3214
از آن جایی که ما این نیرو را می شناسیم، حتی می توانیم قوانین فیزیک را تغییر دهیم،
13:03
as far as the quad is concerned, of course.
212
783443
2087
البته قوانینی که برای کواد تعریف می شود.
13:07
Here, the quad is behaving as if it were in a viscous fluid.
213
787942
3309
در این حرکت کواد طوری رفتار می کند که انگار در یک سیال لزج است.
در این حرکت کواد طوری رفتار می کند که انگار در یک سیال لزج است.
13:14
We now have an intimate way of interacting with a machine.
214
794570
3719
همان طور که می بینید، یک راه ساده اما حرفه ای
برای تعامل داشتن با یک روبات داریم.
13:18
I will use this new capability to position
215
798593
2482
من می توانم این توانایی جدید را
13:21
this camera-carrying quad to the appropriate location
216
801099
2553
در مورد این کواد حامل دوربین
13:23
for filming the remainder of this demonstration.
217
803676
2428
برای فیلم برداری از قسمت پایانی این سخنرانی استفاده کنم.
13:36
So we can physically interact with these quads
218
816583
2383
بنابراین ما می توانیم به صورت فیزیکی با این کواد ها تعامل داشته باشیم
13:38
and we can change the laws of physics.
219
818990
1960
و می توانیم قوانین فیزیک را تغییر دهیم.
13:41
Let's have a little bit of fun with this.
220
821393
1977
اجازه بدهید کمی با این روبات ها تفریح کنیم.
13:43
For what you will see next,
221
823539
1369
در حرکتی که الآن انجام می دهم،
13:44
these quads will initially behave as if they were on Pluto.
222
824932
3294
این کواد ها ابتدا طوری واکنش فیزیکی نشان می دهند که انگار در سیاره ی پلوتو هستند.
13:48
As time goes on, gravity will be increased
223
828906
2288
با گذشت زمان، نیروی گرانش افزایش پیدا خواهد کرد،
13:51
until we're all back on planet Earth,
224
831218
2025
تا زمانی که به نیروی گرانش زمین برسد،
13:53
but I assure you we won't get there.
225
833267
1766
اما من مطمئنم نمی توانم تا آن حد برسم.
13:55
Okay, here goes.
226
835462
1024
خیلی خب، شروع می کنم.
14:04
(Laughter)
227
844897
1551
(خنده ی حاضرین)
14:34
(Laughter)
228
874778
2960
(خنده ی حاضرین)
14:37
(Applause)
229
877858
3761
(تشویق حاضرین)
14:41
Whew!
230
881760
1066
وای !
حتماً الآن با خودتان فکر می کنید،
14:47
You're all thinking now,
231
887045
1227
14:48
these guys are having way too much fun,
232
888296
1951
کسانی که روی این روبات کار می کنند خیلی تفریح می کنند،
14:50
and you're probably also asking yourself,
233
890271
2055
و احتمالاً از خودتان می پرسید،
14:52
why exactly are they building machine athletes?
234
892350
2801
دقیقاً چرا آن ها روبات های ورزشکار می سازند؟
14:56
Some conjecture that the role of play in the animal kingdom
235
896286
2810
به این دلیل که وظیفه ی ما در قلمروی جانوران
ارتقاء مهارت ها و بهبود بخشیدن توانایی های ماست.
14:59
is to hone skills and develop capabilities.
236
899120
2137
15:01
Others think that it has more of a social role,
237
901690
2215
دیگران ممکن است فکر کنند این بیشتر یک وظیفه ی اجتماعی است،
15:03
that it's used to bind the group.
238
903929
1650
تا این که گروه را متحد کند.
15:05
Similarly, we use the analogy of sports and athleticism
239
905603
3336
همین طور، ما از مقایسه ی بین ورزش و ورزیدگی استفاده می کنیم،
15:08
to create new algorithms for machines
240
908963
2055
تا الگوریتم های جدیدی برای روبات ها طراحی کنیم
15:11
to push them to their limits.
241
911042
1443
و از آن ها نهایت بهره را ببریم.
15:13
What impact will the speed of machines have on our way of life?
242
913350
3048
اما تأثیر سرعت روبات ها بر مسیر زندگی ما چیست؟
15:16
Like all our past creations and innovations,
243
916866
2365
همانند ابداعات و نوآوری های پیشین بشر،
15:19
they may be used to improve the human condition
244
919255
2803
می توان از آن ها برای بهبود بخشیدن به شرایط زندگی انسان استفاده کرد،
15:22
or they may be misused and abused.
245
922082
1974
یا این که از آن ها استفاده های نادرست یا سوء استفاده بشود.
15:24
This is not a technical choice we are faced with;
246
924595
2302
اما ما با یک انتخاب تکنیکی مواجه نیستیم؛
15:26
it's a social one.
247
926921
1015
بلکه این یک انتخاب اجتماعی است.
15:28
Let's make the right choice,
248
928332
1351
اجازه دهید انتخاب درست را انجام دهیم،
15:29
the choice that brings out the best in the future of machines,
249
929707
2912
انتخابی که بهتری شرایط را در آینده ی ماشین ها برای ما فراهم خواهد کرد،
15:32
just like athleticism in sports can bring out the best in us.
250
932643
2865
همانند ورزیدگی در ورزش ها،
روبات ها می توانند توانایی ما را تا حد زیادی بهبود ببخشند.
15:36
Let me introduce you to the wizards behind the green curtain.
251
936380
3075
اجازه بدهید جادوگران پشت پرده ی سبز را به شما معرفی کنم.
15:39
They're the current members of the Flying Machine Arena research team.
252
939479
3334
آن ها اعضای تیم تحقیقاتی روبات های پرنده ی آرنا (Arena) هستند.
15:42
(Applause)
253
942837
4217
(تشویق حاضرین)
15:47
Federico Augugliaro, Dario Brescianini,
254
947267
2278
فدریکو آگوگلیارو، داریو برسیانینی، مارکوس هن،
15:49
Markus Hehn, Sergei Lupashin, Mark Muller and Robin Ritz.
255
949569
3425
سرگی لوپاشین، مارک مولر و رابین ریتز.
15:53
Look out for them. They're destined for great things.
256
953018
2524
به آن ها نگاه کنید. آن ها آینده ی درخشانی خواهند داشت.
متشکرم.
15:55
Thank you.
257
955566
1054
15:56
(Applause)
258
956644
3456
(تشویق حاضرین)
درباره این وب سایت

این سایت ویدیوهای یوتیوب را به شما معرفی می کند که برای یادگیری زبان انگلیسی مفید هستند. دروس انگلیسی را خواهید دید که توسط معلمان درجه یک از سراسر جهان تدریس می شود. روی زیرنویس انگلیسی نمایش داده شده در هر صفحه ویدیو دوبار کلیک کنید تا ویدیو از آنجا پخش شود. زیرنویس‌ها با پخش ویدیو همگام می‌شوند. اگر نظر یا درخواستی دارید، لطفا با استفاده از این فرم تماس با ما تماس بگیرید.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7