Meet the dazzling flying machines of the future | Raffaello D'Andrea

מתרגם: Ido Dekkers מבקר: Zeeva Livshitz

What started as a platform for hobbyists

מה שהתחיל כפלטפורמה לבעלי תחביב

is poised to become a multibillion-dollar industry.

עומד להפוך לתעשיה של מיליארדי דולרים.

Inspection, environmental monitoring, photography and film and journalism:

בדיקות, ניטור סביבתי, צילום סטילס וסרטים,ועיתונות:

these are some of the potential applications for commercial drones,

אלה כמה מהשימושים הפוטנציאלים לרחפנים מסחריים,

and their enablers are the capabilities being developed

ומה שמאפשר אותם אלה היכולות שמפותחות

at research facilities around the world.

במתקני מחקר מסביב לעולם.

For example, before aerial package delivery

לדוגמה, לפני שאספקת חבילות אוויריות

entered our social consciousness,

נכנסה למודעות החברתית שלנו,

an autonomous fleet of flying machines built a six-meter-tall tower

צי אוטונומי של מכונות מעופפות בנה מגדל של 6 מטר גובה

composed of 1,500 bricks

שמורכב מ 1,500 לבנים

in front of a live audience at the FRAC Centre in France,

מול קהל חי במרכז FRAC בצרפת,

and several years ago, they started to fly with ropes.

ולפני מספר שנים, הם התחילו לעוף עם חבלים.

By tethering flying machines,

על ידי קשירת מכונות מעופפות,

they can achieve high speeds and accelerations in very tight spaces.

הן יכולות להשיג מהירויות ותאוצות גבוהות בחללים ממש צפופים.

They can also autonomously build tensile structures.

הן יכולות גם לבנות אוטונומית מבנים מתוחים.

Skills learned include how to carry loads,

היכולות שנלמדות כוללות איך לשאת משאות,

how to cope with disturbances,

איך להתמודד עם הפרעות,

and in general, how to interact with the physical world.

ובאופן כללי, איך לתקשר עם העולם הפיזי.

Today we want to show you some new projects that we've been working on.

היום אנחנו רוצים להראות לכם כמה פרוייקטים חדשים שעבדנו עליהם.

Their aim is to push the boundary of what can be achieved

הכוונה שלהם היא לדחוף את הגבולות של מה שאנחנו יכולים להשיג

with autonomous flight.

עם טיסה אוטונומית.

Now, for a system to function autonomously,

עכשיו, כדי שמערכת תתפקד אוטונומית,

it must collectively know the location of its mobile objects in space.

היא חייבת לדעת קולקטיבית את המיקום של האובייקטים הניידים שלה בחלל.

Back at our lab at ETH Zurich,

במעבדה שלנו ב ETH ציריך,

we often use external cameras to locate objects,

אנחנו הרבה פעמים משתמשים במצלמות חיצוניות כדי לאתר עצמים,

which then allows us to focus our efforts

שאז מאפשרים לנו למקד את המאמצים שלנו

on the rapid development of highly dynamic tasks.

על הפיתוח המהיר של משימות מאוד דינמיות.

For the demos you will see today, however,

להדגמות שתראו היום עם זאת,

we will use new localization technology developed by Verity Studios,

אנחנו נשתמש בטכנולוגיות מיקום חדשות שפותחו על ידי סטודיו וריטי,

a spin-off from our lab.

ספין אוף של המעבדה שלנו.

There are no external cameras.

אין מצלמות חיצוניות.

Each flying machine uses onboard sensors to determine its location in space

כל מכונה מעופפת משתמשת בחיישנים שעליה כדי לקבוע את המיקום שלה בחלל

and onboard computation to determine what its actions should be.

ומחשבים מקומיים כדי לקבוע מה הפעולות שלה צריכות להיות.

The only external commands are high-level ones

הפקודות החיצוניות היחידות הן ברמה גבוהה

such as "take off" and "land."

כמו "המריאי" ו"תנחתי."

This is a so-called tail-sitter.

זה מה שנקרא יושב זנב.

It's an aircraft that tries to have its cake and eat it.

זה כלי טייס שמנסה לשמור על העוגה בזמן שהוא אוכל אותה.

Like other fixed-wing aircraft, it is efficient in forward flight,

כמו כלי טייס עם כנף קבועה, הוא יעיל בטיסה קדימה,

much more so than helicopters and variations thereof.

הרבה יותר ממסוקים ווריאציות שלהם.

Unlike most other fixed-wing aircraft, however,

בניגוד לרוב כלי הטייס עם הכנף הקבועה האחרים, עם זאת,

it is capable of hovering,

הוא מסוגל לרחף,

which has huge advantages for takeoff, landing

שזה יתרון עצום להמראה ונחיתה

and general versatility.

וורסטיליות כללית.

There is no free lunch, unfortunately.

אין ארוחות חינם, למרבה הצער.

One of the limitations with tail-sitters

אחת המגבלות של יושבי זנב

is that they're susceptible to disturbances such as wind gusts.

היא שהם רגישים להפרעות כמו משבי רוח.

We're developing new control architectures and algorithms

אנחנו מפתחים ארכיטקטורות ואלגוריטמי שליטה חדשים

that address this limitation.

שמטפלים במגבלות האלו.

The idea is for the aircraft to recover

הרעיון הוא שכלי הטייס ישתקם

no matter what state it finds itself in,

לא משנה באיזה מצב הוא מוצא את עצמו,

and through practice, improve its performance over time.

ודרך אימון, לשפר את הביצועים במשך הזמן.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

OK.

אוקיי,

When doing research,

כשעושים מחקר,

we often ask ourselves fundamental abstract questions

אנחנו הרבה פעמים שואלים את עצמנו שאלות אבסטרקטיות בסיסיות

that try to get at the heart of a matter.

שמנסות להגיע ללב העניין.

For example, one such question would be,

לדוגמה, שאלה אחת כזו תהיה,

what is the minimum number of moving parts needed for controlled flight?

מה המספר המינימלי של חלקים נעים שנדרשים לטיסה נשלטת?

Now, there are practical reasons

עכשיו, יש סיבות פרקטיות

why you may want to know the answer to such a question.

למה אנחנו אולי נרצה לענות על שאלות כאלו.

Helicopters, for example,

הליקופטרים, לדוגמה,

are affectionately known as machines with a thousand moving parts

ידועים בחיבה כמכונות עם אלפי חלקים נעים

all conspiring to do you bodily harm.

שכולם זוממים לגרום לכם נזק גופני.

It turns out that decades ago,

מסתבר שלפני עשורים,

skilled pilots were able to fly remote-controlled aircraft

טייסים מנוסים היו מסוגלים להטיס כלי טייס נשלט מרחוק

that had only two moving parts:

שהיו לו רק שני חלקים נעים:

a propeller and a tail rudder.

מדחף והגה כיוון.

We recently discovered that it could be done with just one.

לאחרונה גילינו שזה יכול להעשות עם רק אחד.

This is the monospinner,

זה המונו ספינר,

the world's mechanically simplest controllable flying machine,

כלי הטייס הנשלט הכי פשוט באופן מכני בעולם,

invented just a few months ago.

שהומצא רק לפני כמה חודשים.

It has only one moving part, a propeller.

יש לו רק חלק נע אחד, מדחף.

It has no flaps, no hinges, no ailerons,

אין לו מאזנות, אין צירים, אין הגה גובה,

no other actuators, no other control surfaces,

אין בקרים אחרים, אין משטחי שליטה אחרים,

just a simple propeller.

פשוט מדחף פשוט.

Even though it's mechanically simple,

למרות שהוא פשוט מכאנית,

there's a lot going on in its little electronic brain

הרבה מתרחש במוח האלקטרוני הזעיר שלו

to allow it to fly in a stable fashion and to move anywhere it wants in space.

כדי לאפשר לו לעוף בצורה יציבה ולנוע לכל מקום שהוא רוצה בחלל.

Even so, it doesn't yet have

ולמרות זאת, אין לו עדיין

the sophisticated algorithms of the tail-sitter,

את האלגורתמים המורכבים של יושב זנב,

which means that in order to get it to fly,

מה שאומר שכדי לגרום לו לעוף,

I have to throw it just right.

אני צריך לזרוק אותו ממש נכון.

And because the probability of me throwing it just right is very low,

ובגלל שהסבירות שאני אזרוק אותו בדיוק נכון היא ממש נמוכה,

given everybody watching me,

בהתחשב בזה שכולם צופים בי,

what we're going to do instead

מה שאנחנו נעשה במקום

is show you a video that we shot last night.

זה להראות לכם את הסרטון שצילמנו אתמול בלילה.

(Laughter)

(צחוק)

(Applause)

(מחיאות כפיים)

If the monospinner is an exercise in frugality,

אם המונוספינר הוא נסיון בחסכנות,

this machine here, the omnicopter, with its eight propellers,

המכונה הזו פה, האומניקופטר, עם שמונת המדחפים שלו,

is an exercise in excess.

הוא נסיון בעודף.

What can you do with all this surplus?

מה אתם יכולים לעשות עם כל העודף?

The thing to notice is that it is highly symmetric.

העניין לשים לב אליו הוא שהוא מאוד סימטרי.

As a result, it is ambivalent to orientation.

כתוצאה, הוא אמביוולנטי לכיוון.

This gives it an extraordinary capability.

זה נותן לו יכולת יוצאת דופן.

It can move anywhere it wants in space

הוא יכול לנוע לכל מקום בו הוא רוצה להיות בחלל

irrespective of where it is facing

בלי קשר למקום אליו הוא פונה

and even of how it is rotating.

ואפילו איך הוא מסתובב.

It has its own complexities,

יש לו מורכבות משלו,

mainly having to do with the interacting flows

בעיקר להתמודד עם תזרימים שפועלים זה על זה

from its eight propellers.

משמונת המדחפים שלו.

Some of this can be modeled, while the rest can be learned on the fly.

כמה מאלה יכולים להיות ממודלים, בעוד האחרים יכולים להילמד בזמן הפעולה.

Let's take a look.

בואו נביט.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

If flying machines are going to enter part of our daily lives,

אם מכונות מעופפות ייכנסו כחלק מחיינו היום יומיים,

they will need to become extremely safe and reliable.

הן יצטרכו להפוך למאוד בטוחות ואמינות.

This machine over here

המכונות פה

is actually two separate two-propeller flying machines.

הן למעשה שתי מכונות מעופפות עם שני מדחפים נפרדים.

This one wants to spin clockwise.

זו רוצה להסתובב בכיון השעון.

This other one wants to spin counterclockwise.

האחרת רוצה להסתובב נגד כיוון השעון.

When you put them together,

כשאתם מחברים אותן,

they behave like one high-performance quadrocopter.

הן מתנהגות כמו קוואד קופטר בעל ביצועים גבוהים.

If anything goes wrong, however --

אם משהו משתבש, עם זאת --

a motor fails, a propeller fails, electronics, even a battery pack --

מנוע כושל, מדחף כושל, אלקטרוניקה, אפילו חבילת סוללות --

the machine can still fly, albeit in a degraded fashion.

המכונה עדיין יכולה לעוף, למרות שהיא במצב פגום.

We're going to demonstrate this to you now by disabling one of its halves.

אנחנו נדגים לכם את זה עכשיו על ידי השבתת אחד החצאים.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

This last demonstration

ההדגמה האחרונה הזו

is an exploration of synthetic swarms.

היא חקר של נחילים סינטטיים.

The large number of autonomous, coordinated entities

המספר הגדול של ישויות אוטונומיות מתואמות

offers a new palette for aesthetic expression.

מציע פלטות חדשות להבעה אסטטית.

We've taken commercially available micro quadcopters,

לקחנו מיקרו קוואד קופטרים זמינים מסחרית,

each weighing less than a slice of bread, by the way,

כל אחד שוקל פחות מפרוסת לחם, דרך אגב,

and outfitted them with our localization technology

ומתקינים עליהם טכנולוגיית מיקום

and custom algorithms.

ואלגוריתמים מותאמים.

Because each unit knows where it is in space

בגלל שכל יחידה יודעת איפה היא בחלל

and is self-controlled,

ונשלטת עצמאית,

there is really no limit to their number.

באמת אין גבולות למספרם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

(Applause)

(מחיאות כפיים)

(Applause)

(מחיאות כפיים)

Hopefully, these demonstrations will motivate you to dream up

בתקווה, ההדגמות האלו יתנו לכם מוטיבציה לחלום

new revolutionary roles for flying machines.

על תפקידים מהפכניים למכונות מעופפות.

That ultrasafe one over there for example

לאולטרה-בטוחה שם לדוגמה

has aspirations to become a flying lampshade on Broadway.

יש שאיפות להפוך למנורת רחוב מעופפת בברודווי.

(Laughter)

(צחוק)

The reality is that it is difficult to predict

המציאות היא שזה מאוד קשה לחזות

the impact of nascent technology.

את ההשפעה של טכנולוגיות מתפתחות.

And for folks like us, the real reward is the journey and the act of creation.

ולאנשים כמונו, התגמול האמיתי הוא המסע ופעולת היצירה.

It's a continual reminder

זו תזכורת מתמשכת

of how wonderful and magical the universe we live in is,

לכמה נפלא וקסום היקום בו אנחנו חיים,

that it allows creative, clever creatures

שהוא מאפשר ליצורים חכמים ויצירתיים

to sculpt it in such spectacular ways.

לפסל אותו בדרכים כל כך יוצאות דופן.

The fact that this technology

העובדה שלטכנולוגיה הזו

has such huge commercial and economic potential

יש ערך מסחרי כל כך גבוה ופוטנציאל כלכלי

is just icing on the cake.

היא רק הציפוי על העוגה.

Thank you.

תודה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)