Robots that fly ... and cooperate | Vijay Kumar

2,182,164 views ・ 2012-03-01

TED


Видеог тоглуулахын тулд доорх англи хадмал дээр давхар товшино уу.

Translator: Matar Matar Reviewer: Tuya Bat
00:20
Good morning.
0
20566
1159
Өглөөний мэнд.
00:22
I'm here today to talk about autonomous flying beach balls.
1
22853
4153
Өнөөдөр би бие даан нисэх чадвартай
хийлдэг бөмбөгний талаар ярих болно.
00:27
(Laughter)
2
27030
1008
Үгүй дээ, харин хөнгөн шаламгай агаарын роботуудын тухай ярина.
00:28
No, agile aerial robots like this one.
3
28062
2865
00:31
I'd like to tell you a little bit about the challenges in building these,
4
31624
3460
Би та бүхэнд үүнийг бүтээхэд тулгардаг бэрхшээл болон
технологийн зарим гайхамшигт хэрэглээний талаар
00:35
and some of the terrific opportunities for applying this technology.
5
35108
3392
танилцуулмаар байна.
00:38
So these robots are related to unmanned aerial vehicles.
6
38957
4608
Тэгэхээр эдгээр робот нь
хүний оролцоогүй ажилладаг нисдэг техниктэй холбоотой.
00:44
However, the vehicles you see here are big.
7
44199
2651
Гэвч энд харагдаж байгаа техник овор ихтэй бөгөөд
хэдэн мянган кг жинтэй.
00:47
They weigh thousands of pounds, are not by any means agile.
8
47318
3269
Яагаад ч шалмаг гэж хэлэхээргүй.
00:50
They're not even autonomous.
9
50611
1625
Бүр автомат ажиллагаатай ч биш.
00:52
In fact, many of these vehicles are operated by flight crews
10
52886
4182
Бодит байдал дээр эдгээрийн олонх нь
олон хүнээс бүрдсэн
нислэгийн баг,
00:57
that can include multiple pilots,
11
57092
2560
00:59
operators of sensors,
12
59676
2206
мэдрэгчийн хянагчид ба
01:01
and mission coordinators.
13
61906
1330
даалгавар чиглүүлэгчдээр удирдуулж байдаг.
01:03
What we're interested in is developing robots like this --
14
63922
2743
Бидний зорилго бол энэ хоёр зурган дээрх шиг
худалдан авах боломжтой
01:06
and here are two other pictures --
15
66689
1690
01:08
of robots that you can buy off the shelf.
16
68403
2683
роботыг хөгжүүлэх явдал.
Эдгээр нь дөрвөн сэнс бүхий ротортой нисдэг тэрэгнүүд ба
01:11
So these are helicopters with four rotors,
17
71110
3284
хэмжээ нь ойролцоогоор нэг метр,
01:14
and they're roughly a meter or so in scale,
18
74418
3690
жин нь хэдхэн килограм.
01:18
and weigh several pounds.
19
78132
1460
Бид эдгээрийг мэдрэгч болон процессороор тоноглоод л
01:20
And so we retrofit these with sensors and processors,
20
80076
3355
байшин дотуур GPS байршил тогтоогчгүй
01:23
and these robots can fly indoors.
21
83455
2206
нисэх боломжтой болно.
01:25
Without GPS.
22
85685
1319
Миний гартаа барьж байгаа
01:27
The robot I'm holding in my hand
23
87457
1888
робот энэ байна.
01:29
is this one,
24
89369
1650
Алекс, Дэниэл гэдэг
01:31
and it's been created by two students,
25
91043
3143
хоёр оюутны хийсэн бүтээл.
01:34
Alex and Daniel.
26
94210
1648
Тэгэхээр энэ нь
01:36
So this weighs a little more than a tenth of a pound.
27
96493
3115
50 орчим грамм жинтэй.
01:39
It consumes about 15 watts of power.
28
99632
2579
15 Ваттын хүчин чадалтай.
Таны харж байгаагаар
01:42
And as you can see, it's about eight inches in diameter.
29
102235
2833
20 см орчим диаметртэй.
Би эдгээр робот хэрхэн ажилладаг талаар
01:46
So let me give you just a very quick tutorial
30
106330
2595
01:48
on how these robots work.
31
108949
1666
товчхон танилцуулья.
Робот дөрвөн ротортой.
01:51
So it has four rotors.
32
111043
1193
01:52
If you spin these rotors at the same speed,
33
112260
2048
Тэдгээрийг жигд хурдаар эргүүлбэл
01:54
the robot hovers.
34
114332
1199
робот ниснэ.
01:56
If you increase the speed of each of these rotors,
35
116420
3636
Роторуудын хурдыг ихэсгэхэд
робот хөөрч хурдатгал авна.
02:00
then the robot flies up, it accelerates up.
36
120080
2539
02:02
Of course, if the robot were tilted,
37
122643
2432
Мэдээж робот хэвтээ тэнхлэгийн дагуу
ташуу байрлалтай болоход
02:05
inclined to the horizontal,
38
125099
1310
02:06
then it would accelerate in this direction.
39
126433
2803
тухайн чиглэлдээ хурдатгал авна.
02:09
So to get it to tilt,
40
129686
1413
Роботыг хазайлгах хоёр аргын нэг нь байна.
02:11
there's one of two ways of doing it.
41
131123
2093
02:13
So in this picture, you see that rotor four is spinning faster
42
133240
3636
Энэ зураг дээр таны харж байгаагаар
дөрөвдүгээр ротор илүү хурдан,
02:16
and rotor two is spinning slower.
43
136900
1968
хоёрдугаар ротор арай удаан эргэж байна.
02:18
And when that happens,
44
138892
1560
Хэрвээ ингэвэл
02:20
there's a moment that causes this robot to roll.
45
140476
3051
робот хажуу тийш өнхөрнө.
02:24
And the other way around,
46
144495
1255
Өөр нэг арга нь:
02:25
if you increase the speed of rotor three and decrease the speed of rotor one,
47
145774
5579
гуравдугаар роторын хурдыг ихэсгээд
нэг дэхийг удаашруулбал
02:31
then the robot pitches forward.
48
151377
1859
робот урагш давшина.
02:33
And then finally,
49
153820
1168
Эцэст нь,
02:35
if you spin opposite pairs of rotors
50
155012
2894
эсрэг хоёр роторыг
02:37
faster than the other pair,
51
157930
1692
нөгөө хоёроос нь хурдан эргүүлэхэд
02:39
then the robot yaws about the vertical axis.
52
159646
2721
робот босоо тэнхлэгийн дагуу хазайна.
Гол нь хавтан дээрх процессор нь
02:42
So an on-board processor
53
162391
1460
02:43
essentially looks at what motions need to be executed
54
163875
3307
ямар хөдөлгөөн гүйцэтгэхийг мэдэрч,
02:47
and combines these motions,
55
167206
1970
хөдөлгөөнүүдийг нэгтгээд,
02:49
and figures out what commands to send to the motors --
56
169200
3110
моторт ямар даалгавар илгээхийг
секундэд 600 удаа бодож олдог.
02:52
600 times a second.
57
172334
1412
02:53
That's basically how this thing operates.
58
173770
1969
Ерөнхийдөө ингэж ажилладаг.
Энэ загварын нэг давуу тал нь
02:56
So one of the advantages of this design
59
176247
2142
02:58
is when you scale things down,
60
178413
1899
аливаа зүйлийн хэмжээг багасгах тусам
03:00
the robot naturally becomes agile.
61
180336
2318
робот өөрөө шалмаг болж эхэлнэ.
Энд R радиус нь
03:03
So here, R is the characteristic length of the robot.
62
183194
4063
роботын уртын хэмжигдэхүүн.
03:07
It's actually half the diameter.
63
187281
1674
Үнэндээ бол диаметрын тал нь.
03:09
And there are lots of physical parameters that change as you reduce R.
64
189595
4641
Тэгээд R-ыг багасгах бүрт
олон физикийн хувьсагч дагаж өөрчлөгдөнө.
03:14
The one that's most important is the inertia,
65
194968
2631
Хамгийн чухал нь
инерц буюу хөдөлгөөний эсэргүүцэл.
03:17
or the resistance to motion.
66
197623
1921
03:19
So it turns out the inertia, which governs angular motion,
67
199568
4476
Бидний олж мэдсэнээр инерц нь
өнцгийн хөдөлгөөнийг зохицуулж,
03:24
scales as a fifth power of R.
68
204068
2600
мөн R-ын таван зэрэгтэй тэнцэнэ.
R-ыг багасгах тусам
03:27
So the smaller you make R,
69
207046
1696
03:28
the more dramatically the inertia reduces.
70
208766
2317
инерц илүү хурдан буурна.
03:31
So as a result, the angular acceleration,
71
211956
2935
Ингэснээр өнцгийн хурдатгал буюу
03:34
denoted by the Greek letter alpha here,
72
214915
2039
грек цагаан толгойн альфа нь
03:36
goes as 1 over R.
73
216978
1619
1/R-тай тэнцэнэ.
03:38
It's inversely proportional to R.
74
218621
1729
R-тай урвуу хамааралтай.
03:40
The smaller you make it, the more quickly you can turn.
75
220374
2770
Хэмжээг багасгах тусам хурдан эргэнэ.
Энэ бичлэгт тодорхой харагдана.
03:44
So this should be clear in these videos.
76
224219
1961
Баруун доод хэсэгт робот
03:46
On the bottom right, you see a robot performing a 360-degree flip
77
226204
4459
хагас секундын дотор
03:50
in less than half a second.
78
230687
1548
360 хэмийн эргэлт хийж байна.
03:52
Multiple flips, a little more time.
79
232656
2580
Олон эргэлт хийвэл арай илүү хугацаа зарцуулна.
03:56
So here the processes on board
80
236259
1881
Хавтан дээрх процессорууд нь
03:58
are getting feedback from accelerometers and gyros on board,
81
238164
3184
хурдатгал хэмжигч болон
хавтан дээрх эргэлдэгч биет буюу гирогоос мэдээлэл авдаг.
04:01
and calculating, like I said before,
82
241372
2118
Өмнө хэлсэнчлэн секундэд 600 удаа
04:03
commands at 600 times a second,
83
243514
1809
тооцоолж боловсруулаад
04:05
to stabilize this robot.
84
245347
1889
роботыг тогтворжуулна.
04:07
So on the left, you see Daniel throwing this robot up into the air,
85
247607
3350
Зүүн талд Дэниел роботыг шидэж байгаа нь харагдаж байна.
04:10
and it shows you how robust the control is.
86
250981
2027
Үүгээр удирдлага хэр баталгаатайг харж болно.
Яаж ч шидсэн
04:13
No matter how you throw it,
87
253032
1310
04:14
the robot recovers and comes back to him.
88
254366
2912
робот эргээд ирж байна.
04:18
So why build robots like this?
89
258881
1777
Яагаад ийм робот бүтээх хэрэгтэй вэ?
Ийм роботыг олон янзаар ашиглах боломжтой.
04:21
Well, robots like this have many applications.
90
261079
2571
Барилга руу нэвтэрсэн урилгагүй зочдыг
04:24
You can send them inside buildings like this,
91
264198
2471
04:26
as first responders to look for intruders,
92
266693
3587
эхлээд хайж олох эсвэл
04:30
maybe look for biochemical leaks,
93
270304
3301
биохимийн болон газын алдагдлыг
тогтоохоор илгээж болно.
04:33
gaseous leaks.
94
273629
1151
Эсвэл бүр барилга угсралтад ч
04:35
You can also use them for applications like construction.
95
275102
3714
ашиглаж болно.
04:38
So here are robots carrying beams, columns
96
278840
4524
Энэ роботууд хөндлөвч болон багана зөөж
04:43
and assembling cube-like structures.
97
283388
1848
куб хэлбэртэй байгууламж угсарч байна.
04:45
I'll tell you a little bit more about this.
98
285260
2056
Энэ талаар дэлгэрүүлж тайлбарлая.
04:48
The robots can be used for transporting cargo.
99
288695
2541
Роботуудыг ачаа тээвэрлэхэд хэрэглэж болно.
04:51
So one of the problems with these small robots
100
291583
3113
Гэвч бяцхан роботуудын гол асуудал нь
04:54
is their payload-carrying capacity.
101
294720
2001
тэдгээрийн даацын чадвар.
04:56
So you might want to have multiple robots carry payloads.
102
296745
3017
Тэгэхээр олон роботоор
ачаа зөөлгөх нь дээр байх.
05:00
This is a picture of a recent experiment we did --
103
300746
2355
Энэ бол бидний саяхан хийсэн туршилтын зураг.
Үнэндээ тийм сүүлийн үеийх биш л дээ.
05:03
actually not so recent anymore --
104
303125
1595
05:04
in Sendai, shortly after the earthquake.
105
304744
2492
Сэндайд болсон газар хөдлөлтийн дараа хийсэн.
05:07
So robots like this could be sent into collapsed buildings,
106
307938
3191
Ийм роботуудыг байгалийн гамшгийн дараа
нурсан байшин руу оруулж гэмтлийн үнэлгээ хийлгэх
05:11
to assess the damage after natural disasters,
107
311153
2891
эсвэл хордсон барилга руу
05:14
or sent into reactor buildings,
108
314068
1582
05:15
to map radiation levels.
109
315674
1619
цацрагийн түвшинг тогтоолгохоор илгээж болно.
05:19
So one fundamental problem that the robots have to solve
110
319583
3521
Үндсэн асуудлын нэг нь
автомат ажиллагаатай роботууд
05:23
if they are to be autonomous,
111
323128
1579
05:24
is essentially figuring out how to get from point A to point B.
112
324731
3505
хэрхэн А цэгээс Б цэг рүү
хүрэхээ тодорхойлох юм.
05:28
So this gets a little challenging,
113
328937
1667
Энэ нь бага зэрэг бэрхшээлтэй.
05:30
because the dynamics of this robot are quite complicated.
114
330628
3007
Учир нь роботын хөдөлгөөн маш төвөгтэй.
05:33
In fact, they live in a 12-dimensional space.
115
333659
2492
Тэд 12 хэмжээст орчинд оршдог.
Тэгээд бид бяцхан заль хэрэглэсэн.
05:36
So we use a little trick.
116
336524
1444
05:37
We take this curved 12-dimensional space,
117
337992
3413
Би энэ муруй 12 хэмжээст орчинг
хавтгай дөрвөн хэмжээст
05:41
and transform it into a flat, four-dimensional space.
118
341429
3894
орчин руу хувиргасан.
05:45
And that four-dimensional space consists of X, Y, Z,
119
345347
3071
Дөрвөн хэмжээст орчин нь
X, Y, Z болон хазайлтын өнцгөөс бүрдэнэ.
05:48
and then the yaw angle.
120
348442
1412
05:49
And so what the robot does,
121
349878
1358
Роботын хийх зүйл нь
05:51
is it plans what we call a minimum-snap trajectory.
122
351260
3976
бидний хэлдгээр хамгийн богино замыг тодорхойлох.
Физикийн хичээлийг эргэн санавал
05:56
So to remind you of physics:
123
356209
1397
05:57
You have position, derivative, velocity;
124
357630
2054
байрлал, уламжлал, хурд
05:59
then acceleration;
125
359708
1856
болон хурдатгал гэж байдаг.
06:01
and then comes jerk,
126
361588
2101
Тэгээд бас түлхэлт,
06:03
and then comes snap.
127
363713
1420
тийрэлт гэж бий.
06:05
So this robot minimizes snap.
128
365578
2452
Робот тийрэлтийг хамгийн багаар тооцно.
06:08
So what that effectively does,
129
368800
1436
Тэгэхээр түүний хөдөлгөөн нь
06:10
is produce a smooth and graceful motion.
130
370260
2624
жигд, зөөлөн болно.
06:12
And it does that avoiding obstacles.
131
372908
2842
Үүнийг саадыг тойроход ашигладаг.
Тэгээд энэхүү хавтгай орон зайн
06:16
So these minimum-snap trajectories in this flat space are then transformed
132
376313
3563
хамгийн бага тийрэлтийн зам нь буцаад
06:19
back into this complicated 12-dimensional space,
133
379900
3325
12 хэмжээс рүү хөрвүүлэгдэнэ.
Ингэснээр робот удирдлага болон
06:23
which the robot must do for control and then execution.
134
383249
2986
гүйцэтгэлээ хийх боломжтой болно.
06:26
So let me show you some examples
135
386749
1540
Хамгийн бага зам нь ямар байдгийг
06:28
of what these minimum-snap trajectories look like.
136
388313
2777
жишээн дээр үзүүлье.
Эхний бичлэг дээр
06:31
And in the first video,
137
391114
1151
06:32
you'll see the robot going from point A to point B,
138
392289
2729
А цэгээс Б цэг рүү дундын цэгээр дайрч
явж байгааг харж байна.
06:35
through an intermediate point.
139
395042
1623
06:36
(Whirring noise)
140
396990
2730
Тэгэхээр робот дурын муруй замаар
06:43
So the robot is obviously capable of executing any curve trajectory.
141
403377
3621
явах боломжтой.
06:47
So these are circular trajectories,
142
407022
1714
Энэ бол тойрог хөдөлгөөн.
06:48
where the robot pulls about two G's.
143
408760
2500
Хоёр дахин их G авч байна.
06:52
Here you have overhead motion capture cameras on the top
144
412844
3702
Секундэд 100 удаа роботод хаана байгааг нь заадаг
06:56
that tell the robot where it is 100 times a second.
145
416570
3206
хөдөлгөөн мэдрэгч камер толгой дээр нь байгаа.
06:59
It also tells the robot where these obstacles are.
146
419800
2436
Энэ нь роботод саад хаана байгааг ч хэлж өгнө.
Саад нь хөдөлгөөнтэй ч байж болно.
07:03
And the obstacles can be moving.
147
423140
1556
07:04
And here, you'll see Daniel throw this hoop into the air,
148
424720
3127
Энд Дэниел цагиргыг агаарт шидэхэд
07:07
while the robot is calculating the position of the hoop,
149
427871
2659
робот байршлыг нь тооцоолж
дундуур нь хэрхэн гарах аргыг олохыг оролдож байна.
07:10
and trying to figure out how to best go through the hoop.
150
430554
2880
Эрдэмтэн хүний хувьд лабораторитоо санхүүжилт олохын тулд
07:14
So as an academic,
151
434002
1234
07:15
we're always trained to be able to jump through hoops
152
435260
2528
бид үргэлж цагираг дундуур үсэрч сурдаг.
07:17
to raise funding for our labs,
153
437812
1485
Үүнийг роботуудаараа хийлгэх болно.
07:19
and we get our robots to do that.
154
439321
1915
07:21
(Applause)
155
441260
6365
(Алга ташилт)
Роботын хийж чадах өөр нэг зүйл бол
07:28
So another thing the robot can do
156
448524
1611
07:30
is it remembers pieces of trajectory
157
450159
2077
урьдчилан програмчлагдсан болон
07:32
that it learns or is pre-programmed.
158
452260
2904
сурсан замаа санах явдал.
07:35
So here, you see the robot combining a motion that builds up momentum,
159
455466
4770
Энд робот доорх хөдөлгөөнүүдийг
нэгтгэж хөдөлгөх хүч үүсгэж
байгааг харж болно.
07:40
and then changes its orientation and then recovers.
160
460260
2976
Тэгээд чигээ өөрчлөөд тогтворжиж байна.
Заавал ингэх ёстой, учир нь цонхны зай нь
07:44
So it has to do this because this gap in the window
161
464004
2960
07:46
is only slightly larger than the width of the robot.
162
466988
3458
роботын өргөнөөс бага зэрэг л илүү юм.
Яг усанд шумбагч тамирчин тавцан дээр зогсоод
07:51
So just like a diver stands on a springboard
163
471050
2753
07:53
and then jumps off it to gain momentum,
164
473827
2453
хүч авахын тулд үсрээд
07:56
and then does this pirouette, this two and a half somersault through
165
476304
3229
агаарт 2,5 удаа эргэлт хийгээд
гоёмсогоор эргэж байрлалаа авдаг шиг
07:59
and then gracefully recovers,
166
479557
1402
08:00
this robot is basically doing that.
167
480983
1698
энэ робот ч мөн тэгдэг.
08:02
So it knows how to combine little bits and pieces of trajectories
168
482705
3080
Тэр энэ хэцүү даалгаврыг гүйцэтгэхийн тулд
08:05
to do these fairly difficult tasks.
169
485809
2999
замын жижиг хэсгүүдийг хэрхэн нийлүүлэхээ мэднэ.
Сэдвээ жаахан өөрчилье.
08:10
So I want change gears.
170
490018
1218
08:11
So one of the disadvantages of these small robots is its size.
171
491260
3839
Энэ жижиг роботын сул тал нь түүний хэмжээ.
Өмнө нь хэлсэнчлэн,
08:15
And I told you earlier
172
495654
1152
08:16
that we may want to employ lots and lots of robots
173
496830
2349
бид олон робот ажиллуулаад
хэмжээний дутагдлыг арилгаж болно.
08:19
to overcome the limitations of size.
174
499203
2033
Үүний нэг асуудал нь
08:22
So one difficulty is:
175
502010
1574
08:23
How do you coordinate lots of these robots?
176
503608
2793
олон роботыг хэрхэн чиглүүлэх вэ?
08:26
And so here, we looked to nature.
177
506425
1811
Тэгээд бид байгаль эхээс асуусан.
08:28
So I want to show you a clip of Aphaenogaster desert ants,
178
508544
4608
Энэ бичлэгт профессор Стивен Прэттийн лабораторийн
цөлийн шоргоолжнууд
08:33
in Professor Stephen Pratt's lab, carrying an object.
179
513176
3388
юм зөөж байна.
Энэ жимсний зүсэм.
08:36
So this is actually a piece of fig.
180
516588
1715
Үнэндээ жимсний шүүсээр бүрсэн юуг ч
08:38
Actually you take any object coated with fig juice,
181
518327
2400
08:40
and the ants will carry it back to the nest.
182
520751
2091
шоргоолжнууд үүрэндээ аваачна.
08:42
So these ants don't have any central coordinator.
183
522866
3169
Эдгээр шоргоолжнуудад нэгдсэн чиглүүлэгч байхгүй.
08:46
They sense their neighbors.
184
526487
1547
Тэд хөршөө мэдэрдэг.
Ямар нэг илэрхий харилцаа байхгүй.
08:48
There's no explicit communication.
185
528058
2285
Хөршөө, бас объектоо
08:50
But because they sense the neighbors
186
530367
1739
08:52
and because they sense the object,
187
532130
1776
мэдэрч байгаа болохоор
08:53
they have implicit coordination across the group.
188
533930
2830
тэд сүрэг дотроо далд чиглүүлэлттэй.
Энэ төрлийн чиглүүлэлтийг л
08:57
So this is the kind of coordination we want our robots to have.
189
537474
3420
бид роботууддаа хүсч байна.
09:01
So when we have a robot which is surrounded by neighbors --
190
541569
4778
Бидэнд хөршүүдээр хүрээлэгдсэн
робот байна гэж бодъё.
09:06
and let's look at robot I and robot J --
191
546371
2229
Жишээ нь, Робот I болон J.
09:08
what we want the robots to do,
192
548624
1548
Эдгээр роботоор хийлгэх зүйл нь
09:10
is to monitor the separation between them,
193
550196
2111
жагсаалаар нисэх үеийн
09:12
as they fly in formation.
194
552331
1905
хоорондох зайг нь хянуулах.
09:14
And then you want to make sure
195
554537
1481
Тэгээд энэхүү зай нь зохих хэмжээнд
09:16
that this separation is within acceptable levels.
196
556042
2904
байгаа эсэхийг шалгана.
Роботууд мөн л алдааг шалгаад
09:19
So again, the robots monitor this error
197
559303
2468
09:21
and calculate the control commands 100 times a second,
198
561795
4149
хянах даалгавраа
секундэд 100 удаа хийнэ.
09:25
which then translates into motor commands,
199
565968
2023
Тэгээд секундэд 600 удаа моторт заавар өгнө.
09:28
600 times a second.
200
568015
1215
Энэ нь нэгдсэн бус аргачлалаар
09:29
So this also has to be done in a decentralized way.
201
569254
3222
хийгдэх ёстой.
09:32
Again, if you have lots and lots of robots,
202
572785
2334
Дахин хэлэхэд, маш олон тооны роботыг нэгдсэн системд оруулж,
09:35
it's impossible to coordinate all this information centrally
203
575143
3277
заавар боловсруулж, түүнийг гүйцэтгэхэд
09:38
fast enough in order for the robots to accomplish the task.
204
578444
3177
хангалттай хурдан чиглүүлэх боломжгүй.
09:41
Plus, the robots have to base their actions only on local information --
205
581645
4348
Дээр нь тэд үйлдлээ зөвхөн
дотоод мэдээлэлдээ суурилуулах шаардлагатай.
Энийг хөршүүдээсээ мэдэрнэ.
09:46
what they sense from their neighbors.
206
586017
2119
09:48
And then finally,
207
588160
1386
Тэгээд эцэст нь
09:49
we insist that the robots be agnostic to who their neighbors are.
208
589570
4100
роботууд хөршүүддээ
тэгш эрхтэй хандах ёстой.
09:53
So this is what we call anonymity.
209
593694
2117
Үүнийг бид нэрээ нууцлах гэдэг.
Одоо үзүүлэх
09:57
So what I want to show you next is a video of 20 of these little robots,
210
597258
6417
бичлэгт
20 ширхэг жижиг робот
10:03
flying in formation.
211
603699
1537
жагсаалаар нисч байна.
Тэд хөршийнхөө байрлалыг ажиглаж байна.
10:06
They're monitoring their neighbors' positions.
212
606144
2896
Жагсаалаа хадгалж байна.
10:09
They're maintaining formation.
213
609064
1902
10:10
The formations can change.
214
610990
1780
Энэ нь өөрчлөгдөж ч болно.
10:12
They can be planar formations,
215
612794
1679
Хавтгай хэлбэртэй эсвэл
10:14
they can be three-dimensional formations.
216
614497
2103
гурван хэмжээст ч байж болно.
Таны харж байгаачлан,
10:17
As you can see here,
217
617331
1341
10:18
they collapse from a three-dimensional formation into planar formation.
218
618696
3687
гурван хэмжээст жагсаалаас хавтгай руу шилжиж байна.
10:22
And to fly through obstacles,
219
622407
1531
Саад дундуур нисэхийн тулд
10:23
they can adapt the formations on the fly.
220
623962
2952
хэлбэрээ өөрчилж байна.
Эдгээр роботууд хоорондоо маш ойртож байна.
10:28
So again, these robots come really close together.
221
628026
2463
10:30
As you can see in this figure-eight flight,
222
630513
2388
Наймын тооны хэлбэрээр нисэхдээ
10:32
they come within inches of each other.
223
632925
1984
хэдхэн инчийн зайтай болж байна.
Сэнсний далбааны аеродинамикийн
10:35
And despite the aerodynamic interactions with these propeller blades,
224
635377
4317
харилцан үйлчлэлээс үл хамааран
10:39
they're able to maintain stable flight.
225
639718
2148
тэд тогтвортой нисэж байна.
10:41
(Applause)
226
641890
6896
(Алга ташилт)
Нэгэнт жагсаалаар нисэж сурсан бол
10:49
So once you know how to fly in formation,
227
649246
1999
хамтран ачаа тээж чадна.
10:51
you can actually pick up objects cooperatively.
228
651269
2216
Тэгээд энэ нь роботын хүчийг
10:53
So this just shows that we can double, triple, quadruple
229
653509
4577
хөршүүдтэй нь баг болгосноор
2, 3, 4 дахин
10:58
the robots' strength,
230
658110
1158
10:59
by just getting them to team with neighbors, as you can see here.
231
659292
3077
ихэсгэж болохыг харуулж байна.
Үүнийг хийхэд дутагдалтай тал нь
11:02
One of the disadvantages of doing that is, as you scale things up --
232
662393
4142
хэмжээг нь ихэсгэсэнээр
11:06
so if you have lots of robots carrying the same thing,
233
666559
2564
олон робот ижил зүйл зөөж
11:09
you're essentially increasing the inertia,
234
669147
2720
инерцийг нэмэгдүүлнэ.
11:11
and therefore you pay a price; they're not as agile.
235
671891
2619
Оронд нь тэд шалмаг бус болно.
11:14
But you do gain in terms of payload-carrying capacity.
236
674978
3096
Гэхдээ тээвэрлэх чадвар нь нэмэгднэ.
Танд үзүүлэх өөр нэг хэрэглээг
11:18
Another application I want to show you -- again, this is in our lab.
237
678098
3215
бас л манай лабораториос харж болно.
11:21
This is work done by Quentin Lindsey, who's a graduate student.
238
681337
3165
Энэ магистрын оюутан Кyентин Линдсигийн хийсэн бүтээл.
11:24
So his algorithm essentially tells these robots
239
684526
2620
Түүний алгоритм нь роботуудад
тулгуур хэлбэртэй элементүүд ашиглан
11:27
how to autonomously build cubic structures
240
687170
4072
хэрхэн бие даан куб байгууламж
11:31
from truss-like elements.
241
691266
1970
барихыг хэлж өгөх юм.
Түүний алгоритм роботуудад
11:34
So his algorithm tells the robot what part to pick up,
242
694441
3760
аль хэсгийг өргөх,
хэзээ, хаана байрлуулахыг хэлж өгнө.
11:38
when, and where to place it.
243
698225
1825
11:40
So in this video you see --
244
700471
1483
Энэ бичлэгийг
11:41
and it's sped up 10, 14 times --
245
701978
2024
10, 14 дахин хурдлуулсан байгаа.
Энд роботуудын барьж байгаа гурван өөр байгууламж байгаа.
11:44
you see three different structures being built by these robots.
246
704026
3089
11:47
And again, everything is autonomous,
247
707139
2026
Бүгд автомат бөгөөд
Куентиний хийх зүйл нь ердөө л
11:49
and all Quentin has to do
248
709189
1283
11:50
is to give them a blueprint of the design that he wants to build.
249
710496
3935
тэдэнд бариулах загварынхаа
план зургийг өгөхөд л хангалттай.
11:56
So all these experiments you've seen thus far,
250
716925
2811
Энэ хүртэл та бүхний харсан туршилтууд,
11:59
all these demonstrations,
251
719760
1350
бүх үзүүлэнгүүд хөдөлгөөн мэдрэгч
12:01
have been done with the help of motion-capture systems.
252
721134
3102
системийн тусламжтай хийгдсэн.
Хэрвээ лабораториос гарч
12:05
So what happens when you leave your lab,
253
725029
2507
бодит ертөнцөд ашиглавал яах вэ?
12:07
and you go outside into the real world?
254
727560
2037
12:09
And what if there's no GPS?
255
729922
1706
GPS байхгүй бол яах вэ?
12:12
So this robot is actually equipped with a camera,
256
732755
4337
Эдгээр роботууд
камер, лазер байршил мэдрэгч болон
12:17
and a laser rangefinder, laser scanner.
257
737116
2373
лазер дүрс буулгагчаар тоноглогдсон.
12:20
And it uses these sensors to build a map of the environment.
258
740140
3920
Эдгээр мэдрэгчээр
орчны газрын зургийг бүтээдэг.
Энэ нь цонх, хаалга,
12:24
What that map consists of are features --
259
744084
3286
12:27
like doorways, windows, people, furniture --
260
747394
3871
хүн, тавилга гэх мэт
зүйлсээс бүрдэнэ.
12:31
and it then figures out where its position is,
261
751289
2143
Дараа нь тэдгээрийн хувьд
байршлаа тодорхойлох болно.
12:33
with respect to the features.
262
753456
1401
12:34
So there is no global coordinate system.
263
754881
2210
Нэгдсэн координатын систем байхгүй.
12:37
The coordinate system is defined based on the robot,
264
757115
2506
Хаана байгаа, юу харагдаж байгаагаас шалтгаалан
12:39
where it is and what it's looking at.
265
759645
2057
координатын системийг робот тогтооно.
12:42
And it navigates with respect to those features.
266
762575
2755
Тэдгээр зүйлээр баримжаа авна.
Одоо үзүүлэх бичлэг нь
12:46
So I want to show you a clip
267
766316
1420
12:47
of algorithms developed by Frank Shen and Professor Nathan Michael,
268
767760
3952
Фрэнк Шэн, профессор Нэтан Майкл нарын
бүтээсэн алгоритм.
12:51
that shows this robot entering a building for the very first time,
269
771736
3769
Энд робот анх удаагаа байшинд ороод
12:55
and creating this map on the fly.
270
775529
2422
нисэж байхдаа зургийг нь гаргаж байна.
12:58
So the robot then figures out what the features are,
271
778642
3158
Дараа нь юуг оруулахаа тодорхойлж
13:01
it builds the map,
272
781824
1151
газрын зураг бүтээж байна.
13:02
it figures out where it is with respect to the features,
273
782999
2967
Робот эд зүйлсийн хувьд
13:05
and then estimates its position 100 times a second,
274
785990
3948
байршлаа секундэд 100 удаа
тооцоолж байна.
13:09
allowing us to use the control algorithms that I described to you earlier.
275
789962
3818
Энэ нь бидэнд өмнө нь дурдсан
удирдлагын алгоритмыг хэрэглэх боломж олгох болно.
13:13
So this robot is actually being commanded remotely by Frank,
276
793804
4433
Энэ роботыг үнэндээ Фрэнк алсаас
зааварчилж байгаа.
Гэхдээ робот хаашаа нисэхээ
13:18
but the robot can also figure out where to go on its own.
277
798261
3539
өөрөө ч тооцоолж чадна.
Жишээ нь би үүнийг өөрийнхөө сайн мэдэхгүй
13:22
So suppose I were to send this into a building,
278
802125
2207
байшин руу илгээх байлаа гэж бодъё.
13:24
and I had no idea what this building looked like.
279
804356
2302
Би роботыг ороод зураг гаргаад ир,
13:26
I can ask this robot to go in,
280
806682
1444
13:28
create a map,
281
808150
1904
буцаж ирээд байшин ямар харагдаж байсныг
13:30
and then come back and tell me what the building looks like.
282
810078
2865
надад хэл гэж болно.
13:32
So here, the robot is not only solving the problem
283
812967
3168
Энд робот зөвхөн А цэгээс Б рүү хүрэх
асуудлыг шийдэх биш,
13:36
of how to go from point A to point B in this map,
284
816159
2634
13:38
but it's figuring out what the best point B is at every time.
285
818817
4399
харин цаг үргэлж хамгийн тохиромжтой
Б цэгийг олж байна.
Үндсэндээ хамгийн бага мэдээлэлтэй газар олохын тулд
13:43
So essentially it knows where to go
286
823240
2054
13:45
to look for places that have the least information,
287
825318
2785
хаашаа явахаа шийдэж байгаа.
13:48
and that's how it populates this map.
288
828127
1968
Ингэж тэр зургийг бүтээнэ.
13:50
So I want to leave you with one last application.
289
830944
2998
Би та бүхэнд
сүүлийн хэрэглээг үзүүлье.
13:54
And there are many applications of this technology.
290
834982
2524
Энэ технологит маш олон хэрэглээ байгаа.
13:57
I'm a professor, and we're passionate about education.
291
837823
2548
Би бол профессор хүн учраас боловсролд их сонирхолтой.
14:00
Robots like this can really change the way we do K-12 education.
292
840395
3936
Ийм роботууд 12 жилийн сургалтын
системийг үнэхээр өөрчилж чадна.
14:04
But we're in Southern California,
293
844355
1825
Гэвч бид Өмнөд Калифорнид,
14:06
close to Los Angeles,
294
846204
1833
Лос Анжелест ойрхон байгаа болохоор
14:08
so I have to conclude with something focused on entertainment.
295
848061
3250
ямар нэг хөгжилтэй зүйлээр
өндөрлөх хэрэгтэй байх.
Илтгэлээ хөгжмийн бичлэгээр дуусгамаар байна.
14:12
I want to conclude with a music video.
296
852407
1834
14:14
I want to introduce the creators, Alex and Daniel, who created this video.
297
854265
4714
Та бүхэнд энэ бичлэгийг бүтээсэн
Алекс, Дэниел хоёрыг танилцуулъя.
(Алга ташилт)
14:19
(Applause)
298
859003
6878
14:25
So before I play this video,
299
865905
1434
Бичлэг эхлэхээс өмнө
14:27
I want to tell you that they created it in the last three days,
300
867363
3197
тэд үүнийг Крисээс дуудлага авангуутаа
14:30
after getting a call from Chris.
301
870584
1652
өнгөрсөн гурав хоногт хийсэн гэдгийг дурдмаар байна.
14:32
And the robots that play in the video are completely autonomous.
302
872743
3817
Бичлэгэн дээрх роботууд
бүрэн өөрийн удирдлагатай.
14:36
You will see nine robots play six different instruments.
303
876584
3502
9 робот 6 өөр зэмсэг тоглож байгааг харах болно.
Мэдээж үүнийг TED 2012-т зориулан тусгайлан хийсэн болно.
14:40
And of course, it's made exclusively for TED 2012.
304
880697
2971
Бичлэгээ үзэцгээе.
14:44
Let's watch.
305
884533
1152
14:46
(Sound of air escaping from valve)
306
886824
4404
14:53
(Music)
307
893547
3336
14:56
(Whirring sound)
308
896907
5520
15:19
(Music)
309
919442
6629
(Хөгжим)
(Алга ташилт)
16:24
(Applause) (Cheers)
310
984029
5984
Энэ вэбсайтын тухай

Энэ сайт нь танд англи хэл сурахад хэрэгтэй YouTube-ийн видеонуудыг танилцуулах болно. Та дэлхийн өнцөг булан бүрээс шилдэг багш нарын заадаг англи хэлний хичээлүүдийг үзэх болно. Видеоны хуудас бүр дээр гарч буй англи хадмал дээр давхар товшиж, тэндээс видеог тоглуул. Хадмал орчуулга нь видеог тоглуулахтай синхрон гүйлгэдэг. Хэрэв танд санал хүсэлт, санал хүсэлт байвал энэ холбоо барих маягтыг ашиглан бидэнтэй холбоо барина уу.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7