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

Vertaald door: Dick Stada Nagekeken door: Axel Saffran

What started as a platform for hobbyists

Wat startte als platform voor hobbyisten

is poised to become a multibillion-dollar industry.

staat op het punt om een miljardenindustrie te worden.

Inspection, environmental monitoring, photography and film and journalism:

Inspectie, milieucontrole, fotografie, film en journalistiek:

these are some of the potential applications for commercial drones,

het zijn mogelijke toepassingen voor commerciële drones.

Ze worden mogelijk gemaakt

and their enablers are the capabilities being developed

at research facilities around the world.

in onderzoekscentra over de hele wereld.

For example, before aerial package delivery

Voordat bezorgdiensten via de lucht

entered our social consciousness,

ons sociale bewustzijn binnenkwamen,

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

bouwde een zelfstandige vloot van machines een toren van zes meter,

composed of 1,500 bricks

bestaande uit 1500 stenen

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

voor een live publiek bij het FRAC Centrum in Frankrijk.

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

Een paar jaar geleden gingen ze met touw vliegen.

By tethering flying machines,

Door ze samen te binden,

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

kunnen ze in kleine ruimtes hoge snelheden en versnelling ontwikkelen.

Ze kunnen ook zelfstandig gespannen structuren bouwen.

They can also autonomously build tensile structures.

Skills learned include how to carry loads,

Ze hebben geleerd lading te tillen,

how to cope with disturbances,

met turbulentie om te gaan.

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

In het algemeen: hoe om te gaan met de fysieke wereld.

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

We willen je vandaag een paar van onze projecten laten zien.

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

Hun doel is om de grens te verleggen van wat mogelijk is

with autonomous flight.

met zelfstandig vliegen.

Now, for a system to function autonomously,

Om een systeem zelfstandig te laten vliegen,

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

moet het collectief de positie weten van zijn mobiele onderdelen in de lucht

In ons lab bij ETH Zürich,

Back at our lab at ETH Zurich,

we often use external cameras to locate objects,

gebruiken we externe camera's om voorwerpen te localiseren,

which then allows us to focus our efforts

wat ons in staat stelt ons te richten

on the rapid development of highly dynamic tasks.

op de snelle ontwikkeling van zeer dynamische taken.

For the demos you will see today, however,

Maar voor de demo's van vandaag

we will use new localization technology developed by Verity Studios,

gebruiken we nieuwe localiseertechnologie van Verity Studios,

a spin-off from our lab.

een spin-off van ons lab.

There are no external cameras.

Zonder externe camera's.

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

Elke machine heeft sensors aan boord om zijn locatie te bepalen,

and onboard computation to determine what its actions should be.

en berekent zelf welke actie moet plaatsvinden.

The only external commands are high-level ones

Externe opdrachten zijn er alleen op hoger niveau,

such as "take off" and "land."

zoals 'opstijgen' en 'landen'.

This is a so-called tail-sitter.

Het is een 'tail-sitter'.

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

Een vliegmachine die probeert twee vliegen in een klap te slaan.

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

Net als andere vliegtuigen is het efficiënt in voorwaartse vlucht,

much more so than helicopters and variations thereof.

meer dan helicopters en afgeleiden daarvan.

Unlike most other fixed-wing aircraft, however,

In tegenstelling tot andere met vaste vleugels,

it is capable of hovering,

kan het stilstaan in de lucht,

which has huge advantages for takeoff, landing

wat grote voordelen biedt bij opstijgen en landen

and general versatility.

en voor zijn veelzijdigheid.

There is no free lunch, unfortunately.

Er zijn helaas ook nadelen.

One of the limitations with tail-sitters

Een van de nadelen bij tail-sitters

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

is de gevoeligheid, zoals bij windstoten.

We're developing new control architectures and algorithms

We ontwikkelen nieuwe besturingsalgoritmes

om dat te verbeteren.

that address this limitation.

The idea is for the aircraft to recover

Het idee is dat de machine zich herstelt

no matter what state it finds itself in,

ongeacht in welke positie hij is.

and through practice, improve its performance over time.

Door ervaring verbetert hij zichzelf.

(Applause)

(Applaus)

OK.

When doing research,

Bij research stellen we onszelf abstracte basisvragen

we often ask ourselves fundamental abstract questions

that try to get at the heart of a matter.

die tot de kern van de zaak moeten leiden.

For example, one such question would be,

Zo'n vraag is bijvoorbeeld:

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

wat is het minimum aan bewegende delen om beheerst te vliegen?

Now, there are practical reasons

Er zijn praktische redenen

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

waarom je hier een antwoord op zou willen.

Helicopters, for example,

Helikopters bijvoorbeeld

are affectionately known as machines with a thousand moving parts

staan genoegzaam bekend als machines met duizenden bewegende delen.

all conspiring to do you bodily harm.

die samenzweren om je kwaad te doen.

It turns out that decades ago,

Het bleek dat decennia geleden

skilled pilots were able to fly remote-controlled aircraft

ervaren piloten modelvliegtuigen konden besturen

that had only two moving parts:

die maar twee bewegende delen hadden:

a propeller and a tail rudder.

een propeller en een staartroer.

We ontdekten kortgeleden dat het met één deel kon.

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

This is the monospinner,

Dit is de monospinner,

the world's mechanically simplest controllable flying machine,

de mechanisch simpelste bestuurbare vliegmachine,

invented just a few months ago.

pasgeleden uitgevonden.

It has only one moving part, a propeller.

Er beweegt maar één onderdeel: een propeller.

It has no flaps, no hinges, no ailerons,

Het heeft geen kleppen, scharnieren, rolroeren,

no other actuators, no other control surfaces,

geen scharnieren of stuurvlakken,

just a simple propeller.

alleen een simpele propeller.

Even though it's mechanically simple,

Ondanks zijn mechanische eenvoud,

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

gaat er heel wat om in zijn elektronische brein

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

om het stabiel te laten vliegen in de gewenste richting.

Even so, it doesn't yet have

Toch heeft het niet de slimme algoritmes van de tail-sitter.

the sophisticated algorithms of the tail-sitter,

which means that in order to get it to fly,

Om hem goed te laten vliegen

moet ik hem precies goed gooien.

I have to throw it just right.

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

En omdat de kans klein is dat ik goed gooi,

given everybody watching me,

terwijl iedereen zit te kijken,

what we're going to do instead

laat ik een filmpje zien

is show you a video that we shot last night.

dat we gisteravond hebben opgenomen.

(Laughter)

(Gelach)

(Applause)

(Applaus)

Als de monospinner een oefening is in eenvoud,

If the monospinner is an exercise in frugality,

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

is deze machine, de omnicopter, met z'n acht propellers,

is an exercise in excess.

een oefening in overvloed.

What can you do with all this surplus?

Wat kan je met die overvloed doen?

The thing to notice is that it is highly symmetric.

Let op de symmetrie.

As a result, it is ambivalent to orientation.

Hij is tegenstrijdig in zijn oriëntatie.

This gives it an extraordinary capability.

Hij krijgt daardoor een bijzondere eigenschap.

It can move anywhere it wants in space

Hij kan overal naartoe bewegen.

irrespective of where it is facing

Het maakt niet uit waar hij naartoe gericht is,

and even of how it is rotating.

zelfs niet hoe hij roteert.

Natuurlijk is hij complex,

It has its own complexities,

mainly having to do with the interacting flows

vooral door de interactieve stromen

from its eight propellers.

van zijn acht propellers.

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

Sommige dingen worden vooraf ingesteld; de rest wordt tijdens de vlucht geleerd.

Let's take a look.

Laten we eens kijken.

(Applause)

(Applaus)

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

Als vliegmachines deel gaan uitmaken van ons dagelijks leven,

they will need to become extremely safe and reliable.

moeten ze extreem veilig en betrouwbaar worden.

This machine over here

Deze machine is eigenlijk

is actually two separate two-propeller flying machines.

twee gescheiden vliegmachines met twee propellers.

This one wants to spin clockwise.

Deze wil met de klok mee draaien.

This other one wants to spin counterclockwise.

De andere wil tegen de klok in draaien.

When you put them together,

Aan elkaar gedragen ze zich als een eersteklas quadrocopter.

they behave like one high-performance quadrocopter.

If anything goes wrong, however --

Maar als er iets misgaat --

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

uitval van een motor, propeller, elektronica, of zelf de accu,

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

kan de machine nog steeds vliegen, ondanks de handicap.

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

We demonstreren dat nu door een helft uit te schakelen.

(Applause)

(Applaus)

This last demonstration

Deze laatste demonstratie

is an exploration of synthetic swarms.

is de verkenning van een kunstmatige zwerm.

The large number of autonomous, coordinated entities

Het grote aantal zelfstandig coördinerende eenheden

offers a new palette for aesthetic expression.

biedt een nieuw palet om je esthetisch te uiten.

We've taken commercially available micro quadcopters,

We hebben commercieel verkrijgbare micro-quadcopters genomen,

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

elk nog lichter dan een boterham,

and outfitted them with our localization technology

en rustten ze uit met localiseertechnologie

and custom algorithms.

en speciale algoritmes.

Because each unit knows where it is in space

Omdat elke unit weet waar hij zich bevindt,

en zelfsturend is,

and is self-controlled,

there is really no limit to their number.

is er geen beperking in het aantal.

(Applause)

(Applaus)

(Applause)

(Applaus)

(Applause)

(Applaus)

Hopefully, these demonstrations will motivate you to dream up

Hopelijk zetten deze demonstraties je aan

nieuwe revolutionaire ideeën voor vliegmachines te bedenken.

new revolutionary roles for flying machines.

That ultrasafe one over there for example

Deze zeer veilige bijvoorbeeld,

has aspirations to become a flying lampshade on Broadway.

zou een vliegende schemerlamp kunnen worden op Broadway.

(Laughter)

(Gelach)

The reality is that it is difficult to predict

Maar het is moeilijk de impact te voorspellen

the impact of nascent technology.

van deze technologie.

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

Voor mensen als wij is de beloning de reis ernaartoe en het creëren.

Het herinnert ons er constant aan

It's a continual reminder

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

hoe mooi en magisch het universum is waarin we leven,

that it allows creative, clever creatures

dat het creatieve, slimme wezens in staat stelt

to sculpt it in such spectacular ways.

om het op spectaculaire wijze te vormen.

The fact that this technology

Het feit dat deze technologie

has such huge commercial and economic potential

zo'n enorme commerciële en economische potentie heeft

is just icing on the cake.

is de kers op de taart.

Thank you.

Dank je wel.

(Applause)

(Applaus)