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

Tradutor: Gustavo Rocha Revisor: Custodio Marcelino

What started as a platform for hobbyists

O que começou como uma plataforma para amadores

is poised to become a multibillion-dollar industry.

está prestes a se tornar uma indústria de vários bilhões.

Inspection, environmental monitoring, photography and film and journalism:

Inspeção, monitoramento ambiental, filme e fotografia e jornalismo:

these are some of the potential applications for commercial drones,

essas são algumas das potenciais aplicações de drones comerciais,

and their enablers are the capabilities being developed

e seus aliados são as potencialidades sendo desenvolvidas

at research facilities around the world.

em centros de pesquisa pelo mundo.

For example, before aerial package delivery

Por exemplo, antes da entrega de pacotes por via aérea

entered our social consciousness,

entrar em nossa consciência social,

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

uma frota autônoma de máquinas voadoras construiu uma torre de seis metros,

composed of 1,500 bricks

composta por 1,5 mil tijolos,

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

na frente de uma plateia em um FRAC Centre na França,

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

e, há vários anos, eles começaram a voar com cordas.

By tethering flying machines,

Amarrando as máquinas voadoras,

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

elas alcançam altas velocidades e acelerações em espaços apertados.

They can also autonomously build tensile structures.

Também podem construir estruturas tensionáveis autonomamente.

Skills learned include how to carry loads,

Aprenderam como transportar cargas, como lidar com interferências,

how to cope with disturbances,

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

e, em geral, como interagir com o mundo físico.

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

Hoje, vamos mostrar alguns projetos nos quais estamos trabalhando.

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

O objetivo é expandir os limites do que pode ser feito

with autonomous flight.

com voo autônomo.

Now, for a system to function autonomously,

Para que um sistema funcione autonomamente,

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

precisa conhecer a posição de todos os seus objetos móveis no espaço.

Lá no nosso laboratório na ETH Zurich,

Back at our lab at ETH Zurich,

we often use external cameras to locate objects,

normalmente usamos câmeras externas para localizar objetos,

which then allows us to focus our efforts

o que nos permite concentrar esforços

on the rapid development of highly dynamic tasks.

no ágil desenvolvimento de tarefas altamente dinâmicas.

For the demos you will see today, however,

Para as demonstrações de hoje, porém,

we will use new localization technology developed by Verity Studios,

usaremos uma nova tecnologia de localização da Verity Studios,

a spin-off from our lab.

uma subsidiária de nosso laboratório.

There are no external cameras.

Não há câmeras externas.

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

Cada máquina usa sensores embutidos para determinar sua posição no espaço

and onboard computation to determine what its actions should be.

e computação de bordo para determinar quais devem ser suas ações.

The only external commands are high-level ones

Os únicos comandos externos são os de alto nível

such as "take off" and "land."

como "decolar" e "aterrissar".

This is a so-called tail-sitter.

Este é chamado de "tail-sitter".

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

É uma aeronave que tenta fazer de tudo.

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

Como outras aeronaves de asas fixas, é eficiente no voo adiante,

much more so than helicopters and variations thereof.

muito mais do que helicópteros e suas variações.

Unlike most other fixed-wing aircraft, however,

Porém, diferente de outras aeronaves de asas fixas

it is capable of hovering,

é capaz de ficar suspenso, o que traz enormes vantagens

which has huge advantages for takeoff, landing

para decolagem, aterrissagem e versatilidade em geral.

and general versatility.

There is no free lunch, unfortunately.

Infelizmente, nada vem de graça.

One of the limitations with tail-sitters

Uma das limitações com tail-sitters

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

é que são suscetíveis a perturbações como ventos.

We're developing new control architectures and algorithms

Estamos desenvolvendo novas arquiteturas de controle e algoritmos

that address this limitation.

que abordam essa limitação.

The idea is for the aircraft to recover

A ideia é que a nave se recupere

no matter what state it finds itself in,

independente do estado em que se encontra,

and through practice, improve its performance over time.

e através da prática, melhore seu desempenho com o tempo.

(Applause)

(Aplausos)

OK.

Certo.

When doing research,

Quando fazemos pesquisa, normalmente nos perguntamos

we often ask ourselves fundamental abstract questions

questões fundamentalmente abstratas que tentam chegar ao centro do assunto.

that try to get at the heart of a matter.

For example, one such question would be,

Por exemplo, uma pergunta do tipo:

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

qual é o número mínimo de partes móveis necessárias para voo controlado?

Now, there are practical reasons

Bem, há razões práticas para querer saber a resposta dessa pergunta.

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

Helicopters, for example,

Helicópteros, por exemplo,

are affectionately known as machines with a thousand moving parts

são carinhosamente conhecidos como máquinas das mil partes móveis,

all conspiring to do you bodily harm.

todas conspirando para causar dano físico.

It turns out that decades ago,

Acontece que, há décadas,

skilled pilots were able to fly remote-controlled aircraft

pilotos habilidosos conseguiam controlar naves remotamente

that had only two moving parts:

que só tinham duas partes móveis:

a propeller and a tail rudder.

um propulsor e um leme de cauda.

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

Nós descobrimos recentemente que é possível fazer somente com uma.

This is the monospinner,

Esse é o "monospinner", a máquina voadora mais simples de controlar do mundo,

the world's mechanically simplest controllable flying machine,

invented just a few months ago.

inventada há poucos meses.

It has only one moving part, a propeller.

Só tem uma parte móvel, um propulsor.

It has no flaps, no hinges, no ailerons,

Não tem flaps, articulações, ailerons,

no other actuators, no other control surfaces,

outros atuadores, superfícies de controle,

just a simple propeller.

somente um propulsor simples.

Even though it's mechanically simple,

Apesar de ser mecanicamente simples,

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

seu pequeno cérebro eletrônico faz muita coisa

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

para permiti-lo voar de modo estável e mover-se a qualquer lugar que queira.

Even so, it doesn't yet have

Mesmo assim, ainda não tem os algoritmos sofisticados do tail-sitter,

the sophisticated algorithms of the tail-sitter,

which means that in order to get it to fly,

o que significa que, para fazê-lo voar, tenho que arremessá-lo corretamente.

I have to throw it just right.

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

E como a probabilidade de eu arremessá-lo corretamente é muito baixa,

given everybody watching me,

já que estão todos assistindo,

what we're going to do instead

vamos, na verdade, mostrar um vídeo que gravamos ontem.

is show you a video that we shot last night.

(Laughter)

(Risos)

(Applause)

(Aplausos)

If the monospinner is an exercise in frugality,

Se o monospinner é um exercício de frugalidade,

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

essa máquina aqui, o omnicóptero, com seus oito propulsores,

is an exercise in excess.

é um exercício de excesso.

What can you do with all this surplus?

O que pode fazer com todo o excedente?

The thing to notice is that it is highly symmetric.

Importante notar que é altamente simétrico.

As a result, it is ambivalent to orientation.

Portanto é ambivalente à orientação.

This gives it an extraordinary capability.

Isso lhe confere uma extraordinária capacidade.

It can move anywhere it wants in space

Pode ir a qualquer lugar que queira no espaço

irrespective of where it is facing

independente do lado que está virado

and even of how it is rotating.

e até mesmo de como está girando.

Tem suas próprias complexidades, principalmente no que diz respeito

It has its own complexities,

mainly having to do with the interacting flows

com os fluxos interativos de seus oito propulsores.

from its eight propellers.

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

Alguns deles podem ser modelados, e outros podem ser aprendidos na hora.

Let's take a look.

Vejamos.

(Applause)

(Aplausos)

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

Se as máquinas voadoras vão fazer parte de nossa rotina,

they will need to become extremely safe and reliable.

elas precisam ser extremamente seguras e confiáveis.

This machine over here

Esta máquina aqui

is actually two separate two-propeller flying machines.

é, na verdade, duas máquinas de dois propulsores cada.

This one wants to spin clockwise.

Esta quer girar no sentido horário.

This other one wants to spin counterclockwise.

Esta outra quer girar no sentido anti-horário.

When you put them together,

Quando as juntamos, funcionam como um quadricóptero de alto desempenho.

they behave like one high-performance quadrocopter.

If anything goes wrong, however --

Porém, se algo der errado;

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

um motor falhar, um propulsor falhar, eletrônica, mesmo um conjunto de baterias;

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

a máquina ainda consegue voar, mesmo que de modo limitado.

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

Vamos demonstrar agora desabilitando uma de suas metades.

(Applause)

(Aplausos)

This last demonstration

Essa última demonstração é uma exploração de enxames sintéticos.

is an exploration of synthetic swarms.

The large number of autonomous, coordinated entities

O grande número de entidades autônomas coordenadas

offers a new palette for aesthetic expression.

oferece uma nova gama de expressões estéticas.

We've taken commercially available micro quadcopters,

Pegamos microquadricópteros disponíveis comercialmente,

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

cada um pesando menos que uma fatia de pão, aliás,

and outfitted them with our localization technology

e os equipamos com nossa tecnologia de localização

and custom algorithms.

e algoritmos customizados.

Because each unit knows where it is in space

Como cada unidade sabe onde está no espaço

e é autocontrolada,

and is self-controlled,

there is really no limit to their number.

não há qualquer limite para a quantidade.

(Applause)

(Aplausos)

(Applause)

(Aplausos)

(Applause)

(Aplausos)

(Vivas)

Hopefully, these demonstrations will motivate you to dream up

Espero que essas demonstrações tenham motivado vocês a sonhar

new revolutionary roles for flying machines.

com novos papéis revolucionários para máquinas voadoras.

That ultrasafe one over there for example

Aquela ali ultrassegura, por exemplo,

has aspirations to become a flying lampshade on Broadway.

aspira ser um abajur voador na Broadway.

(Laughter)

(Risos)

The reality is that it is difficult to predict

A realidade é que é difícil prever o impacto da tecnologia emergente.

the impact of nascent technology.

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

E, para pessoas como nós,

a verdadeira recompensa é a jornada e o ato da criação.

It's a continual reminder

É um lembrete constante

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

de como o universo em que vivemos é tão maravilhoso e mágico,

that it allows creative, clever creatures

que ele permite que criaturas criativas e espertas

to sculpt it in such spectacular ways.

o moldem de maneiras espetaculares.

The fact that this technology

O fato de que essa tecnologia

has such huge commercial and economic potential

tem tanto potencial comercial e econômico

é só a cereja do bolo.

is just icing on the cake.

Thank you.

Obrigado

(Applause)

(Aplausos)