Robots that fly ... and cooperate | Vijay Kumar

2,174,801 views ・ 2012-03-01

TED


Pre spustenie videa dvakrát kliknite na anglické titulky nižšie.

Translator: Štefan Sabo Reviewer: Roman Studenic
00:20
Good morning.
0
20566
1159
Dobré ráno.
00:22
I'm here today to talk about autonomous flying beach balls.
1
22853
4153
Som tu dnes, aby som rozprával
o samostatných, lietajúcich plážových loptách.
00:27
(Laughter)
2
27030
1008
Nie, agilných lietajúcich robotov, ako je tento.
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
Chcel by som Vám povedať čosi o výzvach, pri ich stavbe
a o úžasných možnostiach,
00:35
and some of the terrific opportunities for applying this technology.
5
35108
3392
ako túto technológiu aplikovať.
00:38
So these robots are related to unmanned aerial vehicles.
6
38957
4608
Takže tieto roboty
súvisia s bezpilotnými lietadlami.
Avšak stroje, ktoré tu vidíte, sú veľké.
00:44
However, the vehicles you see here are big.
7
44199
2651
Vážia tisíce kíl,
00:47
They weigh thousands of pounds, are not by any means agile.
8
47318
3269
v žiadnom prípade nie sú agilné.
00:50
They're not even autonomous.
9
50611
1625
Dokonca nie sú ani samostatné.
00:52
In fact, many of these vehicles are operated by flight crews
10
52886
4182
Vlastne, množstvo takýchto strojov
ovládajú letové posádky,
ktoré môžu zahŕňať viacerých pilotov,
00:57
that can include multiple pilots,
11
57092
2560
00:59
operators of sensors,
12
59676
2206
operátorov senzorov
01:01
and mission coordinators.
13
61906
1330
a koordinátorov misií.
01:03
What we're interested in is developing robots like this --
14
63922
2743
Nás zaujíma skôr vývoj robotov, ako je tento --
a tu sú dva iné obrázky --
01:06
and here are two other pictures --
15
66689
1690
robotov, ktorých si môžete kúpiť v obchode.
01:08
of robots that you can buy off the shelf.
16
68403
2683
Takže sú to helikoptéry so štyrmi vrtuľami
01:11
So these are helicopters with four rotors,
17
71110
3284
a sú približne meter veľké
01:14
and they're roughly a meter or so in scale,
18
74418
3690
a vážia niekoľko kíl.
01:18
and weigh several pounds.
19
78132
1460
Vybavili sme ich senzormi a procesormi
01:20
And so we retrofit these with sensors and processors,
20
80076
3355
a tieto roboty môžu lietať vnútri
01:23
and these robots can fly indoors.
21
83455
2206
bez GPS.
01:25
Without GPS.
22
85685
1319
Robot, ktorého držím v ruke
01:27
The robot I'm holding in my hand
23
87457
1888
je tento,
01:29
is this one,
24
89369
1650
vytvorili ho dvaja študenti,
01:31
and it's been created by two students,
25
91043
3143
Alex a Daniel.
01:34
Alex and Daniel.
26
94210
1648
Váži o niečo viac
01:36
So this weighs a little more than a tenth of a pound.
27
96493
3115
než 50 gramov.
01:39
It consumes about 15 watts of power.
28
99632
2579
Spotrebuje asi 15 wattov energie.
A sami vidíte,
01:42
And as you can see, it's about eight inches in diameter.
29
102235
2833
že má priemer asi 20 centimetrov.
Dovoľte mi teda v rýchlosti vás previesť tým,
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
ako tieto roboty fungujú.
Takže má štyri vrtule.
01:51
So it has four rotors.
32
111043
1193
01:52
If you spin these rotors at the same speed,
33
112260
2048
Ak sa točia rovnakou rýchlosťou,
01:54
the robot hovers.
34
114332
1199
robot sa vznáša.
01:56
If you increase the speed of each of these rotors,
35
116420
3636
Ak zvýšite rýchlosť každej vrtule,
robot letí nahor, zrýchľuje nahor.
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
Samozrejme, keby bol robot naklonený,
vzhľadom na vodorovnú os
02:05
inclined to the horizontal,
38
125099
1310
02:06
then it would accelerate in this direction.
39
126433
2803
tak by zrýchľoval v tomto smere.
02:09
So to get it to tilt,
40
129686
1413
Ak ho chceme nakloniť, sú dva spôsoby, ako na to.
02:11
there's one of two ways of doing it.
41
131123
2093
Na tomto obrázku vidíte,
02:13
So in this picture, you see that rotor four is spinning faster
42
133240
3636
že vrtuľa štyri sa točí rýchlejšie
02:16
and rotor two is spinning slower.
43
136900
1968
a vrtuľa dva, pomalšie.
02:18
And when that happens,
44
138892
1560
A keď sa to stane,
02:20
there's a moment that causes this robot to roll.
45
140476
3051
vzniká moment, ktorý spôsobí otáčanie robota.
A naopak,
02:24
And the other way around,
46
144495
1255
02:25
if you increase the speed of rotor three and decrease the speed of rotor one,
47
145774
5579
ak zvýšite rýchlosť vrtule tri
a znížite rýchlosť vrtule jedna,
robot sa nakláňa vpred.
02:31
then the robot pitches forward.
48
151377
1859
02:33
And then finally,
49
153820
1168
A nakoniec,
02:35
if you spin opposite pairs of rotors
50
155012
2894
ak roztočíte pár vrtúľ oproti sebe,
02:37
faster than the other pair,
51
157930
1692
rýchlejšie, než druhý pár,
02:39
then the robot yaws about the vertical axis.
52
159646
2721
robot sa otáča okolo zvislej osi.
Takže procesor na palube
02:42
So an on-board processor
53
162391
1460
02:43
essentially looks at what motions need to be executed
54
163875
3307
v zásade pozerá, aké pohyby je potrebné vykonať,
kombinuje tieto pohyby
02:47
and combines these motions,
55
167206
1970
a zisťuje, aké pokyny treba posielať motorom
02:49
and figures out what commands to send to the motors --
56
169200
3110
600-krát za sekundu.
02:52
600 times a second.
57
172334
1412
02:53
That's basically how this thing operates.
58
173770
1969
Takto v zásade táto vec funguje.
Jedna z výhod tohto návrhu
02:56
So one of the advantages of this design
59
176247
2142
spočíva v tom, že keď veci zmenšíte,
02:58
is when you scale things down,
60
178413
1899
robot sa prirodzene stane agilným.
03:00
the robot naturally becomes agile.
61
180336
2318
Takže tu, R
03:03
So here, R is the characteristic length of the robot.
62
183194
4063
predstavuje charakteristickú dĺžku robota.
Vlastne je to polovica priemeru.
03:07
It's actually half the diameter.
63
187281
1674
03:09
And there are lots of physical parameters that change as you reduce R.
64
189595
4641
Veľa fyzikálnych parametrov sa mení,
keď zmenšujeme R.
03:14
The one that's most important is the inertia,
65
194968
2631
Ten najdôležitejší
je hybnosť, alebo odpor voči pohybu.
03:17
or the resistance to motion.
66
197623
1921
Ukázalo sa,
03:19
So it turns out the inertia, which governs angular motion,
67
199568
4476
že hybnosť, ktorá určuje uhlový pohyb,
je úmerná piatej mocnine R.
03:24
scales as a fifth power of R.
68
204068
2600
Takže čím menšie je R,
03:27
So the smaller you make R,
69
207046
1696
03:28
the more dramatically the inertia reduces.
70
208766
2317
tým výraznejšie sa znižuje hybnosť.
03:31
So as a result, the angular acceleration,
71
211956
2935
Výsledok je taký, že uhlové zrýchlenie,
03:34
denoted by the Greek letter alpha here,
72
214915
2039
tu znázornené gréckym písmenom alfa,
03:36
goes as 1 over R.
73
216978
1619
rastie s jedna lomeno R.
03:38
It's inversely proportional to R.
74
218621
1729
Je nepriamo úmerné R.
03:40
The smaller you make it, the more quickly you can turn.
75
220374
2770
Čím menšie to urobíte, tým rýchlejšie to dokážete otáčať.
Malo by to byť jasné z týchto videí.
03:44
So this should be clear in these videos.
76
224219
1961
Dole vidíte robota
03:46
On the bottom right, you see a robot performing a 360-degree flip
77
226204
4459
ako robí otočku o 360 stupňov
03:50
in less than half a second.
78
230687
1548
za menej než pol sekundy.
03:52
Multiple flips, a little more time.
79
232656
2580
Viac otočiek, o trochu dlhší čas.
Procesory na palube
03:56
So here the processes on board
80
236259
1881
dostávajú odozvu od akcelerometrov
03:58
are getting feedback from accelerometers and gyros on board,
81
238164
3184
a gyroskopov na palube
04:01
and calculating, like I said before,
82
241372
2118
a počítajú, ako som už spomínal,
04:03
commands at 600 times a second,
83
243514
1809
príkazy 600-krát za sekundu
04:05
to stabilize this robot.
84
245347
1889
aby tohto robota stabilizovali.
04:07
So on the left, you see Daniel throwing this robot up into the air,
85
247607
3350
Takže vľavo vidíte Daniela, ako hádže robota do vzduchu.
04:10
and it shows you how robust the control is.
86
250981
2027
A je vidieť, ako robustné je ovládanie.
Nezáleží na to, ako ho hodíte,
04:13
No matter how you throw it,
87
253032
1310
04:14
the robot recovers and comes back to him.
88
254366
2912
robot sa spamätá a vráti sa naspäť k nemu.
04:18
So why build robots like this?
89
258881
1777
Takže, prečo stavať takýchto robotov?
Takéto roboty majú veľa využití.
04:21
Well, robots like this have many applications.
90
261079
2571
Môžete ho poslať do takejto budovy
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
ako prvú odozvu, aby hľadal votrelcov,
možno biochemické úniky,
04:30
maybe look for biochemical leaks,
93
270304
3301
úniky plynu.
04:33
gaseous leaks.
94
273629
1151
Taktiež ich môžete použiť
04:35
You can also use them for applications like construction.
95
275102
3714
pre úlohy, ako je konštrukcia.
04:38
So here are robots carrying beams, columns
96
278840
4524
Tu roboty prenášajú trámy, stĺpy
a zostavujú kockové štruktúry.
04:43
and assembling cube-like structures.
97
283388
1848
04:45
I'll tell you a little bit more about this.
98
285260
2056
Poviem Vám o tom niečo viac.
04:48
The robots can be used for transporting cargo.
99
288695
2541
Roboty je možné použiť na prenos tovaru.
04:51
So one of the problems with these small robots
100
291583
3113
Jeden z problémov s týmito malými robotmi
04:54
is their payload-carrying capacity.
101
294720
2001
je ich nosná kapacita.
04:56
So you might want to have multiple robots carry payloads.
102
296745
3017
Takže možno chcete, aby viaceré roboty
nosili náklad.
05:00
This is a picture of a recent experiment we did --
103
300746
2355
Toto je obrázok z nášho nedávneho experimentu --
vlastne už ani nie tak nedávneho --
05:03
actually not so recent anymore --
104
303125
1595
05:04
in Sendai, shortly after the earthquake.
105
304744
2492
v Sendai, krátko po zemetrasení.
05:07
So robots like this could be sent into collapsed buildings,
106
307938
3191
Takéto roboty je možné poslať do spadnutých budov
na zhodnotenie škôd po prírodných katastrofách,
05:11
to assess the damage after natural disasters,
107
311153
2891
alebo poslať do budov reaktora,
05:14
or sent into reactor buildings,
108
314068
1582
05:15
to map radiation levels.
109
315674
1619
aby zmapovali úrovne radiácie.
05:19
So one fundamental problem that the robots have to solve
110
319583
3521
Takže, základný problém,
ktorý roboty musia riešiť, ak majú byť samostatné,
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
je vlastne zistiť,
ako sa dostanú z bodu A do bodu B.
05:28
So this gets a little challenging,
113
328937
1667
Toto môže byť trochu problém,
05:30
because the dynamics of this robot are quite complicated.
114
330628
3007
keďže dynamika tohto robota je pomerne komplikovaná.
05:33
In fact, they live in a 12-dimensional space.
115
333659
2492
V podstate žijú v 12-rozmernom priestore.
Preto používame malý trik.
05:36
So we use a little trick.
116
336524
1444
05:37
We take this curved 12-dimensional space,
117
337992
3413
Vezmeme tento zakrivený 12-rozmerný priestor
a transformujeme ho
05:41
and transform it into a flat, four-dimensional space.
118
341429
3894
na plochý, štvorrozmerný priestor.
A tento štvorrozmerný priestor
05:45
And that four-dimensional space consists of X, Y, Z,
119
345347
3071
pozostáva z X, Y, Z a uhlu natočenia.
05:48
and then the yaw angle.
120
348442
1412
05:49
And so what the robot does,
121
349878
1358
Takže tento robot robí to,
05:51
is it plans what we call a minimum-snap trajectory.
122
351260
3976
že plánuje niečo, čo sme nazvali minimálna snapová dráha.
Aby som pripomenul fyziku,
05:56
So to remind you of physics:
123
356209
1397
05:57
You have position, derivative, velocity;
124
357630
2054
máme pozíciu, derivácia je rýchlosť,
05:59
then acceleration;
125
359708
1856
potom zrýchlenie,
06:01
and then comes jerk,
126
361588
2101
a potom ide ryv
06:03
and then comes snap.
127
363713
1420
a potom snap.
06:05
So this robot minimizes snap.
128
365578
2452
Tento robot teda minimalizuje snap.
06:08
So what that effectively does,
129
368800
1436
V praxi to teda znamená,
06:10
is produce a smooth and graceful motion.
130
370260
2624
že výsledkom je hladký a ladný pohyb.
06:12
And it does that avoiding obstacles.
131
372908
2842
A pritom sa vyhýba prekážkam.
Tieto minimálne snapové dráhy v plochom priestore
06:16
So these minimum-snap trajectories in this flat space are then transformed
132
376313
3563
sú potom prevedené späť
06:19
back into this complicated 12-dimensional space,
133
379900
3325
do toho komplikovaného 12-rozmerného priestoru,
čo robot musí urobiť,
06:23
which the robot must do for control and then execution.
134
383249
2986
kvôli ovládaniu a vykonávaniu.
06:26
So let me show you some examples
135
386749
1540
Dovoľte mi ukázať Vám pár príkladov toho,
06:28
of what these minimum-snap trajectories look like.
136
388313
2777
ako tieto minimálne snapové dráhy vyzerajú.
A v prvom videu
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
uvidíte robota, ako ide z bodu A do bodu B
cez bod ležiaci uprostred.
06:35
through an intermediate point.
139
395042
1623
06:36
(Whirring noise)
140
396990
2730
Tento robot je teda schopný
06:43
So the robot is obviously capable of executing any curve trajectory.
141
403377
3621
sledovať akúkoľvek zakrivenú dráhu.
Toto sú kruhové dráhy,
06:47
So these are circular trajectories,
142
407022
1714
06:48
where the robot pulls about two G's.
143
408760
2500
pričom robot prekonáva asi dva G.
06:52
Here you have overhead motion capture cameras on the top
144
412844
3702
Tu máme nad hlavou kamery zachytávajúce pohyb,
06:56
that tell the robot where it is 100 times a second.
145
416570
3206
ktoré hovoria robotovi, kde sa nachádza, 100-krát za sekundu.
06:59
It also tells the robot where these obstacles are.
146
419800
2436
Taktiež hovoria robotovi, kde sú prekážky.
A prekážky sa môžu hýbať.
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
Tu vidíte Daniela, ako vyhadzuje do vzduchu obruč,
07:07
while the robot is calculating the position of the hoop,
149
427871
2659
pričom robot počíta pozíciu obruče
a snaží sa zistiť, ako najlepšie prejsť cez obruč.
07:10
and trying to figure out how to best go through the hoop.
150
430554
2880
Ako akademikov,
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
stále nás učia skákať cez obruče, aby sme získali financie pre laboratóriá,
07:17
to raise funding for our labs,
153
437812
1485
a my to zas učíme robotov.
07:19
and we get our robots to do that.
154
439321
1915
07:21
(Applause)
155
441260
6365
(Potlesk)
Ďalšia vec, čo tento robot dokáže,
07:28
So another thing the robot can do
156
448524
1611
je, že si pamätá časti dráhy,
07:30
is it remembers pieces of trajectory
157
450159
2077
07:32
that it learns or is pre-programmed.
158
452260
2904
ktorú sa naučil, alebo mu bola naprogramovaná.
Tu vidíte robota,
07:35
So here, you see the robot combining a motion that builds up momentum,
159
455466
4770
ako kombinuje pohyb,
ktorý vyvinie hybnosť
07:40
and then changes its orientation and then recovers.
160
460260
2976
a následne zmení orientáciu a vyrovná.
Toto musí urobiť, keďže táto medzera v okne
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
je iba o niečo väčšia, ako je šírka robota.
Takže ako skokan do vody, čo stojí na mostíku
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
a potom z neho zoskočí, aby získal hybnosť,
potom urobí piruetu, dva a pol salta
07:56
and then does this pirouette, this two and a half somersault through
165
476304
3229
a ladne vyrovná,
07:59
and then gracefully recovers,
166
479557
1402
08:00
this robot is basically doing that.
167
480983
1698
tento robot robí prakticky to isté.
08:02
So it knows how to combine little bits and pieces of trajectories
168
482705
3080
Teda vie, ako kombinovať malé časti dráh,
08:05
to do these fairly difficult tasks.
169
485809
2999
aby vykonával tieto pomerne náročné úlohy.
Teraz trošku zmením tému.
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
Jednou z nevýhod týchto malých robotov, je ich veľkosť.
Ako som vravel skôr,
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
že môžeme potrebovať nasadiť veľa veľa robotov,
aby sme prekonali jeho obmedzenia veľkosti.
08:19
to overcome the limitations of size.
174
499203
2033
Jeden problém
08:22
So one difficulty is:
175
502010
1574
08:23
How do you coordinate lots of these robots?
176
503608
2793
je, ako zosúladíte tak veľa robotov?
08:26
And so here, we looked to nature.
177
506425
1811
A tu sa inšpirujeme prírodou.
08:28
So I want to show you a clip of Aphaenogaster desert ants,
178
508544
4608
Chcel by som Vám ukázať klip
púštnych mravcov Aphaenogaster,
v laboratóriu profesora Stephena Pratta, ako nesú objekt.
08:33
in Professor Stephen Pratt's lab, carrying an object.
179
513176
3388
Je to kúsok figy.
08:36
So this is actually a piece of fig.
180
516588
1715
Vezmete akýkoľvek objekt pokrytý figovou šťavou
08:38
Actually you take any object coated with fig juice,
181
518327
2400
a mravce ho odnesú späť do hniezda.
08:40
and the ants will carry it back to the nest.
182
520751
2091
08:42
So these ants don't have any central coordinator.
183
522866
3169
Tieto mravce nemajú žiadneho centrálneho koordinátora.
Cítia svojich susedov.
08:46
They sense their neighbors.
184
526487
1547
Nemajú žiadnu explicitnú komunikáciu.
08:48
There's no explicit communication.
185
528058
2285
Ale pretože cítia svojich susedov,
08:50
But because they sense the neighbors
186
530367
1739
a pretože cítia objekt,
08:52
and because they sense the object,
187
532130
1776
08:53
they have implicit coordination across the group.
188
533930
2830
majú implicitnú koordináciu naprieč skupinou.
Toto je typ koordinácie,
08:57
So this is the kind of coordination we want our robots to have.
189
537474
3420
ktorý chceme, aby naše roboty mali.
09:01
So when we have a robot which is surrounded by neighbors --
190
541569
4778
Keď máme robota,
ktorého obklopujú susedia --
a pozrime sa na robot I a robot J --
09:06
and let's look at robot I and robot J --
191
546371
2229
my od týchto robotov chceme,
09:08
what we want the robots to do,
192
548624
1548
aby sledovali svoje rozostupy,
09:10
is to monitor the separation between them,
193
550196
2111
09:12
as they fly in formation.
194
552331
1905
počas letu vo formácii.
09:14
And then you want to make sure
195
554537
1481
A potom treba zaistiť,
09:16
that this separation is within acceptable levels.
196
556042
2904
aby tieto rozostupy boli v prijateľných medziach.
Takže ešte raz, roboty sledujú túto chybu
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
a vypočítajú kontrolné príkazy
100-krát za sekundu,
09:25
which then translates into motor commands,
199
565968
2023
čo sa prenáša do pokynov pre motory, 600-krát za sekundu.
09:28
600 times a second.
200
568015
1215
A taktiež to musí byť urobené
09:29
So this also has to be done in a decentralized way.
201
569254
3222
decentralizovaným spôsobom.
09:32
Again, if you have lots and lots of robots,
202
572785
2334
Opäť, ak máte veľa robotov,
je nemožné koordinovať všetky tieto informácie centrálne
09:35
it's impossible to coordinate all this information centrally
203
575143
3277
09:38
fast enough in order for the robots to accomplish the task.
204
578444
3177
a dostatočne rýchlo na to, aby roboty splnili úlohu.
09:41
Plus, the robots have to base their actions only on local information --
205
581645
4348
Zároveň, roboty musia zakladať svoje kroky
iba na lokálnych informáciách,
ktoré zaznamenajú od svojich susedov.
09:46
what they sense from their neighbors.
206
586017
2119
A nakoniec,
09:48
And then finally,
207
588160
1386
09:49
we insist that the robots be agnostic to who their neighbors are.
208
589570
4100
trváme na tom, aby roboty boli agnostické
k tomu, kto sú ich susedia.
09:53
So this is what we call anonymity.
209
593694
2117
Toto nazývame anonymita.
Takže ďalej by som Vám chcel ukázať
09:57
So what I want to show you next is a video of 20 of these little robots,
210
597258
6417
jedno video,
kde 20 týchto malých robotov
10:03
flying in formation.
211
603699
1537
letí vo formácii.
Sledujú pozíciu svojich susedov.
10:06
They're monitoring their neighbors' positions.
212
606144
2896
Udržiavajú formáciu.
10:09
They're maintaining formation.
213
609064
1902
10:10
The formations can change.
214
610990
1780
Formácie sa môžu meniť.
10:12
They can be planar formations,
215
612794
1679
Môžu to byť rovinné formácie,
10:14
they can be three-dimensional formations.
216
614497
2103
môžu to byť trojrozmerné formácie.
Ako vidíte tu,
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
zvinú sa z trojrozmernej formácie do rovinnej formácie.
A pri prelete cez prekážky
10:22
And to fly through obstacles,
219
622407
1531
10:23
they can adapt the formations on the fly.
220
623962
2952
môžu tieto formácie za letu prispôsobovať.
Takže opäť, tieto roboty sú veľmi blízko seba.
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
Ako môžete vidieť pri tomto lete v tvare osmičky,
10:32
they come within inches of each other.
223
632925
1984
blížia sa k sebe na centimetre.
A napriek vzájomnému aerodynamickému pôsobeniu
10:35
And despite the aerodynamic interactions with these propeller blades,
224
635377
4317
čepelí ich vrtulí,
10:39
they're able to maintain stable flight.
225
639718
2148
dokážu udržať stabilný let.
10:41
(Applause)
226
641890
6896
(Potlesk)
Takže keď viete, ako lietať vo formácii,
10:49
So once you know how to fly in formation,
227
649246
1999
môžete spoločne zdvíhať predmety.
10:51
you can actually pick up objects cooperatively.
228
651269
2216
Toto ukazuje,
10:53
So this just shows that we can double, triple, quadruple
229
653509
4577
že môžeme zdvojnásobiť, strojnásobiť, zoštvornásobiť
silu robota,
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
ak ich naučíme tvoriť tímy so svojimi susedmi, ako vidíte tu.
Jednou z nevýhod toho
11:02
One of the disadvantages of doing that is, as you scale things up --
232
662393
4142
je, že keď veci zväčšíte --
11:06
so if you have lots of robots carrying the same thing,
233
666559
2564
tým, že viac robotov nosí tú istú vec,
vlastne v podstate zvyšujete hybnosť,
11:09
you're essentially increasing the inertia,
234
669147
2720
11:11
and therefore you pay a price; they're not as agile.
235
671891
2619
a teda za to platíte. Nebudú tak agilné.
11:14
But you do gain in terms of payload-carrying capacity.
236
674978
3096
Ale získate, čo do nosnej kapacity.
Ďalšie využitie, ktoré Vám chcem ukázať --
11:18
Another application I want to show you -- again, this is in our lab.
237
678098
3215
opäť, toto je v našom laboratóriu.
11:21
This is work done by Quentin Lindsey, who's a graduate student.
238
681337
3165
Túto prácu robil Quentin Lindsey, ktorý je náš študent.
Jeho algoritmus v zásade hovorí týmto robotom,
11:24
So his algorithm essentially tells these robots
239
684526
2620
ako samostatne stavať
11:27
how to autonomously build cubic structures
240
687170
4072
kockové štruktúry
z nosníkových súčiastok.
11:31
from truss-like elements.
241
691266
1970
Tento algoritmus teda hovorí robotu,
11:34
So his algorithm tells the robot what part to pick up,
242
694441
3760
ktoré časti majú zdvíhať,
kedy a kam ich umiestniť.
11:38
when, and where to place it.
243
698225
1825
V tomto videu vidíte --
11:40
So in this video you see --
244
700471
1483
11:41
and it's sped up 10, 14 times --
245
701978
2024
je zrýchlené 10, 14-krát --
vidíte, ako tieto roboty stavajú rôzne štruktúry.
11:44
you see three different structures being built by these robots.
246
704026
3089
A opäť, všetko je samostatné,
11:47
And again, everything is autonomous,
247
707139
2026
a jediné, čo Quentin musí urobiť,
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
je dodať im predlohu
tvaru, ktorý majú vytvoriť.
11:56
So all these experiments you've seen thus far,
250
716925
2811
Všetky experimenty, ktoré ste doposiaľ videli,
11:59
all these demonstrations,
251
719760
1350
všetky tieto ukážky,
12:01
have been done with the help of motion-capture systems.
252
721134
3102
boli vytvorené s pomocou systémov na sledovanie pohybu.
Takže čo sa stane, keď odídete z laboratória
12:05
So what happens when you leave your lab,
253
725029
2507
a vyjdete von, do reálneho sveta?
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
A čo ak nemáte GPS?
12:12
So this robot is actually equipped with a camera,
256
732755
4337
Tento robot
je vlastne vybavený kamerou
a laserovým pásmom, laserovým skenerom.
12:17
and a laser rangefinder, laser scanner.
257
737116
2373
A používa tieto senzory,
12:20
And it uses these sensors to build a map of the environment.
258
740140
3920
aby vytvoril mapu okolia.
Táto mapa pozostáva z čŕt --
12:24
What that map consists of are features --
259
744084
3286
ako sú dvere, okná,
12:27
like doorways, windows, people, furniture --
260
747394
3871
ľudia, nábytok --
a ono sa to snaží zistiť, kde sa práve nachádza,
12:31
and it then figures out where its position is,
261
751289
2143
vzhľadom na tieto črty.
12:33
with respect to the features.
262
753456
1401
12:34
So there is no global coordinate system.
263
754881
2210
Takže nie je žiaden globálny systém súradníc.
Systém súradníc je definovaný podľa robota,
12:37
The coordinate system is defined based on the robot,
264
757115
2506
12:39
where it is and what it's looking at.
265
759645
2057
kde sa nachádza a na čo pozerá.
12:42
And it navigates with respect to those features.
266
762575
2755
A robot sa naviguje podľa týchto čŕt.
Chcel by som Vám ukázať video
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
algoritmov, ktoré vytvorili Frank Shen
a profesor Nathan Michael,
12:51
that shows this robot entering a building for the very first time,
269
771736
3769
v ktorom robot vstúpi do budovy po prvýkrát
12:55
and creating this map on the fly.
270
775529
2422
a za letu vytvára jej mapu.
12:58
So the robot then figures out what the features are,
271
778642
3158
Takže robot si zistí, aké sú črty.
13:01
it builds the map,
272
781824
1151
Vytvorí mapu.
13:02
it figures out where it is with respect to the features,
273
782999
2967
Zistí si, kde sa nachádza, vzhľadom na tieto črty
13:05
and then estimates its position 100 times a second,
274
785990
3948
a odhaduje svoju pozíciu
100-krát za sekundu,
13:09
allowing us to use the control algorithms that I described to you earlier.
275
789962
3818
čo nám umožňuje využiť kontrolné algoritmy,
ktoré som Vám popísal predtým.
13:13
So this robot is actually being commanded remotely by Frank,
276
793804
4433
Tohto robota v skutočnosti ovláda
na diaľku Frank.
Ale robot si taktiež vie zistiť,
13:18
but the robot can also figure out where to go on its own.
277
798261
3539
kam má ísť, samostatne.
Takže si predstavte, že by som to poslal do budovy
13:22
So suppose I were to send this into a building,
278
802125
2207
a nemal tušenia, ako budova vyzerá,
13:24
and I had no idea what this building looked like.
279
804356
2302
môžem požiadať robota, aby šiel dnu,
13:26
I can ask this robot to go in,
280
806682
1444
vytvoril mapu
13:28
create a map,
281
808150
1904
a vrátil sa naspäť a povedal mi, ako budova vyzerá.
13:30
and then come back and tell me what the building looks like.
282
810078
2865
13:32
So here, the robot is not only solving the problem
283
812967
3168
Takže tento robot nerieši iba problém,
ako sa dostať z bodu A do bodu B na tejto mape,
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
ale zisťuje,
ktorý bod B je najlepší, po celý čas.
V podstate vlastne vie, kam má ísť,
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
aby hľadal miesta, o ktorých má najmenej informácií.
A takto obsadzuje túto mapu.
13:48
and that's how it populates this map.
288
828127
1968
13:50
So I want to leave you with one last application.
289
830944
2998
Nakoniec Vás nechám
s jedným posledným využitím.
13:54
And there are many applications of this technology.
290
834982
2524
A je veľa spôsobov, ako túto technológiu využiť.
13:57
I'm a professor, and we're passionate about education.
291
837823
2548
Ja som profesor a našou vášňou je vzdelávanie.
Takéto roboty skutočne môžu zmeniť spôsob,
14:00
Robots like this can really change the way we do K-12 education.
292
840395
3936
akým robíme základné vzdelávanie.
Ale my sme v južnej Kalifornii,
14:04
But we're in Southern California,
293
844355
1825
neďaleko Los Angeles,
14:06
close to Los Angeles,
294
846204
1833
takže musím to uzavrieť
14:08
so I have to conclude with something focused on entertainment.
295
848061
3250
niečim, zameraným na zábavu.
Chcel by som to uzavrieť hudobným videom.
14:12
I want to conclude with a music video.
296
852407
1834
Predstavujem Vám tvorcov, Alexa a Daniela,
14:14
I want to introduce the creators, Alex and Daniel, who created this video.
297
854265
4714
ktorí toto video vytvorili.
(Potlesk)
14:19
(Applause)
298
859003
6878
14:25
So before I play this video,
299
865905
1434
Predtým, než spustím toto video,
14:27
I want to tell you that they created it in the last three days,
300
867363
3197
chcel by som Vám povedať, že ho vytvorili za posledné tri dni
14:30
after getting a call from Chris.
301
870584
1652
potom, ako zavolal Chris.
14:32
And the robots that play in the video are completely autonomous.
302
872743
3817
A roboty, ktoré účinkujú vo videu,
sú plne samostatné.
14:36
You will see nine robots play six different instruments.
303
876584
3502
Uvidíte deväť robotov, ako hrajú na šesť nástrojov.
A samozrejme, video je vytvorené exkluzívne pre TED 2012.
14:40
And of course, it's made exclusively for TED 2012.
304
880697
2971
Pozrime sa na to.
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
(Hudba)
(Potlesk)
16:24
(Applause) (Cheers)
310
984029
5984
O tomto webe

Táto stránka vám predstaví videá na YouTube, ktoré sú užitočné pri učení angličtiny. Uvidíte lekcie angličtiny, ktoré vedú špičkoví učitelia z celého sveta. Dvojitým kliknutím na anglické titulky zobrazené na stránke každého videa si môžete video odtiaľ prehrať. Titulky sa posúvajú synchronizovane s prehrávaním videa. Ak máte akékoľvek pripomienky alebo požiadavky, kontaktujte nás prostredníctvom tohto kontaktného formulára.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7