Objevte kouzlo létajících strojů budoucnosti

Když uslyšíte pojem „dron“, pravděpodobně si představíte buď něco užitečného, nebo děsivého. Ale mohly by mít drony nějakou estetickou hodnotu? Raffaello D'Andrea, expert na autonomní systémy, pracuje na vývoji létajících strojů a jeho poslední projekty posouvají hranice autonomních letů ‒ od létajícího křídla, které se dokáže vznášet a reagovat na rušivé vlivy okolí, až po oktadron, který může létat všemi směry, nebo roj malých mikrodronů. Připravte se, že vás oslní dovednosti těchto pohádkových, vířících strojů, které tančí jako světlušky nad pódiem.

To, co začalo jako platforma pro nadšence,

má nakročeno stát se
multimiliardovým průmyslem.

Kontrola, sledování životního prostředí,
fotografování, film a žurnalistika.

To je jen hrstka
z možného uplatnění dronů

a jejich možného vývoje

ve výzkumných střediscích po celém světě.

Předtím, než do našich životů vstoupilo

letecké doručování balíků,

postavila před publikem
ve středisku FRAC ve Francii

nezávislá letka strojů

šestimetrovou věž z 1 500 cihel.

Před několika lety začaly létat s lany.

Díky propojení létajících strojů

dokážou dosáhnout vysoké rychlosti
a zrychlení na malém prostoru.

Dokážou také samostatně
postavit nosné struktury.

Naučily se nosit náklady,

vypořádat se s rušivými vlivy

a obecně, jak spolupracovat
s okolním světem.

Chceme vám představit některé projekty,
na kterých jsme pracovali.

Jejich cílem je posunout hranice toho,
čeho lze dosáhnout s autonomní letkou.

Aby systém fungoval nezávisle,

musí znát rozmístění
svých pohyblivých prvků v prostoru.

V naší laboratoři ETH v Curychu

jsme často k lokalizaci objektu
používali externí kamery,

které nám pak umožňovaly soustředit

naše snahy na rychlý vývoj
velmi dynamických úkolů.

Ale pro ukázky, které dnes uvidíte,

použijeme novou lokalizační technologii,
vyvinutou Verity Studios

jako vedlejší produkt naší laboratoře.

Nejsou zde žádné externí kamery.

Každý ze strojů používá k určení
vlastní polohy v prostoru palubní senzory

a pro akce, které se mají vykonat,
používá palubní výpočty.

Jediné vnější příkazy jsou
pro vzlet a přistání.

Toto je „tail-sitter“.
[vzlet a přistání na ocasu]

Je to letoun, který se snaží
zabít dvě mouchy jednou ranou.

Tak jako ostatní letouny s křídly,
je účinnější v letu kupředu,

mnohem více než helikoptéry
a jejich variace.

Na rozdíl od ostatních letounů s křídly

se dokáže vznášet,

což má velkou výhodu pro vzlet, přistání

a celkovou všestrannost.

Bohužel, nic není dokonalé.

Jedním z omezení tohoto letounu

je náchylnost k narušení letu,
třeba od poryvů větru.

Pracujeme na novém ovládání a algoritmech,

které by se s tím měly vypořádat.

Cílem je, aby letoun uměl zareagovat

na jakoukoliv podobnou situaci.

A díky tréninku se časem zdokonalovat.

(potlesk)

Dobrá.

Když provádíme výzkum,

mnohdy si klademe koncepční otázky,

které nás dovedou k podstatě věci.

Například jedna taková otázka by byla,

jaký nejmenší počet pohyblivých
částí je potřeba pro řízený let?

Existují praktické důvody,

proč byste chtěli znát
odpověď na tuto otázku.

Napřiklad helikoptéry,

ty jsou známé tím,
že mají tisíce pohyblivých částí,

které vás mohou ohrozit na životě.

Před mnoha lety bylo zjištěno,

že zkušení piloti jsou schopni
pilotovat dálkově ovládaný letoun,

který měl pouze dvě pohyblivé části:

vrtuli a ocasní kormidlo.

Nedávno jsme zjistili,
že by stačilo mít pouze jednu část.

Toto je „monospinner“,

mechanicky nejjednodušší
řízený letoun na světě,

vynalezený před pár měsíci.

Má pouze jednu pohyblivou část, vrtuli.

Nemá žádné klapky, závěsy, křidélka,

žádný další pohon nebo řídící plochy.

Pouze jednoduchou vrtuli.

I když je tento stroj
mechanicky jednoduchý,

hodně věcí se děje v jeho
malém elektronickém mozku,

který mu umožňuje létat ve stabilní poloze
a pohybovat se kamkoliv potřebuje.

I přesto stále ještě nemá

propracovaný algoritmus
pro vzlet a přistání,

což znamená, že pro vzlet
ho musím takhle vyhodit.

Jelikož se na mě všichni díváte,
pravděpodobnost,

že ho hodím správně, je velmi malá,

tak vám raději ukážu video,
které jsme natočili včera večer.

(smích)

(potlesk)

Jestliže je „monospinner“
ukázkou střídmosti,

tak tento stroj, „omnikoptéra“,
se svými osmi vrtulemi

je ukázkou nadbytku.

Co ale s tím vším nadbytkem můžeme dělat?

Stojí za povšimnutí,
že je velmi symetrická.

Výsledkem je, že jí nezáleží na orientaci.

To jí dává mimořádnou schopnost.

Může se pohybovat kamkoliv,

bez ohledu kam směřuje

i bez ohledu na to, jak se otáčí.

Je to složité,

hlavně kvůli vzájemnému
ovlivňování proudění vzduchu

z jejích osmi vrtulí.

Něco z toho může být nasimulováno,
zatímco zbytek se může naučit za letu.

Pojďme se na to podívat.

(potlesk)

Pokud mají létající stroje vstoupit
do našich každodenních životů,

musí být vysoce bezpečné a spolehlivé.

Tento stroj je vlastně tvořen

dvěma samostatnými dvouvrtulovými stroji.

Tento se otáčí ve směru
hodinových ručiček

a tento zase v protisměru.

Když je spojíte,

chovají se jako jeden velmi výkonný dron.

Jestliže se něco pokazí ‒

například motor, vrtule, elektronika
nebo dokonce baterie ‒

přístroj může stále létat,
třebaže degradovaným způsobem.

Schválně vám předvedeme ukázku,
kdy vypneme jednu jeho polovinu.

(potlesk)

Poslední ukázkou

je průzkum možností umělého roje.

Velký počet nezávisle
koordinovaných jednotek

nabízí novou paletu estetického vyjádření.

Vzali jsme volně prodávané mikrodrony,

mimochodem, každý váží méně
než krajíc chleba,

vybavili jsme je naší
lokalizační technikou

a vlastními algoritmy.

Protože každá jednotka ví,
kde se nachází

a sama se řídí,

není zde žádné omezení jejich počtu.

(potlesk)

(potlesk)

(potlesk)

(potlesk končí)

Doufám, že vás tyto ukázky
budou motivovat k tomu,

abyste uvažovali nad revolučním
významem létajících strojů.

Například tento velmi bezpečný dron

má ambice stát se stínítkem na Broadwayi.

(smích)

Ve skutečnosti je těžké předvídat

dopad rodící se techniky.

A pro lidi jako jsme my je tou pravou
odměnou ta cesta a akt stvoření.

Neustále nám to připomíná,

jak nádherný a kouzelný je vesmír,
ve kterém žijeme

a který umožňuje tvůrčím,
chytrým stvořením

tvořit tak úžasnými způsoby.

Fakt, že tato technologie

má tak obrovský komerční
a ekonomický potenciál,

je jen třešničkou na dortu.

Děkuji vám.

(potlesk)

(potlesk končí)