مستقبل الروبوتات الطائرة
-
0:01 - 0:05في مختبري، نحن نبني
روبوتات جوية مستقلة -
0:05 - 0:07مثل الذي ترونه يحلق هنا.
-
0:09 - 0:12وخلافا للطائرات بدون طيار المتاحة تجاريا
التي يمكنك شراءها اليوم، -
0:12 - 0:15هذا الروبوت لا يمتلك نظام تحديد المواقع.
-
0:16 - 0:17فبدون GPS
-
0:17 - 0:21من الصعب على هذه الروبوتات تحديد موقعها.
-
0:22 - 0:27
يمتلك هذا الروبوت أجهزة استشعار،
كاميرات و ماسحات ضوئية ليزرية، -
0:27 - 0:29لمسح البيئة المحيطة به.
-
0:29 - 0:32فتُحدد معالم البيئة حولها،
-
0:32 - 0:35و توضح أين هو بالنسبة لتلك المعالم،
-
0:35 - 0:37باستخدام طريقة الإحداثيات.
-
0:37 - 0:40وبعد ذلك يمكنها تجميع
كل هذه المعالم في خريطة، -
0:40 - 0:42كالتي ترونها ورائي.
-
0:42 - 0:46
وهذه الخريطة تسمح للروبوت
بتحديد مكان العقبات -
0:46 - 0:49و التنقل بنمط خالي من التصادم.
-
0:49 - 0:51ما أريد أن أريكم تاليا
-
0:51 - 0:54هو مجموعة من التجارب أجريناها داخل المختبر
-
0:55 - 0:58حيث كان الروبوت قادرًا
على الذهاب لمسافات أطول. -
0:58 - 1:03ترون هنا في أعلى اليمين،
ما يراه الروبوت بالكاميرا. -
1:03 - 1:05وعلى الشاشة الرئيسية
-
1:05 - 1:07وبالطبع هذا أسرع أربع أضعاف
-
1:07 - 1:10على الشاشة الرئيسية سترى
الخريطة التي تُبنى. -
1:10 - 1:14لذلك هذه خريطة عالية الدقة
للممر حول مختبرنا. -
1:14 - 1:16و في دقيقة
سترونه يدخل المختبر، -
1:17 - 1:19الذي يتم التعرف عليه من خلال
الفوضى التي ترونها. -
1:19 - 1:20(ضحك)
-
1:20 - 1:22الفكرة التي أريد إيصالها إليكم
-
1:22 - 1:26أن هذه الروبوتات قادرة علي بناء
خرائط بدقة عالية. -
1:26 - 1:29بدقة 5 سنتميترات.
-
1:29 - 1:33تمكّن الشخص خارج المختبر او خارج المبني
-
1:33 - 1:36من الإنتشار في الداخل دون الدخول فعليًا،
-
1:36 - 1:40ومحاولة إستنتاج ما يحدث بالداخل.
-
1:40 - 1:43لكن هناك مشاكل لهذه الروبوتات.
-
1:44 - 1:46المشكلة الأولى حجمها الكبير
-
1:46 - 1:48ولأنها كبيرة، فهي ثقيلة.
-
1:49 - 1:52وهي تستهلك 100 واط للرطل الواحد.
-
1:52 - 1:55وهذا يجعل وقت المهمة قصير جدًا.
-
1:56 - 1:57المشكلة الثانية
-
1:57 - 2:01هذه الروبوتات على متنها أجهزة إستشعار
مكلفة جدا -
2:01 - 2:05ماسحة ليزر وكاميرا ومعالجات.
-
2:05 - 2:08وهذا يزيد من سعرها.
-
2:09 - 2:12لذلك سألنا أنفسنا:
-
2:12 - 2:16ماهي المنتجات التي يمكن شراؤها
من متجر الإليكترونيات -
2:16 - 2:22التي سعرها رخيص وخفيفة الوزن
وبها أجهزة إستشعار ومعالج؟ -
2:24 - 2:27فإخترعنا هاتف طائر.
-
2:27 - 2:29(ضحك)
-
2:29 - 2:35هذا الروبوت يستخدم هاتف Samsung Galaxy
الذي يمكنك شراؤه من المتجر -
2:35 - 2:39وكل ما تحتاجه هو تطبيق
يمكنك تحميله من متجر التطبيقات. -
2:39 - 2:43كما تري هذا الروبوت يقرأ أحرف "TED"
-
2:43 - 2:46ينظر إلى حواف الأحرف "T" و "E"
-
2:46 - 2:50وبناءًا على إحداثياتها يحلق بشكل مستقل.
-
2:51 - 2:54عصا التحكم تلك فقط للتأكد حتى
لا يصبح الروبوت مهتاجًا، -
2:54 - 2:55جيوسيب يمكن أن تدمره.
-
2:55 - 2:57(ضحك)
-
2:59 - 3:03بالإضافة للمباني، هذه الربوتات الصغيرة،
-
3:03 - 3:08لديها تجربة مع السلوك العدواني،
كما ترون هنا. -
3:08 - 3:13فهذا الربوت يتحرك بسرعة
2 إلى 3 أمتار في الثانية، -
3:13 - 3:17يتأرجح ويدور بعدوانية كلما يغيّر الإتجاه.
-
3:17 - 3:21الفكرة هنا، يمكن أن يكون لدينا روبوتات
أصغر وأسرع -
3:21 - 3:24وبالتالي يمكنها التحرك في البيئات
الغير منتظمة. -
3:25 - 3:27في الفيديو التالي،
-
3:27 - 3:33كما ترون هذا الطائر،
نسر ينسق برشاقة بين جناحيه -
3:33 - 3:37وعينيه وقدميه،
لينتزع فريسته من الماء، -
3:37 - 3:39روبوتنا يمكنه الإصطياد أيضًا
-
3:39 - 3:41(ضحك)
-
3:41 - 3:45هنا، هذه شريحة جبن فيلي يتم انتزاعها من مكانها
-
3:45 - 3:47(ضحك)
-
3:48 - 3:51إذًا يمكنكم رؤية هذا الربوت
يطير بسرعة 3 م/ث، -
3:51 - 3:53( أسرع من الإنسان)
منسقًا أذرعه ومخالبه، -
3:56 - 4:00في رحلة بدقة زمنية متناهية
لينجز المناورة. -
4:02 - 4:03في تجربة أخرى،
-
4:03 - 4:07أريد أن أريكم كيف يكيف الربوت تحليقه
-
4:07 - 4:09ليتحكم في حمولته المتدلية
-
4:09 - 4:13التي طولها أكبر من عرض النافذة
-
4:14 - 4:15لذلك حتى يكمل هذا الدخول
-
4:15 - 4:19عليه أن يتأرجح ويعدل إرتفاعه
-
4:19 - 4:21ويدخل حمولته من خلالها.
-
4:27 - 4:29لكننا بالطبع نريد أن نجعل هذا الربوت
أصغر حجمًا -
4:29 - 4:32وقد ألهمنا نحل العسل تحديدًا.
-
4:32 - 4:36لأنك إذا نظرت للنحل،
(فديو بالعرض البطيء) -
4:36 - 4:39فهو صغير جدا ،
ووزنه خفيف جدا -
4:40 - 4:41(ضحك)
-
4:41 - 4:45لذلك لا يهتمون إذا طردتهم بيدي،
على سبيل المثال. -
4:45 - 4:48هذا ربوت صغير،
يقلد سلوك النحل. -
4:49 - 4:50والأصغر أفضل
-
4:50 - 4:53لأنك مع الحجم الصغير
تحصل أيضا على قصور ذاتي أقل. -
4:53 - 4:55ومع القصور الذاتي الصغير
-
4:55 - 4:58(الروبوت يزن ، ضحك)
-
4:58 - 5:01مع القصور الذاتي الصغير
تصبح مقاوم للإصطدام. -
5:01 - 5:02وهذا يجعلك أكثر قوة.
-
5:04 - 5:06لذلك قمنا ببناء روبوتات صغيرة كالنحل.
-
5:06 - 5:10وهذا الروبوت الذي ترونه وزنه 25 جرام.
-
5:10 - 5:12يستهلك فقط 6 واط في الساعة.
-
5:12 - 5:15ويمكنه التحليق بسرعة 6 م/ث
-
5:15 - 5:17لو عايرنا هذا بحجمه
-
5:17 - 5:21فإنه كطائرة بوينغ 787 تطير
بعشرة أضعاف سرعة الضوء. -
5:24 - 5:26(ضحك)
-
5:26 - 5:28أريد أن أريكم مثالًا.
-
5:29 - 5:34هذا من المحتمل أول إرتطام في الجو مخطط له
بسرعة 1/20 من المعدل الطبيعي. -
5:34 - 5:37الذي سيحدث بسرعة 2 م/ث ،
-
5:37 - 5:39وهذا يوضح المبدأ الأساسي
-
5:40 - 5:45فالقفص الكربوني حول المراوح
الذي يزن جرامين، يحميها من التشابك. -
5:45 - 5:50لكن التصادم يتم إمتصاصه،
والروبوت يستجيب لهذا التصادم. -
5:51 - 5:53وصغير جدًا مما يعني آمن.
-
5:53 - 5:55في مختبرنا وبينما نطور هذه الروبوتات،
-
5:55 - 5:57إبتدأنا بهذه الروبوتات الكبيرة.
-
5:57 - 6:00وها نحن الآن في النهاية
وصلنا لهذه الروبوتات الصغيرة. -
6:00 - 6:03وإذا رسمت رسم بياني لعدد الإسعافات
التي طلبناها في الماضي -
6:03 - 6:06فقد تلاشت الآن.
-
6:06 - 6:08لأن هذه الروبوتات فعلًا آمنة.
-
6:09 - 6:11الحجم الصغير له بعض العيوب،
-
6:11 - 6:15والطبيعة قد إكتشفت عدد من الطرق
لتعويض هذه العيوب. -
6:16 - 6:20الفكرة الأساسية أنها تتجمع
في مجموعات كبيرة أو أسراب. -
6:20 - 6:24بالمثل في مختبرنا حاولنا خلق
سرب صناعي من الروبوتات. -
6:24 - 6:26وهذا كان تحديًا كبيرًا
-
6:26 - 6:29لأنك الآن يجب أن تفكر في شبكات من الربوتات
-
6:29 - 6:31وداخل كل روبوت،
-
6:31 - 6:36يجب أن تفكر في التفاعل والإستشعار
والتواصل والحساب -
6:36 - 6:41وبالتالي هذه الشبكة يصبح
من الصعب التحكم فيها وإدارتها -
6:42 - 6:45لقد إخذنا من الطبيعة 3 مباديء تنظيمية
-
6:45 - 6:49حيث سمحت لنا بتطوير خوارزمياتنا.
-
6:50 - 6:54الفكرة الأولى أن الربوت يحتاج
أن يكون مدركا لجيرانه. -
6:54 - 6:58يحتاج أن يكون قادرا على التواصل معهم.
-
6:58 - 7:01لذلك هذا الفيديو يوضح الفكرة الأساسية.
-
7:01 - 7:02لديك 4 ربوتات
-
7:02 - 7:06أحد الروبوتات يتحكم فيه شخص.
-
7:07 - 7:09ولأن الروبوتات تتفاعل مع بعضها البعض.
-
7:09 - 7:11فإنها تشعر بجيرانها،
-
7:11 - 7:12وتتابع بعضها.
-
7:12 - 7:18وهنا شخص واحد قادر على
قيادة هذه الشبكة من الأتباع. -
7:20 - 7:25وهذا ليس لأنها جميعها تعرف إلى أين يجب تتجه.
-
7:25 - 7:29ولكن لأنها فقط تتفاعل مع موقع جيراتها.
-
7:32 - 7:36(ضحك)
-
7:36 - 7:42التجربة التالية تشرح
المبدأ التنظيمي الثاني. -
7:43 - 7:47وهذا المبدأ يأتي مع مبدأ إخفاء الهوية.
-
7:47 - 7:52الفكرة الرئيسية هنا
-
7:52 - 7:56أن الروبوتات تُنكر هويات جيرانها.
-
7:56 - 7:59إذا طُلب منهم تشكيل شكل دائري،
-
7:59 - 8:02لا يهم العدد الذي أدرجته في التشكيل،
-
8:02 - 8:05أو كم عدد الروبوتات التي أخرجتها.
-
8:05 - 8:08ببساطة كل روبوت يتفاعل مع جاره.
-
8:08 - 8:13إنها مدركة تماما لحقيقة أنها
يجب أن تشكل شكل دائري، -
8:13 - 8:15ولكن بالتعاون مع جيرانها
-
8:15 - 8:19وتكون الشكل بدون إحداثيات مركزية.
-
8:20 - 8:22لو قمنا الآن بوضع هذه الأفكار سوية،
-
8:22 - 8:26فالفكرة الثالثة هي أننا نعطي هذه الروبوتات
-
8:26 - 8:30وصف رياضي للشكل الذي عليها إنشائه.
-
8:30 - 8:34وهذه الأشكال يمكن أن تتغير مع الزمن،
-
8:34 - 8:38وسترى هذه الروبوتات تبدأ بالشكل الدائري
-
8:38 - 8:41مرورا بالشكل المثلث ثم تنبسط في خط مستقيم،
-
8:42 - 8:43لتعود للشكل البيضاوي.
-
8:43 - 8:47وهي تفعل هذا بنفس نوع التنسيق الزمني
-
8:47 - 8:50الذي نراه في أسراب الطيور علي الطبيعة.
-
8:51 - 8:53إذا لماذا نعمل علي الأسراب؟
-
8:53 - 8:57دعوني أخبركم عن تطبيقين نحن مهتمون بهما.
-
8:58 - 9:01الأول يتعلق بالزراعة،
-
9:01 - 9:04التي من المحتمل أنها أكبر مشكلة تواجهنا
علي نطاق العالم. -
9:05 - 9:06كما تعلمون جيدًا،
-
9:06 - 9:10واحد من كل 7 أشخاص في هذا الكوكب
مصاب بسوء التغذية. -
9:10 - 9:13معظم الأراضي التي يمكننا زراعتها
هي بالفعل قد زُرعت. -
9:14 - 9:17وكفاءة معظم الأنظمة في العالم
في تحسُن مستمر، -
9:17 - 9:21لكن كفاءة نظامنا الإنتاجي
في الحقيقة تنخفض. -
9:21 - 9:25وهذا غالبا بسبب شُح المياه
و أمراض البذور وتغير المناخ -
9:25 - 9:27وبعض الأشياء الأخرى.
-
9:27 - 9:29إذا ماذا يمكن أن تفعل الربوتات؟
-
9:29 - 9:34حسنا، لقد تبنينا منهجا أسميناه
"Precision Farming" الإحكام الزراعي في المجتمع، -
9:34 - 9:39والفكرة الأساسية له
أن الربوتات تحلق عبر البساتين، -
9:39 - 9:42ثم نبني نماذج دقيقة لكل نبتة.
-
9:43 - 9:44تماما مثل الطب البشري،
-
9:45 - 9:49قد تتخيلون أننا نريد علاج كل مريض على حدة،
-
9:49 - 9:53لكن ما نود فعله،
أننا نريد بناء نماذج فردية للنباتات -
9:53 - 9:57ثم نخبر المزارع بما تحتاجه كل نبتة.
-
9:57 - 10:02في هذه الحالة النبتة تحتاج ماء
وسماد ومبيدات حشرية. -
10:03 - 10:06هنا سترى الروبوت يطير عبر بستان من تفاح،
-
10:06 - 10:09وبعد دقيقة ترى إثنان من رفقائه
-
10:09 - 10:10يفعلان نفس الشيء في الجانب الأيسر.
-
10:11 - 10:14ما تفعله الربوتات ببساطة
أنها تبني خريطة للبستان. -
10:14 - 10:17وداخل الخريطة خريطة لكل نبتة في البستان.
-
10:17 - 10:19(طنين الربوت)
-
10:19 - 10:21دعونا نرى كيف تبدو هذه الخرائط.
-
10:21 - 10:25في الفيديو القادم سترون الكاميرات
التي تستخدم علي هذا الروبوت. -
10:25 - 10:28في أعلى اليسار كاميرا أساسية ملونة.
-
10:30 - 10:33في منتصف اليسار كاميرا أشعة تحت الحمراء.
-
10:33 - 10:37وفي أسفل اليسار كاميرا حرارية.
-
10:37 - 10:40وعلي الشاشة الرئيسية
ترون بنية ثلاثية الأبعاد -
10:40 - 10:46لكل شجرة في البستان
حينما تعبر منها أجهزة الإستشعار. -
10:48 - 10:52متسلحين بمثل هذه المعلومات،
يمكن أن نفعل العديد من الأشياء. -
10:52 - 10:56الشي الأول والأهم الذي يمكننا فعله
بسيط جدًا: -
10:56 - 10:59حساب عدد الثمار في كل شجرة.
-
11:00 - 11:04بفعلك لهذا فإنك تخبر المزارع
كم ثمرة لديه في كل شجرة -
11:04 - 11:08وبهذا تعطيه القدرة
على تقدير المحصول في البستان، -
11:08 - 11:11وتحسين الإنتاجية ليواكب التيار.
-
11:12 - 11:13الشيء الثاني الذي يمكننا فعله هو
-
11:13 - 11:18أخذ نماذج النباتات
وإنشاء أشكال ثلاثية الأبعاد، -
11:18 - 11:20ومنها تقدير حجم ظل الشجرة،
-
11:20 - 11:24ثم ربط حجم الظل بحجم مساحة الورقة
في كل شجرة. -
11:24 - 11:26وهذا يسمي مؤشر مساحة الورقة.
-
11:26 - 11:28فإذا عرفت هذا المؤشر،
-
11:28 - 11:34تستطيع معرفة كمية عملية التمثيل الضوئي
المحتمل في كل نبتة. -
11:34 - 11:37الذي يخبرك مرة أخرى مدي صحيّة كل نبتة.
-
11:38 - 11:42أيضًا عبر الجمع بين البيانات البصرية
وتحت الحمراء، -
11:42 - 11:45يمكننا إحصاء المؤشرات مثل (NDVI) المؤشر الموحد لتباين الغطاء النباتي.
-
11:45 - 11:48وفي هذه الحالة بالتحديد يمكنك أن ترى
-
11:48 - 11:51أن هنالك بعض المحاصيل ليست جيدة كالأخرى.
-
11:51 - 11:55هذا يمكن تمييزه بسهولة من الصور،
-
11:55 - 11:57ليس فقط الصور البصرية،
-
11:57 - 12:00ولكن بتكامل كلاهما البصرية وتحت الحمراء.
-
12:00 - 12:01وأخيرًا،
-
12:01 - 12:05شيء نحن مهتمون به وهو الكشف المبكر
عن الإصابة في الإخضرار. -
12:05 - 12:07هذه شجرة برتقال
-
12:07 - 12:10كما ترون إصفرار الأوراق.
-
12:10 - 12:14والروبوتات تطير فوقها
ويمكنها إكتشاف ذلك بشكل تلقائي -
12:14 - 12:17تم ترسل تقريرًا للمزارع بأنه لديه مشكلة
-
12:17 - 12:18في هذا الجزء من البستان.
-
12:19 - 12:21أنظمة كهذه يمكنها فعلًا مساعدتنا.
-
12:22 - 12:27ونتصور أن المحاصيل يمكن أن تتحسن بنسبة 10%
-
12:27 - 12:31والأهم تخفيض المنصرفات، كالماء بنسبة 25%
-
12:31 - 12:34عند إستخدام أسراب الروبوتات الطائرة
-
12:35 - 12:41أخيرًا، أود منكم تحية الفريق
الذي إكتشف المستقبل -
12:41 - 12:46ياش مولغونكار وسكانغ ليو وجوزيف لويانو،
-
12:46 - 12:49المسؤولون عن الثلاثة أمثلة التي رأيتموها.
-
12:49 - 12:51شكرًا لكم.
-
12:51 - 12:57(تصفيق)
- Title:
- مستقبل الروبوتات الطائرة
- Speaker:
- فيجي كومار
- Description:
-
more » « less
في مختبره بجامعة بينسيلفينيا، إبتكر فيجي كومار وفريقه روبوتات طائرة مستوحين الفكرة من النحل. آخر إنجازاتهم: (Precision Farming) الزراعة الدقيقة، حيث أسراب الروبوتات ترسم خرائط وتعيد تشكيل وتُحلل كل نبتة وثمرة في البستان، ثم تمد المزراعين بالمعلومات التي تساعدهم في تحسين الإنتاج وإدارة إستهلاك المياه بطريقة ذكية.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:09
|
Mahmoud Aghiorly approved Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
Mohammed Basheer edited Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
|
Mohammed Basheer accepted Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
|
Mohammed Basheer edited Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
|
Mohammed Basheer edited Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
|
Mahmoud Aghiorly rejected Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
mohamed abukashawa accepted Arabic subtitles for Vijay Kumar | |
|
|
mohamed abukashawa edited Arabic subtitles for Vijay Kumar |