Ismerkedjünk meg a jövő káprázatos repülőgépeivel!

Mikor a drón szót halljuk, valószínűleg valami igen hasznosra vagy nagyon ijesztőre gondolunk. De lehet-e esztétikai értékük? Raffaello D'Andrea, az önálló rendszerek szakértője repülőgépeket tervez. Legutóbbi fejlesztései az önálló repülés határait feszegetik: a lebegő repülő szárnytól kezdve, amely ki tudja szabályozni a zavarokat, egészen a nyolc-légcsavaros gépig, amely nem kényes a helyzetére, sőt tovább az összehangolt mozgású apró mikro-quadkopterek sokaságáig. Ne lepődjünk meg, ha elkápráztat bennünket a kavargó, álomszerű repülőgépek látványa, amelyek a TED színpada fölött úgy táncolnak, mint a szentjánosbogarak.

Ami műkedvelők hobbijaként indult,

több milliárd dolláros iparággá válik.

Felügyelet, környezetvédelmi figyelés,
fotózás, film és újságírás:

csak néhány a kereskedelmi célú
drónok jövőbeni alkalmazásai közül.

Erre azok a képességek
teszik őket alkalmassá,

melyek fejlesztésén a kutatóhelyek
világszerte dolgoznak.

Pl. mielőtt a légi csomagszállítás

a társadalmi tudat részévé vált volna,

egy önálló légiflotta
hatméteres tornyot épített

1500 téglából

a franciaországi FRAC Központ
nézőközönségének szeme láttára.

Néhány éve kötelekkel kezdtek repülni.

A kipányvázott repülőkkel

igen szűk helyen nagy sebességet
és gyorsulást lehetett elérni.

Képesek önállóan feszített
szerkezeteket létrehozni.

Megtanulták, miként vigyenek terhet,

hogyan küzdjék le a zavaró hatásokat,

és hogyan reagáljanak a külvilágra.

Ma néhány új projektet mutatunk be,
most ezeken dolgozunk.

Célunk velük, hogy kitágítsuk

az önálló repülés határait.

Ahhoz, hogy a rendszer
önállóan működhessen,

ismernie kell minden mozgó
tárgy térbeli helyzetét.

Az ETH Zürichben lévő laborunkban

gyakran külső kamerákkal
határozzuk meg a tárgyak helyét.

Így az igen dinamikus feladatok

gyors fejlesztésére
összpontosíthatjuk erőnket.

A mai bemutatón azonban
a laborunkból kivált egyik cég,

a Verity Studios új helymeghatározó

technológiáját fogjuk használni.

Nincs külső kamera.

Minden repülőn helymeghatározásra
szolgáló érzékelők vannak,

és egy számítógép, amely megszabja,
hogy a repülő mit tegyen.

A repülő kívülről csak a "fölszállás"

és a "leszállás" parancsot kapja.

Ez ún. farokra szálló repülő;

esetében a "kecske is jóllakik
és a káposzta is megmarad."

Mint más merev szárnyú gépek,
ez is az előre repülésben hatékony,

sokkal inkább, mint a különféle
helikopterfajták.

De a többi merev szárnyú géptől eltérően

ez képes lebegni,

ami föl- és leszálláskor óriási előnyt

és sokoldalúságot jelent.

De nincsen rózsa tövis nélkül.

A farokra szállók egyik korlátja,

hogy érzékenyek pl. a széllökésekből
adódó zavarokra.

Új irányítórendszereket
és algoritmusokat fejlesztünk,

amik megküzdenek e korláttal.

Az az elv, hogy a gép képes legyen

magát bármely helyzetből kiszabályozni,

és teljesítményét öntanuló módon javítani.

(Taps)

Rendben.

Kutatás közben gyakran

fölmerülnek bennünk elvont alapkérdések,

s ezek a dolgok lényegére törnek.

Pl. az egyik ilyen kérdés:

minimum hány mozgó alkatrész
kell a szabályozott repüléshez?

Gyakorlati okai vannak,

amiért választ keresünk erre a kérdésre.

Pl. a helikopter

ezernyi mozgó alkatrészből áll;

mindegyikük sérülést okozhat.

Kiderült, hogy évtizedekkel ezelőtt

szakképzett pilóták olyan
távirányítású géppel repültek,

amelynek csak 2 mozgó alkatrésze volt:

a légcsavar és az oldalkormány.

Nemrég rájöttünk, hogy egy is elég.

Ez a monospinner,

a világ mechanikailag legegyszerűbb
irányítható repülője,

melyet csak pár hónapja találtak föl.

Csak egy mozgó része van: a légcsavar.

Nincs fékszárnya, csuklóspántja, csűrője,

más működtető szerkezete,
más vezérsíkja,

csak a légcsavarja.

Bár mechanikailag egyszerű,

sok minden végbemegy
az elektronikus agyában,

hogy stabilan repülhessen,
és a térben bárhová eljuthasson.

Bár még nincs kifinomult algoritmusa,

mint a farokra szállónak,

ami azt jelenti, hogy a reptetéséhez

nagyon pontosan kell fölhajítanom.

Mivel igen kicsi a valószínűsége,
hogy pont jól dobom,

tekintve, hogy mindenki engem néz,

a hajítás helyett inkább

levetítünk egy tegnap este fölvett videót.

(Nevetés)

(Taps)

Ha a monospinner
a takarékosságot példázza,

ez a nyolc-légcsavaros omnikopter gép

viszont a mértéktelenséget.

Mit kezdhetünk a többlettel?

Vegyük észre, hogy a gép
erősen szimmetrikus,

ezért nem kényes a helyzetére.

Ez hihetetlen képességet nyújt a számára.

Bárhová mozoghat a térben,
függetlenül attól,

melyik oldala merre néz,

és még akkor is, ha forog.

A működése elég összetett,

főként a 8 légcsavar által
keltett légáramlatok

kölcsönhatása miatt.

Egyesek közülük modellezhetők, mások
repülés közben tanulmányozhatók.

Figyeljük csak!

(Taps)

Ha a repülő jelen lesz
mindennapi életünkben,

akkor nagyon biztonságosnak
és üzembiztosnak kell lennie.

Ez a gép

2 db két-légcsavaros gépből áll.

Ez az órajárás irányába akar forogni,

a másik az ellenkező irányba.

Ha összeépítjük őket,

úgy tesznek, mint egy nagy
teljesítményű quadrokopter.

Ha valami baj történik,

pl. leáll a motor, a légcsavar,
az elektronika vagy az akku,

a gép - igaz, csökkentett üzemmódban -
képes továbbrepülni.

Ezt mindjárt szemléltetjük,
kiiktatva az egyik felét.

(Taps)

Az utóbbi bemutató egy példa

a szintetikus rajok kutatására.

A nagyszámú önálló,
összehangolt egyedek

új lehetőséget nyújtanak
az esztétikai kifejeződésre.

Kereskedelemben kapható mikro-
quadkopterekből indultunk ki,

melyek egyenként könnyebbek,
mint egy szelet kenyér,

és felruháztuk őket a helymeghatározó
megoldásunkkal

és egyedi algoritmusainkkal.

Mivel az egységek
ismerik térbeli helyzetüket

és önmagukat szabályozzák,

semmi sem korlátozza a számukat.

(Taps)

(Taps)

(Taps)

Reméljük, hogy a bemutatók
beindítják a fantáziájukat,

hogy gyökeresen új szerepkört
álmodjanak a repülőknek.

Pl. ott az a különlegesen biztonságos gép

arra vágyik, hogy lámpaernyő
lehessen a Broadway-en.

(Nevetés)

Az az igazság, hogy nehéz megjósolni

egy újsütetű technológia kihatásait.

Igazi jutalmunk az időtöltés
és maga az alkotás ténye.

Ez folyton emlékeztet minket,

milyen csodálatos
és varázslatos világban élünk,

amely lehetővé teszi
az okos, alkotó lényeknek,

hogy ilyen látványosan alakítsák.

Az, hogy ennek a technológiának

ekkora üzleti és gazdasági jövője van,

már csak hab a tortán.

Köszönöm.

(Taps)