Good morning. I'm here today to talk about autonomous flying beach balls.
بەیانیتان باش من ئهمڕۆ لێرهم تابدوێم لهبارهی
(Laughter)
لهبارهی سهربهخۆیی، تۆپی بالهی کهنار دهریاکان
No, agile aerial robots like this one. I'd like to tell you a little bit about the challenges in building these, and some of the terrific opportunities for applying this technology. So these robots are related to unmanned aerial vehicles. However, the vehicles you see here are big. They weigh thousands of pounds, are not by any means agile. They're not even autonomous. In fact, many of these vehicles are operated by flight crews that can include multiple pilots, operators of sensors, and mission coordinators.
نهخێر، ڕۆبۆته ئاسمانییه گرجوگۆڵهکان وهک ئهمه دهمهوێت ههندێ لهو بهرهنگاربوونهوانه لهبنیاتنانی ئهمهدا وه ههندێکیش له ههله جوانهکان لهجێ بهجێکردنی ئهم تهکنهلۆژیایهدا کهوابێت ئهم ڕۆبۆتانه سهر به فڕۆکه بێ فڕۆکهوانهکانن ههرچهنده، ئهوفڕۆکانه ی لێرهدا دهیانبینن گهورهن ههزاران پاوهن کێشیانه هیچ شێوهیهکی گرجوگۆڵییان تێدا نیە تهنانهت کۆنتڕۆڵی خۆشیان ناکهن لهڕاستیدا زۆرێک لهم فڕۆکانه کاریان پێدهکرێ لهلایهن گروپی فڕۆکهوانهکانهوه کهدهتوانرێ بهچهند فڕۆکهوانێ بهڕێوه ببرێت خستنهگهڕی ههستهوهرهکان وه ڕێکخهری ئهرکهکان
What we're interested in is developing robots like this -- and here are two other pictures -- of robots that you can buy off the shelf. So these are helicopters with four rotors, and they're roughly a meter or so in scale, and weigh several pounds. And so we retrofit these with sensors and processors, and these robots can fly indoors. Without GPS.
ئهوهی ئێمه گرنگی پێ دهدهین بهرهو پێشبردنی ڕۆبۆتی لهم جۆرهیه دوو وێنهی تریش ههن لهو ڕۆبۆتانهی که ناتوانیت بیکڕیت لهبازاڕدا نین کهواته ئهمانه هێلی کۆپتهرن به چوار پهروانهوه وه ئهوانه زۆر هاوسهنگن و هاوتان تهنها چهند پاوهندێک کێشیانه ئێمهش چاکسازیمان بۆ ئهمه کردووه بهههستهوهر و پڕۆسێسهرهکان وه ئهم ڕۆبۆتانه دهتوانن لهژوورهوهش بفڕن بهبێ ههبوونی جی پی ئێس
The robot I'm holding in my hand is this one, and it's been created by two students, Alex and Daniel. So this weighs a little more than a tenth of a pound. It consumes about 15 watts of power. And as you can see, it's about eight inches in diameter. So let me give you just a very quick tutorial on how these robots work.
ئهو ڕۆبۆتانهی کهلهدهستی مندایه ئهو جۆرهیه لهلایهن دوو قوتابییهوه دروست کراوه ئهلێکسس و دانیال ئهمه کێشی کهمێک کهمتره لهیهک لهسهر دهی پاوهنێک تهنها (١٥) وات وزهی دهوێت ههروهک دهیبینن بارستایی ههشت ئینج ڕێگهم بدهن با زۆر بهخێرایی کورتهیهکی فێرکاریتان بدهمێ لهسهر چۆنێتی کارکردنی ئهم ڕۆبۆتانه
So it has four rotors. If you spin these rotors at the same speed, the robot hovers. If you increase the speed of each of these rotors, then the robot flies up, it accelerates up. Of course, if the robot were tilted, inclined to the horizontal, then it would accelerate in this direction. So to get it to tilt, there's one of two ways of doing it. So in this picture, you see that rotor four is spinning faster and rotor two is spinning slower. And when that happens, there's a moment that causes this robot to roll. And the other way around, if you increase the speed of rotor three and decrease the speed of rotor one, then the robot pitches forward.
کهوابێت چوار پهروانهی ههیه ئهگهر ههرچوار پهروانهکه لهههمان کاتدا بخولێنێتهوه ڕۆبۆتهکه ده فڕێت ئهگهر خێرایی ههر یهکێ لهم پهروانانه زیاد بکهیت ئهو کاته ڕۆبۆتهکه دهفڕێ و خێرایی بهرز دهبێتهوه بێگومان، ئهگهر ڕۆبۆتهکه لار بۆوه ههڵکشایهوه و ژووری شاوڵی کهوابێت بهرز دهبێتهوه بهم ئاڕاستهیه بۆئهوهی وای لێبکهین لاربێت یهکێک لهم دوڕێگایه بهکار دههێنین کهوابێ لهم وێنهیه دا پهروانهی چوارهم، خێراتر دهخولێتهوه وه پهروانهی دوهمیش هێواش تره وهپاشان ئهوه ڕوودهدات ساتهوهختێک ههیه که والهم ڕۆبۆته دهکات بخولێتهوه وهبه پێچهوانهشهوه ئهگهر خێرایی پهروانهی سێیهمت زیاد کرد وه پهروانهی یهکهمیشت کهم کردهوه ئهوه ڕۆبۆتهکه بهرهو پێش دهکهوێتهڕێ
And then finally, if you spin opposite pairs of rotors faster than the other pair, then the robot yaws about the vertical axis. So an on-board processor essentially looks at what motions need to be executed and combines these motions, and figures out what commands to send to the motors -- 600 times a second. That's basically how this thing operates.
پاشان له کۆتایدا ئهگهر دوو جووتی دژیهک بسوڕێتهوه لهپهروانهکان خێراتر لهجوتهکهی تر پاشان ڕۆبۆتهکه دهسوڕێ و ڕاست بهرزدهبێتهوه پڕۆسێسهرێک لهڕووهکهی دانراوه لە بنەمادا ههڵی دهسهنگێنێت کام جوڵهیه جێ بهجێ بکرێ ئهم جوڵانهش له یهک دهدات وه دهشزانێت چ فهرمانێک بنێردرێ بۆ ئهنجام دانی ئهوجوڵانه ٦٠٠ جار له چرکهیهکدا ئهوهش بهشێوهیهکی بنهمایی ئهوهیه کهچۆن ئهم شته کاردهکات
So one of the advantages of this design is when you scale things down, the robot naturally becomes agile. So here, R is the characteristic length of the robot. It's actually half the diameter. And there are lots of physical parameters that change as you reduce R. The one that's most important is the inertia, or the resistance to motion. So it turns out the inertia, which governs angular motion, scales as a fifth power of R. So the smaller you make R, the more dramatically the inertia reduces. So as a result, the angular acceleration, denoted by the Greek letter alpha here, goes as 1 over R. It's inversely proportional to R. The smaller you make it, the more quickly you can turn.
کهواته، یهکێک لهلایهنە باشهکانی ئهم دیزاینه ئهوهیه، که کاتێک تۆ شتهکان بچووک دهکهیتهوه ڕۆبۆتهکه گرجوگۆڵ دهبێت ئهم (ئاڕه )ه درێژی ناسراوی ئهم ڕۆبۆتهیه لهڕاستیدا نیوه تیرهیهکه وه زۆر ڕاده هه یه کهدهگۆڕێ ئهگهر ئهو(ئاڕه )ه کهم بکهیتهوه وه ئهو دانهیهشیان کهله ههمووی گرنگترە گوژم یان توانای بهرگهگرتنه بۆ جوڵه کهواته ئهم گوژمه دهگهڕێتهوه ئهم گوژمه، کهسهرپهرشتی جوڵهی گۆشهیی دهکات پێوانهدهکرێ وهک هێزی پێنجهمی ئاڕ بۆیه تا (ئاڕ) کهمتربکهیتهوه ئهوا ئهوهنده ڕاستهوخۆت رگوژمی یهکهم دهبڕێتهوه وهک ئهنجامێک، گۆشهی جوڵه کهلێرهدا به پیتی یۆنانی ئاماژهی بۆ کراوه جارێک بهرزدهبێتهوه به سهر ئاڕدا ئهوهش ڕێژهی پێچهوانهییه بۆ ئاڕ ههتا کهمتری بکهیتهوه خێراتر دهتوانیت بیسوڕێنیتهوه
So this should be clear in these videos. On the bottom right, you see a robot performing a 360-degree flip in less than half a second. Multiple flips, a little more time. So here the processes on board are getting feedback from accelerometers and gyros on board, and calculating, like I said before, commands at 600 times a second, to stabilize this robot. So on the left, you see Daniel throwing this robot up into the air, and it shows you how robust the control is. No matter how you throw it, the robot recovers and comes back to him.
ئهوه دهبێت ڕوون بێ لهم ڤیدیۆیهدا وه لهلای خوارهوه ڕۆبۆتێک دهبینی ههڵگهڕانهوهی٣٦٠ پلهیی جێبهجێ دهکات لهکهمتر له نیو چرکهدا ههڵگهڕانهوهی چهند جاره کهمێک زیاتر لهجارێک پڕۆسێسهری سهر ڕووی ڕۆبۆتهکه ئاماژه وهردهگرێت لهپێوهری خێراییهکه ههروهها قیبلهنماکهش لهسهر ڕووهکهیهتی لێکی دهداتهوه، ههروهک پێشتر ووتم وهفهرمان دهدات٦٠٠جار لهچرکهیهکدا بۆ جێگیرکردنی ئهم ڕۆبۆتانه وه لهلای چهپهوه، دانیاڵ دهبینی که ئهم ڕۆبۆته ههڵدهدات بۆسهرهوه ئهوه نیشان دهدات کۆنتڕۆڵی چهند بههێزه کێشه نییه چۆن ههڵی دهدهیت ڕۆبۆتهکه دهگهڕێتهوه بۆلای
So why build robots like this? Well, robots like this have many applications. You can send them inside buildings like this, as first responders to look for intruders, maybe look for biochemical leaks, gaseous leaks. You can also use them for applications like construction. So here are robots carrying beams, columns and assembling cube-like structures. I'll tell you a little bit more about this. The robots can be used for transporting cargo. So one of the problems with these small robots is their payload-carrying capacity. So you might want to have multiple robots carry payloads. This is a picture of a recent experiment we did -- actually not so recent anymore -- in Sendai, shortly after the earthquake. So robots like this could be sent into collapsed buildings, to assess the damage after natural disasters, or sent into reactor buildings, to map radiation levels.
کهواتە، ڕۆبۆتی وا بۆدروست دهکرێت؟ ڕۆبۆتی هاوشێوهی ئهمه زۆرفرمان بهجێ دههێنێت دهتوانی بیان نێریته ناو بینایهکهوه وهک ئهمه وهک یهکهم پشکنهر بۆ گهڕان بهدوای کهسانی بێگانهدا یان بۆ گهڕان بهدوای لێچونێکی کیمیایی ئهندامی یان لێچونێکی گازی وهههروهها دهتوانی بهکاریان بێنی بۆکاری وهک بنیاتنان کهوابێت لێرهدا ڕۆبۆتمان هه یه که بار، کۆڵەکە ههڵدهگرێ ههروهها پارچهی لولهکی پێکهوه دهبهستێتهوه زیاتر شتتان لهوبارهیهوه بۆ باس دهکهم ڕۆبۆتهکان دهشێ بۆگواستنهوهی بار بهکاربێت یهکێک لهکێشهکانی ئهم ڕۆبۆته بچکۆلانه توانای بار ههڵگرتنیانه لهوانهیه بتهوێت چهند ڕۆبۆتێک بهکاربێنی بۆههڵگرتنی بار ئهمه وێتهی تاقی کردنهوهیهکی تازهیه که ئهنجاممان داوه لهڕاستیدا هی زۆر بهم دواییانه نیه له ساندی ماوهیهک پێش بومهلهرزهکه ڕۆبۆتی لهم شێوهیه دهشێ بنێردرێته ناو بینا ڕوخاوهکانهوه بۆههڵسانگاندنهکان پاش ڕوداوه سروشتیهکان یاخود بنێردرێته ناو وێستگه کانی وزهی ئهتۆم بۆ نهخشهکێشانی ڕادهیی تیشک دانهوهکان
So one fundamental problem that the robots have to solve if they are to be autonomous, is essentially figuring out how to get from point A to point B. So this gets a little challenging, because the dynamics of this robot are quite complicated. In fact, they live in a 12-dimensional space. So we use a little trick. We take this curved 12-dimensional space, and transform it into a flat, four-dimensional space. And that four-dimensional space consists of X, Y, Z, and then the yaw angle.
بۆیه کێشهیهکی سهرهکی ئهوهیه کهدهبێ ڕۆبۆتهکان لێکدانهوه بکهن ئهگهرکرا سهربهخۆبن بهشێوهیهکی بنهڕهتی ههتا بزانن کهچۆن لهخاڵی ئهی بچن بۆ بی کهواته ئهمانه توشی کهمێک ململانێ دهبن چونکه جوڵهی ئهم ڕۆبۆتانه زۆر ئاڵۆزه لهڕاستیدا، ئهوان لهبۆشاییهکی ١٢ دووریدان بۆیه فێڵی بچوکی لێدهکهین ئهم بۆشاییه ١٢ دوورییه چه ماوهیهوه دهردهکهین و دهیگۆڕین بۆ ڕوویهکی بۆشایی تهختی ٤ دووری وه ئهو بۆشاییه ٤ دوورییه پێک دێت له ئیکس.وای.زیت. وه پاشان گۆشهیهکی نیمچه داخراو
And so what the robot does, is it plans what we call a minimum-snap trajectory. So to remind you of physics: You have position, derivative, velocity; then acceleration; and then comes jerk, and then comes snap. So this robot minimizes snap. So what that effectively does, is produce a smooth and graceful motion. And it does that avoiding obstacles. So these minimum-snap trajectories in this flat space are then transformed back into this complicated 12-dimensional space, which the robot must do for control and then execution.
کهواتە ڕۆبۆتهکه چی دهکات نهخشهی ئهوه دهکێشێ کهئێمه پێیدهڵێین نزمترین خاڵ له بڕی سهرئاڕاسته ئەوە فیزیاتان بیر دەخاتەوە ئێوه پێگهتان ههیه، پێکهاته، گوژم وهپاشان خێرایی وهپاشان لهرزین دێت وە دواتر دهرچون دێت ئهم ڕۆبۆته خێرایی دهرچون کهم دهکاتهوه وهئهوهش که بهشێوهیهکی کاریگهر ئهنجامی دهدات ئهنجام دانی جوڵهیهکی نهرم و گورجوگۆڵانهیه ئهوه ئهنجام دهدات بۆ خۆپاراستن له بهربهستهکان ئهمه نزمترین خاڵی دهرچونه لهسهر ئهم ڕوهتهخته پاشان گێڕدرایهوه بۆئهم بۆشاییه ئاڵوزه ١٢ دوورییه که دهبێت ڕۆبۆتهکه ئهنجامی بدات بۆ کۆنتڕۆڵ کردن و جێبهجێ کردن
So let me show you some examples of what these minimum-snap trajectories look like. And in the first video, you'll see the robot going from point A to point B, through an intermediate point.
ڕێم بدهن ههندێ نمونهتان نیشان بدهم کهئهمه نزمترین خاڵی دهرچونه کە شێوەکەی ئاوایە وه له ڤیدیۆی یهکهمدا ڕۆبۆتهکه دهبینین کهله خاڵی ئهی دهچێت بۆ خاڵی بی به خاڵێکی ناوهندیدا
(Whirring noise)
So the robot is obviously capable of executing any curve trajectory. So these are circular trajectories, where the robot pulls about two G's. Here you have overhead motion capture cameras on the top that tell the robot where it is 100 times a second. It also tells the robot where these obstacles are. And the obstacles can be moving. And here, you'll see Daniel throw this hoop into the air, while the robot is calculating the position of the hoop, and trying to figure out how to best go through the hoop. So as an academic, we're always trained to be able to jump through hoops to raise funding for our labs, and we get our robots to do that.
بۆیه بهشێوهیهکی ڕوون ڕۆبۆتهکه توانای ههیه بۆ جێبهجێکردنی ههرجوڵهیهکی چهماوه ئهمانه جوڵهی بازنهیین کهڕۆبۆتهکه نزیکهی ٢ گێگا بهکاردههێنێت لێرهدا بهبهرزییهوه کامێرای جوڵهمان ههیه لهسهرهوه کهبهڕۆبۆتهکه دهڵێ که بهربهستهکان لهکوێدان کهبه ڕۆبۆتهکه دهڵێ له کوێدایه ١٠٠ جار لهچرکهیهکدا وهبهربهستهکان دهشێت جوڵاوبن لێرهدا دانیاڵ دهبینین که چێوهیهکی بازنهیی ههڵدهداته ههوا لهکاتێکدا که ڕۆبۆتهکه پێگهی چێوه بازنهکه دهژمێرێت وه ههوڵ دهدهن کهچۆن بهباشترین شێوه بهناو چێوه بازنهکاندا تێپهڕن بۆیه وهک ئهکادیمیایهک ههمیشه وهها ڕاهێنراون کهبتوانن بهناوچێوهی بازنهیدا بازبدهن بۆ بهرزکردنهوهی توانای دارایی تاقیگهکانمان وهئێمهش وهها لهڕۆبۆتهکانمان دهکهین
(Applause)
چهپڵه لێدان
So another thing the robot can do is it remembers pieces of trajectory that it learns or is pre-programmed. So here, you see the robot combining a motion that builds up momentum, and then changes its orientation and then recovers. So it has to do this because this gap in the window is only slightly larger than the width of the robot. So just like a diver stands on a springboard and then jumps off it to gain momentum, and then does this pirouette, this two and a half somersault through and then gracefully recovers, this robot is basically doing that. So it knows how to combine little bits and pieces of trajectories to do these fairly difficult tasks.
شتێکی تریش که ڕۆبۆت دهتوانێت بیکات بیرهاتنهوهی پارچهکانی سهر ڕێگاکهیهتی که فێر بووه یان پێشتر بهرنامهڕێژکراوه لێرهدا ڕۆبۆتێک دهبینی که دهیبهستێتهوه ئهو جوڵهیهی که گوژمی زیاتردهکات وهپاشان ئاڕاستهکهی دهگۆڕێ و ڕێک دهبێتهوه پێویسته وابکات چونکه ئهو بۆشاییهی کهلهپهنجهرهکهدایه بهرزی زۆرتره وهک لهپانی ڕۆبۆتهکه وهک مهلهوانێک که لهسهر تهختهی بازدانێکی مهلهوانگه وهستابێ وه بازدهدات لهسهری بۆ زیادکردنی گوژمهکهی پاشان ئهوخولانهوهیه ئهنجام دهدا، ئهم دوو بازنه و نیوه ئهنجام دهدات بهگورجوگۆڵی ڕێک دهبێتهوه ئهم ڕۆبۆته بهشێوهیهکی بنهڕهتی ئهوه ئهنجام دهدات کهواتە ئهوه دهزانێ کهچۆن پارچهی بچوک پێکهوه ببهستێتهوه لهگهڵ پارچهکانی سهر ڕێگهکهی دا بۆئهنجامدانی ئهم فرمانه ئاڵۆزانه
So I want change gears. So one of the disadvantages of these small robots is its size. And I told you earlier that we may want to employ lots and lots of robots to overcome the limitations of size. So one difficulty is: How do you coordinate lots of these robots? And so here, we looked to nature. So I want to show you a clip of Aphaenogaster desert ants, in Professor Stephen Pratt's lab, carrying an object. So this is actually a piece of fig. Actually you take any object coated with fig juice, and the ants will carry it back to the nest. So these ants don't have any central coordinator. They sense their neighbors. There's no explicit communication. But because they sense the neighbors and because they sense the object, they have implicit coordination across the group.
دهمهوێت بچمه سهر لایهنێکی تر یهکێک لهلایهنه خراپهکانی ئهم ڕۆبۆته بچوکانه قهبارهکهیانه وه پێشتریش پێم وتن کهدهشێت ژمارهیهکی زۆر ڕۆبۆت بخهینه سهرکار بۆزاڵ بوون بهسهر دیاری کراوی قهبارهدا یهکێک لهئهستهمهکان چۆن ئهم ههموو ڕۆبۆته ڕێکدهخهیت؟ وهههروهها لێرهدا ئێمه سهیرێکی سروشتمان کرد دهمهوێت کلیپێکتان نیشان بدهم لهسهر مێروولهی ئهفه ینۆگاستهری بیابانی لهتاقیگهی پڕۆفیسۆر ستیفن پڕاتدان شتێکیان ههڵگرتووه کهواتە لهڕاستیدا ئهمه پارچهیهک ههنجیره لهڕاستیدا ههرشتێک ئاوی ههنجیرهکهی پێوهبێت دهیبهیت وهمێروولهکان دهیان بهنهوه بۆ ناو ڵانهکانیان ئهم مێروولانه ڕێکخهرێکی ناوهندییان نییه ئهوان ههست بهدراوسێکانیان دهکهن هیچ پهیوهندیهکی ڕاستهوخۆیان نیه بهڵام بههۆی ههستکردنیان بهدراوسێکانیان وه بههۆی ههستکردنیشیان بهشت ڕێک خستنێکی ناوهندیان ههیه لهناو گروپهکاندا
So this is the kind of coordination we want our robots to have. So when we have a robot which is surrounded by neighbors -- and let's look at robot I and robot J -- what we want the robots to do, is to monitor the separation between them, as they fly in formation. And then you want to make sure that this separation is within acceptable levels. So again, the robots monitor this error and calculate the control commands 100 times a second, which then translates into motor commands, 600 times a second. So this also has to be done in a decentralized way. Again, if you have lots and lots of robots, it's impossible to coordinate all this information centrally fast enough in order for the robots to accomplish the task. Plus, the robots have to base their actions only on local information -- what they sense from their neighbors. And then finally, we insist that the robots be agnostic to who their neighbors are. So this is what we call anonymity.
ئهمه جۆرێکه لهڕێک خستن کهدهمانهوێت لهڕۆبۆتهکانماندا ههبێت بۆیه کاتێک ڕۆبۆتێکمان ههیه که بهدراوسێکانیان دهورهدراون وه با سهیرێکی ڕۆبۆت ئای وه ڕۆبۆت جهی بکهین کهچیمان دهوێ تا ڕۆبۆتهکان ئهنجامی بدهن بۆ چاودێری کردنی بۆشایی جیاکهرهوهی نێوانیان وه پاشان ئهوان زانیارییهکانیان بنێرن پاشان دهتهوێت دڵنابیتهوه ئهم دووریه جیاکهرهوهیه لهسنورێکی قبوڵ کراودا دهبێت بۆیه جارێکی تر ڕۆبۆتهکان چاودێری ئهم کهموو کورتیانه دهکهن وه فهرمانهکانی کۆنتڕۆڵ دهژمێرن ١٠٠ جار لهچرکهیهکدا که لهپاشاندا دهگوازرێتهوه بۆ فهرمانه بزوێنهرهکان ٦٠٠ جار لهچرکهیهکدا وهئهمهش دهبێت ئهنجام درابێت بهشێوهیهکی ناوهندی جارێکی تر، ئهگهر ژمارەیەکی زۆر ڕۆبۆتت ههبێت ئهوه ئاستهمه کهههموو ئهم زانیاریانه بهشێوهیهکی ناوهندی ڕێک بخهین بهشی پێویست خێرایی بۆ ڕۆبۆتهکان ههتاوهکو فهرمانهکه جێبهجێ بکات وهههروهها دهبێت ڕۆبۆتهکان کردارهکانیان بکهن بهناوهندی تهنها لهبارهی زانیاری ناوچهییهوه کهههستی پێدهکهن لهلایان دراوسێکانیانهوه لهکۆتایدا ئێمه سورین لهسهر ئهوهی ڕۆبۆتهکان دهبێ نهزان بن که کێ دراوسێکهیهتی وه ئهمهش پێیدهڵێن بێئاگایی
So what I want to show you next is a video of 20 of these little robots, flying in formation. They're monitoring their neighbors' positions. They're maintaining formation. The formations can change. They can be planar formations, they can be three-dimensional formations. As you can see here, they collapse from a three-dimensional formation into planar formation. And to fly through obstacles, they can adapt the formations on the fly. So again, these robots come really close together. As you can see in this figure-eight flight, they come within inches of each other. And despite the aerodynamic interactions with these propeller blades, they're able to maintain stable flight.
ئهوهی دهمانهوێت دوای ئهمه نیشانتان بدهم ڤیدیۆیهکه له ٢٠ دانه لهم ڕۆبۆته بچوکانه کهلهڕیزبهندیدا دهفڕن ئهوان پێگهی دراوسێکانیان دهپشکنن ئهوان ڕیزبهندییهکه تێک نادهن ڕیزبهندییهکه دهشێت بگۆڕێ دهکرێ ئهوان ڕیزبهندیهکهیان ڕێک بێت دهکرێت ڕیزبهندییهکی پێکهاته سێ دووری بێت وهک ئهوهی دهیبینن لێرهدا ئهوان ههڵدهوهشێنهوه لهڕیزبهندی سێ دووریدا بۆ شێوهیهکی ڕێک وه ههروهها بفڕن به ناو بهربهستهکاندا ئهوان دهتوانن شێوهیهک بنوێنن لهکاتی فڕیندا جارێکی تر، ئهم ڕۆبۆتانه دهشێ زۆر نزیک ببنهوه لهیهکهوه وهک لهم شێوه فڕینه ههشتیهدا دهیبینن هێندهی چهند ئینجێک نێوانیان دهبێت لهگهڵ کارلێک کردنه ههواییهکانیان بۆباڵی پهروانهکانییان ئهوان دهتوانن شێوهی فڕینی جێگیر بهرجهسته بکهن
(Applause)
چەپڵە لێدان
So once you know how to fly in formation, you can actually pick up objects cooperatively. So this just shows that we can double, triple, quadruple the robots' strength, by just getting them to team with neighbors, as you can see here. One of the disadvantages of doing that is, as you scale things up -- so if you have lots of robots carrying the same thing, you're essentially increasing the inertia, and therefore you pay a price; they're not as agile. But you do gain in terms of payload-carrying capacity.
ههر جارێک فێربیت لهڕیزبهندیدا بفڕی ئهوه دهتوانی بههاوکاری شتومهک ههڵبگری وهئهمهی ئێستا نیشانی دهدات کهدهتوانێت دوو هێنده، سێ هێنده،چوار هێندهی بکهین هێزی ڕۆبۆتهکان تهنها بۆ کۆکردنهوهیهک وهک تیمێک لهدراوسێکان ، ، وهک ئهوهی دهیبینی لێرهدا یهکێک لهلایهنه خراپهکانی ئهنجامدانی ئهمه ئهوهیه، ههر کهشتهکانت نیشانهکرد ئهگهر کۆمهڵێ رۆبۆتت ههبوو ههمان شتیان لهکاتێکداههڵگرت ئهوه تۆ بهشێوهیهکی کاریگهر و بنهمایی تهمهڵی زیاد دهکهیت بۆیه تۆ نرخهکهی دهدهیت. ئهوان زۆر گورجوگۆڵ نین بهڵام تۆ توانای ههڵگرتنی باریان زیاتر دهکهیت
Another application I want to show you -- again, this is in our lab. This is work done by Quentin Lindsey, who's a graduate student. So his algorithm essentially tells these robots how to autonomously build cubic structures from truss-like elements. So his algorithm tells the robot what part to pick up, when, and where to place it. So in this video you see -- and it's sped up 10, 14 times -- you see three different structures being built by these robots. And again, everything is autonomous, and all Quentin has to do is to give them a blueprint of the design that he wants to build.
وهکردارێکی تر دهمهوێت نیشانتانی بدهم جارێکی تر، ئهمه لهناو تاقیگهکهماندایه ئهم کاره لهلایهن کوانتین لیندسی ئهنجام دراوه کهقوتابیهکی دهرچووه ئهم سیستهمه بیرکارییه بهشێوهیهکی سهرهکی بهم ڕۆبۆته دهڵێت کهچۆن بهشێوهیهکی سهربهخۆ شێوهخشتهکی بنیاد بنێت لهپێکهاتهیی شێوه دنگهیی بۆسیستهمی ژمێریاریهکه بهڕۆبۆتهکه دهڵێت که چی بهشێک ههڵبگرێ کهی و لهکوێدا دهیبینێ بۆیه لهم ڤیدیۆییهدا دهیبینی که ١٠ بۆ ١٤ جار خێراکراوه سێ پێکهاتهی جیاواز دهبینی لهلایهن ئهم ڕۆبۆتانهوه بنیات نراوه دووباره، ههمووشتێ سهربهخۆیه ههموو ئهوهی کهدهبێت کوینتین بیکات ئهوهیه که نهخشهیهکیان پێبدات لهبارهی ئهو دیزاینهی کهدهیهوێ بنیاتی بنێت
So all these experiments you've seen thus far, all these demonstrations, have been done with the help of motion-capture systems. So what happens when you leave your lab, and you go outside into the real world? And what if there's no GPS? So this robot is actually equipped with a camera, and a laser rangefinder, laser scanner. And it uses these sensors to build a map of the environment. What that map consists of are features -- like doorways, windows, people, furniture -- and it then figures out where its position is, with respect to the features. So there is no global coordinate system. The coordinate system is defined based on the robot, where it is and what it's looking at. And it navigates with respect to those features.
بۆیه ههمووئهو شارهزایانهی کهبینیت وه ههموو ئهم سهلماندنانه یارمهتی سیستهمی تۆمارکردنی جوڵهی خێرا ئهنجام دهدات چی ڕوودهدات کاتێ کهتۆ تاقیگهکهت بهجێدههێڵی دهچیته دهرهوه بۆ جیهانی ڕاستهقینه لهکاتێکدا که هیچ جی پی ئێس نییه ئهم ڕۆبۆته بهکامێرهیهکهوه دروست کراوه وهتیشکی لێزهری ئاڕاسته دیاریکهر وهپشکنهرێکی لێزهر ئهم ههستهوهرانه بەکاردههێنێت بۆبنیات نانی نهخشهیهکی ژینگهی دهوروبهری ئهوهی که ئهو نهخشیهیه پێک دههێنێ تایبهت مهندیەکانن وهکو دهرگای چونه ژوورهوه، پهنجهرهکان خهڵکهکان، کهلوپهلی ناو ماڵهکان وهپاشان ئهوجێگهیه دیاری دهکات که لهکوێدایه لهگهڵ ڕێزگرتنی ئهو خهسڵهتانه بۆسیستهمێکی جیهان گیری ڕێکخستن سیستهمی ڕێکخستنهکه ناسێنراوه لهناو ڕۆبۆتهکاندا لهکوێیهو بۆچی دهگهڕێت وه دهجوڵێتهوه لهگهڵ ڕێز بۆ ئهو خهسڵهتانه
So I want to show you a clip of algorithms developed by Frank Shen and Professor Nathan Michael, that shows this robot entering a building for the very first time, and creating this map on the fly. So the robot then figures out what the features are, it builds the map, it figures out where it is with respect to the features, and then estimates its position 100 times a second, allowing us to use the control algorithms that I described to you earlier. So this robot is actually being commanded remotely by Frank, but the robot can also figure out where to go on its own. So suppose I were to send this into a building, and I had no idea what this building looked like. I can ask this robot to go in, create a map, and then come back and tell me what the building looks like. So here, the robot is not only solving the problem of how to go from point A to point B in this map, but it's figuring out what the best point B is at every time. So essentially it knows where to go to look for places that have the least information, and that's how it populates this map.
دهمهوێت کلیپێکتان نیشان بدهم لهبارهی پێش کهوتنێکی ژمێریاریانه لهلایەن فرانک شین وه پڕۆفیسۆر ناثان مایکڵ کهنیشانی دهدات ڕۆبۆتێک دهچێته ناو بینایهکهوه بۆ یهکهم جار وهئهم نهخشهیه دروست دهکات بهدهم فڕینهوه وهڕۆبۆتهکه دوایی بۆی دهرکهوت کهخهسڵهتهکان چین ئهو نهخشه دروست دهکات وهبۆی دهردهکهوێت کهلهکوێدایه لهگهڵ ڕێزگرتنی خهسڵهتهکان وهپێگهکهی خۆی ههڵدهسهنگێنێ ١٠٠ جار لهچرکهیهکدا کهڕێگهمان پێدهدات ژمێریاریهکهی ئهو کۆنتڕۆڵ بکهین کهپێشتر بۆم باسکردن ئهم ڕۆبۆته لهڕاستیدا فهرمانی پێکراوه لهدوورهوه لهلایەن فرانک وهههروهها ڕۆبۆتهکه دهتوانێت بزانێ لهخۆیهوه بۆ کوێ بچێت لێکیبدهنهوه ؛هئهگهر ئهمهم بناردایه بۆ ناو بیناکه وههیچ بیرۆکهیهکم نهبوو کهئهم بینایه دهبێت چۆن بێت من دهتوانم بهم ڕۆبۆته بڵێم بچێته ژوورهوه نهخشهیهک دروست بکات وهبیگهڕێنێتهوه و پێم بڵێت کهئهم بینایه لهناوهوه چۆنه بۆیه لێرهدا، ڕۆبۆتهکه تهنها کێشه چارهسهر ناکات کهچۆن لهخاڵی ئهی بچێت بۆ بی لهسهرئهم نهخشهیه بهڵکو دهرخستنی ئهوهیه کهباشترین خاڵی بی چیه ههموو جارێک بۆیه ههرلهبنەماوه ئهو دهزانێ که بۆ کوێ بچێت کهبچێ بۆ ئهو جێگایانهش که کهمترین زانیاری لهبارهوه ههیه وه ئاوهها ئهونهخشهیه پڕ دهکاتهوه
So I want to leave you with one last application. And there are many applications of this technology. I'm a professor, and we're passionate about education. Robots like this can really change the way we do K-12 education. But we're in Southern California, close to Los Angeles, so I have to conclude with something focused on entertainment. I want to conclude with a music video. I want to introduce the creators, Alex and Daniel, who created this video.
دهمهوێت بهجێتان بێڵم لهگهڵ کۆتادا کاردا چهندین بهکارهێنان ههیه بۆ ئهم تهکنهلۆژیایه من پڕۆفیسۆرم، وهئێمه ئارهزوومهندی زانست و پهروهردهین لهڕاستیدا ڕۆبۆتی لهم شێوهیه دهتوانێ ئهوڕێگهیه بگۆڕێ که ئێمه کهی ئهنجام دهدهین لهسهروبهندی پهروهردهی ١٢ دا بهڵام ئێمه کالیفۆڕنیای باشورین نزیکی لۆس ئهنجلس بۆیهدهبێ جهخت بکهمهوه لهبارهی شتێکهوه کهتیشک بکاته سهر ڕابواردن دهمهوێت کۆتایی پێبێنم بهڤیدیۆییهکی میوزیک دهمهوێت داهێنهران، (ئهلیکس و دانیال) تان پێ بناسێنم کهئهم ڤیدیۆییهیان دروست کردووه
(Applause)
چهپڵه لێدان
So before I play this video, I want to tell you that they created it in the last three days, after getting a call from Chris. And the robots that play in the video are completely autonomous. You will see nine robots play six different instruments. And of course, it's made exclusively for TED 2012. Let's watch.
بۆیه پێش ئهوهی ئهم ڤیدیۆییه ئیش پێبکەم دهمهوێت پێتان بڵێم که ئهوان ئهو ڤیدیۆییهیان لهسێ ڕۆژی ڕابردودا دروستکردووه پاش وهرگرتنی پهیوهندییهک لهکریسهوه وه ئهو ڕۆبۆتانهی له ڤیدیۆکهدان بهتهواوی سهربهخۆن نۆ ڕۆبۆت دهبینن که شهش ئامێری میوزیکی جیاواز دهژەنن وهبهدڵنیایشهوه، ئهمه تایبهت به ٢٠١٢ی (تێد) دروست کراوه با بیبینین
(Sound of air escaping from valve)
(Music)
(Whirring sound)
(Music)
مۆسیقا
(Applause) (Cheers)
چهپڵه لێدان