It's called a quadrotor because it has four propellars that spin & generate thrust

4本のプロペラが回転して推力を発生させるため、クアッドローターと呼ばれています。

This is the pilot controlling a vehicle with a radio transmitter

これは、無線送信機で車両を制御するパイロットです。

That's pretty neat.But if we take a short trip across the street

それはいいですね。でも、ちょっとした旅行で通りを渡ってみると

Of course looking both ways before we cross

もちろん渡る前に両方の道を見て

We come to this place for this quadrotor can fly by itself

このクワドローターが自分で飛べるようになるためにここに来ました

without any human help at all

人の手を借りずに

We don't even need a pilot

パイロットも必要ない

This flying robot can operate with extreme precision

超精密な動作が可能な空飛ぶロボット

in tight indoor spaces

狭い室内で

It can do some other pretty neat stuff as well

それはまた、他のいくつかのかなりきちんとしたものを行うことができます。

So if you're wondering how to make robots fly

どうやってロボットを飛ばせるのか？

You've come to the right place

あなたは正しい場所に来ている

Indoor Flying Robots!

屋内飛行ロボット!

A crash course

クラッシュコース

Maybe crash course isn't the right term

多分、クラッシュコースという言葉は適切な言葉ではないと思います。

Indoor Flying Robots!

屋内飛行ロボット!

An expedited learning experience

迅速な学習体験

To figure how to make robots fly

ロボットに空を飛ばせる方法を考える

we'll need to understand the basic physics of quadrotors

クワドローターの基本的な物理学を理解する必要があります。

How humans pilot them

人間がどのようにそれらを操縦するか

How we can use a computer to achieve the same task

パソコンを使って同じ作業をするには

And why the resulting flying robots can do more complex things

そして、その結果、空飛ぶロボットがより複雑なことができるようになったのはなぜでしょうか？

First let's take a quick look at the physics behind

まず、以下のような物理学を簡単に見てみましょう。

how the quadrotors fly

クワッドローターの飛び方

When the propellers spin they push downward on the air around

プロペラが回転すると、周りの空気を下に押し下げます。

Newton's third law tells us that the air applies in an equal & opposite

ニュートンの第三法則では、空気が均等＆反対に適用されることを教えてくれます。

reaction force on the propeller.When this lifting force

プロペラの反力を利用しています。

equals that of gravity the quadrotor achieves hoverfly

重力に等しいクアッドローターはホバーフライを実現します。

In order to bank one propeller spins slightly faster

片方のプロペラがわずかに速く回転するように、バンクさせるために

than the opposite one

反対より

This introduces a horizontal force in addition to the one opposing gravity

これは、重力に対抗するものに加えて、水平方向の力を導入します。

And the vehicle moves sideways

そして、車両は横に移動します。

That's great, but it didn't tell us how the quadrotor

それは素晴らしいことですが、クアドローターがどうなっているのかはわかりませんでした。

can rotate about it's vertical axis

垂直軸を中心に回転させることができます。

It turns out that newton's third law also applies to rotational force

ニュートンの第三法則が回転力にも適用されることがわかりました。

called 'Torque'

と呼ばれる 'TORQUE&#39。

When this two propellers spin they apply a torque to the air

この2つのプロペラが回転すると、空気にトルクがかかります。

in the clockwise direction. The air applies in equal and opposite reaction torque

時計回りの方向に。空気は等しく、反対の反応トルクで適用されます。

pushing the vehicle in a counterclock direction meanwhile the other two

反時計方向に車を押している間、他の2つは

motors spin in the other direction plus the reaction torque

モーターが他の方向に回転することに加えて、反作用トルク

pushes the vehicle clockwise

車を時計回りに押す

When all four motors are turned on the rotational force

4つのモーターをすべてオンにしたときの回転力

remember they are called 'Torque' s -balance each other

彼らはと呼ばれていることを覚えています 'トルクと呼ばれています。

In flight the vehicle turns by spinning two motors even so

飛行中は、2つのモーターを回転させることで車両が回転します。

slightly faster than the other two

僅差で

That went on the basic physics of how quadrotor flies

それはクアッドローターがどのように飛ぶのかという基本的な物理学の話になりました。

But before we can fly it robotically we need to know

しかし、ロボットで飛ばす前に知っておくべきことがあります。

how to control it. First let's figure out how a human would do that

どうやって制御するかまず、人間がどうやってそれをするかを考えてみましょう

The task can be broken down into four keysteps

タスクは4つのキーステップに分解することができます。

First, the pilot uses his eyes to observe the vehicle

まず、パイロットは目を使って車両を観察する

and figure out where it is and in which direction it's pointing

それがどこにあり、どの方向を指しているかを把握します。

In this example let's say the pilot see is the quadrotor is sinking

この例では、パイロットがクアッドローターが沈んでいることを見てみましょう。

Next, the pilot has to decide what control commands to give the vehicle

次に、パイロットはどのような制御コマンドを車両に与えるかを決定しなければなりません。

In this case, the pilot has to stop the vehicle from sinking

この場合、パイロットは車両の沈み込みを止めるために

And thus decides to increase the speed of all four propellars

そして、このようにして、すべての4つのプロペラの速度を増加させることを決定します。

To tell the quadrotor what is decided on the pilot uses a radio transmitter

パイロットが無線送信機を使用して決定されたものをクアッドローターに伝えるために

which is basically a fancy remote control

これは基本的に派手なリモコン

Finally the quadrotor listens for the radio commands

最後にクアッドローターは無線コマンドを待ちます。

and adjust the speed of each motor accordingly.

を設定し、それに応じて各モーターの速度を調整します。

Now let's see how each of these forces have to change in order to

では、それぞれの力がどのように変化するかを見てみましょう。

fly the quadrotor robotically

操縦する

In the first step, we use specialized cameras for vision

最初のステップでは、専用のカメラを使用してビジョンのために

and set up the pilot's eyes. The camera shine infrared light

とパイロットの目を設定します。カメラは赤外線ライトを照らす

which bounces off of more reflective markers on the vehicle

車のより多くの反射マーカーを跳ね返す

and go back to the camera

とカメラに戻る

A camera from the side point of view can tell how far the marker is

横から見たカメラでマーカーの位置がわかる

in the vertical direction and one horizontal direction

縦方向と横方向に

And a camera from the top point of view can tell how far the marker is in both

そして、上から見たカメラでは、マーカーがどのくらいの距離にあるのかが両方でわかるようになっています。

horizontal directions. Using some slightly more complicated mathematcs

横方向。少し複雑な数学を使って

we can use the points of view from 12 different cameras

12種類のカメラからの視点を利用できる

To determine the exact three dimensional position of the markers

マーカーの正確な三次元位置を決定するために

This process is executed many times for second to track the position

この処理を秒単位で何度も実行して位置を追跡します。

of the markers and pass the quadrotor in real time

マーカーの位置を確認し、リアルタイムでクアッドローターを通過させます。

In step two, we use a computer to handle the control commands

ステップ２では、コンピュータを使用して制御コマンド

in stead of the pilots brain. The computer program consists of a

パイロットの脳の代わりにコンピュータプログラムは

couple hundred lines of C++ code written by grad students

院生が書いた数百行のC++コード

who really don't get out much. It does essentially the same thing

本当にあまり外に出ない人たちです。基本的には同じことをしています。

as the pilot using the observed position of the quadrotor to evaluate

パイロットとして、観測されたクアッドローターの位置を使って評価を行います。

control commands. Only it does so in a much faster and less dramatic fshion

コントロールコマンド。ただ、それはより速く、劇的ではない方法で行われます。

In step three, the system uses a similar radio transmitter except a smaller one

ステップ3では、システムは、より小さいものを除いて、同様の無線送信機を使用します。

without any switches or control sticks.

スイッチやコントロールスティックを使わずに

Step four is exactly as the same as before. The quadrotor listens for

ステップ４は先ほどと全く同じです。クワドローターは

radio commands and adjust the speed of each motor accordingly.

無線コマンドを入力し、それに応じて各モーターの速度を調整します。

So we've updated all four steps in order to make the quadrotor

クワドローターを作るために、4つのステップをすべて更新しました。

fly entirely by itself. Now all we need is for our grad students

一人で完全に飛ぶことができます今必要なのは大学院生のために

to press the go button and voila. One of the reasons the robot

をクリックしてゴーボタンを押すとボイラが出てきます。ロボットが

fly more precisely than the human pilot is because this loop of information

人間のパイロットよりも正確に飛ぶことができるのは、情報のこのループがあるからです。

called a 'Feedback Control Loop' can be executed much more quickly by computers

と呼ばれるフィードバック制御ループは、コンピュータでより速く実行することができます。

In this case 200 times per second. This allows the researchers

この場合、1秒間に200回これにより、研究者は

to do cool things with these indoor flying robots. For instance,

これらの屋内飛行ロボットを使って クールなことをするために例えば

fly six of them at once but why not ten

六匹を一度に飛ばすのではなく、なぜ十匹ではないのか

They can teach the vehicles how to switch out their old batteries

古いバッテリーを交換する方法を車に教えることができます。

for new ones automically or stop propeller for swing

自動で新しいものにするか、またはスイングのためにプロペラを停止します。

They can even do flips like this one or this one or this one

彼らは、これやこれやこれやこれやこれのようなフリップを行うことができます。

And the fun doesn't stop with quadrotors. The same technology

楽しみはクアドローターだけではありません。同じ技術

can be applied to rig the shape into three wing aircraft. One more

は、形状を三翼機にリギングするために適用することができます。もう一つの

conventional fixed wing vehicles like this one, this one and this one

従来の固定翼車はこれやこれやこれやと

that can even fly in loops. Well hopefully you've learn the basics of how to make

ループで飛ぶこともできます。さて、うまくいけば、あなたが作る方法の基本を学びました。

robots fly. This concludes the crash course--I, I mean the expedited learning experience

ロボットは飛ぶこれでクラッシュコースは終了です つまり迅速な学習体験を意味しています