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What started as a platform for hobbyists
翻訳: Yuko Masubuchi 校正: Yasushi Aoki
is poised to become a multibillion-dollar industry.
元は趣味の道具だったものが
Inspection, environmental monitoring, photography and film and journalism:
数十億ドル規模の産業に なろうとしています
these are some of the potential applications for commercial drones,
調査 環境モニタリング 写真 映画 報道
and their enablers are the capabilities being developed
これは商用ドローンの 応用例ですが
at research facilities around the world.
世界中の研究施設で 開発されている能力が
For example, before aerial package delivery
それを可能にしています
entered our social consciousness,
例えばドローン宅配便が
an autonomous fleet of flying machines built a six-meter-tall tower
一般の関心を引く ようになる以前に
composed of 1,500 bricks
フランスのFRACセンターでは
in front of a live audience at the FRAC Centre in France,
聴衆の目の前で 自律飛行ロボットが
and several years ago, they started to fly with ropes.
1500個のレンガで 6メートルの塔を建てています
By tethering flying machines,
数年前には ロープを持って飛び始め
they can achieve high speeds and accelerations in very tight spaces.
繋がれた飛行ロボットが
They can also autonomously build tensile structures.
ごく狭い空間で 高速飛行や 加速を行えるようになり
Skills learned include how to carry loads,
伸縮性の構造物も 自律的に作れます
how to cope with disturbances,
ドローンが身に付けてきた技術には 荷物運搬
and in general, how to interact with the physical world.
制御喪失状態への対応や
Today we want to show you some new projects that we've been working on.
一般に外界と相互作用する 方法があります
Their aim is to push the boundary of what can be achieved
今日は 現在手がけている 新プロジェクトを紹介します
with autonomous flight.
自律飛行で 可能なことの限界を
Now, for a system to function autonomously,
押し広げよう というのが狙いです
it must collectively know the location of its mobile objects in space.
システムが自律的に 働くためには
Back at our lab at ETH Zurich,
各移動体の空間的位置を 集合的に把握する必要があります
we often use external cameras to locate objects,
チューリッヒ工科大学の 我々の研究室では
which then allows us to focus our efforts
物体の位置把握を 外部カメラですることで
on the rapid development of highly dynamic tasks.
高度にダイナミックな作業を
For the demos you will see today, however,
短期開発することに 集中できました
we will use new localization technology developed by Verity Studios,
今日ご覧いただく実演では
a spin-off from our lab.
我々の研究室からスピンオフした ベリティー・スタジオが開発した
There are no external cameras.
新しい測位技術を 使います
Each flying machine uses onboard sensors to determine its location in space
外部カメラはなく
and onboard computation to determine what its actions should be.
各飛行体に 空間における 自分の位置を把握するセンサーと
The only external commands are high-level ones
取るべき行動を決定する コンピューターを搭載しています
such as "take off" and "land."
外から与える指示は
This is a so-called tail-sitter.
「離陸せよ」「着陸せよ」といった 高水準のものだけです
It's an aircraft that tries to have its cake and eat it.
これは「テイルシッター」と 呼ばれるもので
Like other fixed-wing aircraft, it is efficient in forward flight,
2つの相反する要求を 実現します
much more so than helicopters and variations thereof.
他の固定翼機と同様に
Unlike most other fixed-wing aircraft, however,
ヘリコプター型のものと比べ 効率よく水平飛行できます
it is capable of hovering,
しかし固定翼機の多くとは違って
which has huge advantages for takeoff, landing
ホバリングが可能です
and general versatility.
これにより離着陸が容易で
There is no free lunch, unfortunately.
多様な使い方ができます
One of the limitations with tail-sitters
しかし利点がただで 手に入るわけではなく
is that they're susceptible to disturbances such as wind gusts.
テイルシッターの 欠点の1つは
We're developing new control architectures and algorithms
突風のような 大気の乱れに弱いことです
that address this limitation.
その点を補うための 新たな制御機構と
The idea is for the aircraft to recover
アルゴリズムを 開発しています
no matter what state it finds itself in,
基本的な方針は
and through practice, improve its performance over time.
どのような状態からでも 制御を回復できるようにすること
(Applause)
また 経験から性能を改善できる ようにするということです
OK.
(拍手)
When doing research,
よし
we often ask ourselves fundamental abstract questions
研究においては
that try to get at the heart of a matter.
私たちはよく 問題の核心を突くような
For example, one such question would be,
根本的で抽象的なことを 自問します
what is the minimum number of moving parts needed for controlled flight?
例えば こんな質問です
Now, there are practical reasons
飛行制御には可動部分が 最低いくつ必要か?
why you may want to know the answer to such a question.
この答えを 知りたいと思う
Helicopters, for example,
実用的な理由があります
are affectionately known as machines with a thousand moving parts
例えばヘリコプターは
all conspiring to do you bodily harm.
何千もの可動部分が ひしめいていて
It turns out that decades ago,
人を傷つけようとする機械として お馴染みです
skilled pilots were able to fly remote-controlled aircraft
何十年か前に
that had only two moving parts:
熟練パイロットが 遠隔操作に成功した飛行機には
a propeller and a tail rudder.
可動部分がたった2つ
We recently discovered that it could be done with just one.
プロペラと方向舵 しかありませんでした
This is the monospinner,
最近 我々は可動部分を 1つにできることを発見しました
the world's mechanically simplest controllable flying machine,
これは「モノスピナー」で
invented just a few months ago.
構造的に最もシンプルな 制御飛行可能な機体です
It has only one moving part, a propeller.
ほんの数か月前に 開発しました
It has no flaps, no hinges, no ailerons,
可動部分はたった1つ プロペラだけです
no other actuators, no other control surfaces,
フラップも 蝶番も 補助翼もなく
just a simple propeller.
作動装置も 操縦翼面も 一切ありません
Even though it's mechanically simple,
プロペラが1枚だけです
there's a lot going on in its little electronic brain
機械的にはシンプルでも
to allow it to fly in a stable fashion and to move anywhere it wants in space.
安定した姿勢で 自由に飛べるようにするために
Even so, it doesn't yet have
中の電子頭脳では 複雑なことをしています
the sophisticated algorithms of the tail-sitter,
それでもまだ テイルシッターの
which means that in order to get it to fly,
精巧なアルゴリズムには 及ばず
I have to throw it just right.
これを飛ばすためには
And because the probability of me throwing it just right is very low,
上手く投げ上げてやる 必要があります
given everybody watching me,
皆さんが注目する中で 私に上手く投げられる確率は
what we're going to do instead
ごく低いので
is show you a video that we shot last night.
それはやめておき
(Laughter)
昨晩撮影したビデオを ご覧いただきましょう
(Applause)
(笑)
If the monospinner is an exercise in frugality,
(拍手)
this machine here, the omnicopter, with its eight propellers,
モノスピナーが 質素を追求する試みだとすると
is an exercise in excess.
このプロペラが8枚ある オムニコプターは
What can you do with all this surplus?
過剰を追求する試みです
The thing to notice is that it is highly symmetric.
この過剰分で何ができるか?
As a result, it is ambivalent to orientation.
注目すべきは その高い対称性です
This gives it an extraordinary capability.
結果として 方向性が曖昧になり
It can move anywhere it wants in space
驚くべき能力が もたらされました
irrespective of where it is facing
空間を自由に飛び回れ
and even of how it is rotating.
どっちを向いていようと
It has its own complexities,
どう回転していようと お構いなしです
mainly having to do with the interacting flows
これには固有の 複雑さがあり
from its eight propellers.
それは主に 8枚のプロペラによる
Some of this can be modeled, while the rest can be learned on the fly.
気流の干渉のためです
Let's take a look.
ある部分はモデル化できますが 残りは経験から学ばせる必要があります
(Applause)
ご覧ください
If flying machines are going to enter part of our daily lives,
(拍手)
they will need to become extremely safe and reliable.
飛行ロボットが 日常生活の一部になるためには
This machine over here
極めて高い安全性と信頼性が 必要とされます
is actually two separate two-propeller flying machines.
あそこにあるのは
This one wants to spin clockwise.
プロペラ2枚の機体 2台でできています
This other one wants to spin counterclockwise.
こっちは時計回りに回転し
When you put them together,
もう一方は 反時計回りに回転します
they behave like one high-performance quadrocopter.
一緒にすると
If anything goes wrong, however --
1機の高性能クワッドコプターとして 振る舞います
a motor fails, a propeller fails, electronics, even a battery pack --
もし モーターや プロペラや 電気系統や バッテリーパックに
the machine can still fly, albeit in a degraded fashion.
問題が生じても
We're going to demonstrate this to you now by disabling one of its halves.
性能を下げつつ 飛行を続けることができます
(Applause)
実際に1機の動作を 止めてみましょう
This last demonstration
(拍手)
is an exploration of synthetic swarms.
最後にご覧いただくのは
The large number of autonomous, coordinated entities
人工的な群れを作る試みです
offers a new palette for aesthetic expression.
多数の協調する 自律的な機体が
We've taken commercially available micro quadcopters,
美的表現のための 新しいパレットとなります
each weighing less than a slice of bread, by the way,
市販の小型クワッドコプターを 使っていて
and outfitted them with our localization technology
食パン1枚より 軽くできています
and custom algorithms.
それに私たちの測位技術と
Because each unit knows where it is in space
専用アルゴリズムを 付けました
and is self-controlled,
各々が自分の位置を認識して
there is really no limit to their number.
自律制御しているので
(Applause)
機体数には制限が まったくありません
(Applause)
(拍手)
(Applause)
(拍手)
Hopefully, these demonstrations will motivate you to dream up
(拍手)
new revolutionary roles for flying machines.
今日の実演が 多くの人に 飛行ロボットのための
That ultrasafe one over there for example
革命的役割を思い描く 刺激になればと思います
has aspirations to become a flying lampshade on Broadway.
例えば あの極めて安全な 飛行ロボットには
(Laughter)
ブロードウェイを舞う 空飛ぶランプシェードになる夢があります
The reality is that it is difficult to predict
(笑)
the impact of nascent technology.
実際のところ 生まれたばかりの技術の
And for folks like us, the real reward is the journey and the act of creation.
影響を予測するのは困難です
It's a continual reminder
私たちのような者にとって何よりの報酬は 創作の行為と過程そのものにあります
of how wonderful and magical the universe we live in is,
いつも感じるのは
that it allows creative, clever creatures
我々の住む宇宙は 実に素晴らしく 驚きに満ちていて
to sculpt it in such spectacular ways.
創造性に富んだ 賢い生き物には
The fact that this technology
このように壮観なやり方で 世界を作り替えていけるということです
has such huge commercial and economic potential
この技術に商業的・経済的に
is just icing on the cake.
大きな可能性があるというのは
Thank you.
おまけのようなものです
(Applause)
ありがとうございました