aesthetics & power

Öffentlicher Roboter-Experimentierlabor
2000

„aesthetics and power“ war eine öffentliche Experimentierstation von robotlab. Vom 17. Februar bis 2. April 2000 stand im Foyer des ZKM Zentrum für Kunst und Medien Karlsruhe ein Industrieroboter. Sechs Wochen lang existierte dort ein Umfeld zur Auseinandersetzung mit den Beziehungen zwischen Mensch und Maschine.

Der sechsachsige Knickarmroboter vom Typ KUKA KR 125 wiegt mit Fundament 2,5 Tonnen und hat einen Aktionsradius von ca. drei Meter. Er kann 125 Kilogramm mit maximal zwei Meter pro Sekunde bewegen und auf zwei Zentel Millimeter genau im Raum plazieren.

Industrieroboter agieren in speziellen Industrieräumen. Sie sind Akteure der Industriekultur, jedoch nicht Bestandteil unseres Alltags. Sehen kann man die Maschinen hin und wieder auf Abbildungen oder im Fernsehen, doch direkten Kontakt zu ihnen haben nur wenige Menschen.

Was passiert, wenn ein Roboter in der Öffentlichkeit agiert? Was passiert mit den Menschen in seiner Gegenwart und mit den Bildern der Roboter, die wir in unseren Köpfen tragen?

Durch die ständige Arbeit im öffentlichen Raum hatte das Publikum die Gelegenheit, den Roboter in physischer Präsenz zu beobachten. Seine massive Erscheinung und die ungewohnte Kraftentfaltung in Bewegung und Maschinengeräusch fordern den Betrachter.

Interaktionsmöglichkeiten intensivieren den Kontakt von Mensch und Maschine. Dazu wurden Techniken entwickelt, um den Roboter durch Mikrofone oder Bewegungssensoren zu steuern. Mit einem virtuellen Interface war der Roboter vom Publikum direkt ansprechbar.

Die Offenheit zum Publikum war fester Bestandteil des Projektes. Ideen aus Diskussionen und praktische Beiträge von Interessierten fließen in die aktuellen Arbeiten ein. Fachleute aus Disziplinen wie Tanz, Gehirnforschung, Musik, Fotografie, Pädagogik und Film wurden eingeladen.

Grafik: Juergen Betker
Kinderworkshop: Banu Beyer
Choreographie: Sabine Cassel
Virtual Reality: Shane Cooper
Internet: Bernd Diemer
Programmierung: Christian Drumm
Biophysik: Guenter Haffelder
Sounddesign: Andreas Krach
Audio Engineering: Alexander Noelle
Lektorat: Bettina Schoenfelder

Dank an:
Ariane Andereggen
Torsten Belschner
Prof. Dr. Thomas Beth
Louis Phillipe Demers
Prof. Dr. Ruediger Dillmann
Jürgen Enge
Ronny Haas
Martin Haeberle
Kerstin Jaunich
Gisbert Laaber
Stewart McSherry
Prof. Christian Moeller
Prof. Jeffrey Shaw
Marco Sonntag

Chronik Februar—April 2000

02.04.2000
Abschlusspräsentation.

01.04.2000
Soundanbindung: Die durch das VRML Interface gesandten Daten werden an die Soundverarbeitung weitergeleitet. Der Roboter moduliert seine eigenen Sounds anhand der Amplitude seiner Bewegungsgeräusche in Abhängigkeit von der Position im Raum.

31.03.2000
Das VRML Interface wird ausgebaut: Eine Webcam zeigt den Roboter auf der grafischen Oberfläche und stellt damit die direkte Rückkopplung der vom Benutzer gesandten Befehle dar.

30.03.2000
Konzepte für die Abschlusspräsentation werden verfeinert: Der Roboter soll vom Internet aus und lokal zu steuern sein; seine Bewegungen wiederum werden in Sound umgesetzt.

29.03.2000
Die Würfel sind gefallen: Das robotlab geht weiter. Für das nächste halbe Jahr sind Aktionen in unterschiedlichen Kontexten geplant. Die Webcam soll den Roboter dabei begleiten.

28.03.2000
Der Zugriffe lassen nicht nach: Die robotlab homepage verzeichnet 80.000 hits innerhalb von vier Wochen.

27.03.2000
Das VRML Interface wird ausgebaut: Eine Kugel wird modelliert. Sie wird später den Zugriff vom Internet auf den Roboter möglich machen.

26.03.2000
Texte für die „aesthetics and power“ Broschüre werden geschrieben und die grafische Ausarbeitung besprochen.

25.03.2000
Kinder im Alter von 7-10 Jahren nehmen an dem Workshop teil: Zum ersten Mal bekommt der Begriff „teaching“ des Roboters buchstäbliche Bedeutung. Jedes Kind lässt den Roboter den eigenen Nahmen schreiben. Es entstehen Zeichnungen der Maschine, sowie Ideen, wie der persönliche Lieblingsroboter auszusehen hätte.

24.03.2000
Für den morgigen Kinder-Workshop werden Vorbereitungen getroffen: Ein dicker Stift wird am Roboterarm befestigt und ein Rahmenprogramm geschrieben. Die Kinder dürfen den Roboter das Schreiben lehren.

23.03.2000
Besuch der Hannover Messe.

22.03.2000
Textfolder: Bis zur Abschlusspräsentation am 2. April soll versucht werden, das gesamte Projekt inhaltlich aufzuarbeiten. Ein Booklet ist in Vorbereitung.

21.03.2000
Martina hat ihre letzte mündliche Diplomprüfung.

20.03.2000
Die neue Domain steht zum Einrichten bereit: www.robotlab.de.

19.03.2000
Ein Mikrofon wird über ein Pitchshifterprogramm zum Steuern des Roboters verwendet: Wer in das Mikrofon spricht oder singt, kann über die Tonhöhe die Geschwindigkeit der Bewegungen beeinflussen. Das erste Programm, bei dem der kleine mobile Roboter als Server zum Einsatz kommt.

18.03.2000
Vertrauen in die Technik? Am Roboterarm wird ein Fleischermesser befestigt. Wer es wagt, kann seine Hand auf ein Tischchen legen und der Roboter macht ein Geschicklichkeitsspiel.

17.03.2000
Zu Gast: Ingenieure der Firma Elop, Fachkräfte für industrielle Roboterapplikationen.

16.03.2000
Geschafft: Die 8-Bit-Schnittstelle des Roboters funktioniert. Damit steht einer Einbindung des Roboters in komplexere Umgebungen wie Internet, Sound- und Sensorenverarbeitung nichts mehr im Wege.

15.03.2000
Besuch beim Gehirnforscher Günter Haffelder in Stuttgart: Konzepte für die Ausarbeitung eines Gehirn-Interfaces zur Robotersteuerung werden diskutiert.

14.03.2000
Workshop mit einer Kindergruppe: gemeinsames Erstellen einfacher Programme. Auf ausdrücklichen Wunsch der jungen Robotiker lernt die Maschine das Winken.

13.03.2000
Neukalibrierung des Roboters.

11.03.2000
Die „aesthetics and power“-Website verzeichnet innerhalb der ersten beiden Wochen 36.000 hits!

10.03.2000
Neue Konzepte für die Steuerung werden entwickelt: Ein kleiner mobiler Roboter soll als „Server“ für den KUKA Roboter dienen. Steuerimpulse von Sensoren oder interaktiven Programmen werden kabellos an den kleinen Roboter geschickt und dieser übersetzt sie für den großen.

09.03.2000
In der Ansteuerung der seriellen Schnittstelle des Robotercontrollers zeigen sich Kompatibilitätsschwierigkeiten. Neue Wege werden gesucht.

08.03.2000
Die theoretische Aufarbeitung des robotlab wird diskutiert. In den kommenden zwei Wochen sollen Kurztexte zu den relevanten Themen auf der Website erscheinen.

06.03.2000
Mit der Interrupt-Funktion wird die Interaktiviät des Roboters ausgebaut. Erstellte Programme sind somit permanent für Sensorenimpulse geöffnet.

05.03.2000
Programme für die Spiegelkugel werden erstellt: Der Kugelmittelpunkt wird als Werkzeugspitze definiert. So kann der Roboterarm sich um die Kugel bewegen, während diese im Raum zu schweben scheint.

04.03.2000
Eine verspiegelte Kugel, Durchmesser 20 cm, wird am Roboterarm vor der Videokamera befestigt. Auf dem Videomonitor sieht man das Bild im Bild: Das in der Kugel verzerrte Bild der Kamera selbst, des Roboters und der gespiegelten 360° Umgebung und als Rahmen die direkte Kameraperspektive.

03.03.2000
Konzept für das Web-Interface wird erarbeitet: Eine Kugel soll in VRML erstellt und deren Rotationsdaten später auf die vom Roboter gehaltene Kugel im realen Raum übertragen werden.

01.03.2000
Einrichtung der seriellen Schnittstelle am Steuerrechner: Auf diesem Weg soll der künftige Datentransfer mit externen Computern oder die geplante Steuerung via Internet erschlossen werden.

29.02.2000
Erstellung interaktiver Programme: Die vorbeigehenden Besucher steuern das Verhalten des Roboters. Erweiterung der Soundumgebung. Die Pegelspitzen der vom Roboter erzeugten Sounds werden als Modulierungsparameter zur Weiterverarbeitung der Maschinensounds verwendet.

28.02.2000
Soundanbindung mit Andreas Krach: Verschiedene Kontakt, Mikrofone und Piezos werden am Roboter fixiert und die abgenommenen Sounds durch die Multimediasoftware MAX geschleift. Im nächsten Schritt soll der Roboter durch die räumliche Information seiner Achsbewegungen die eigenen Sounds modulieren. Hierzu werden die Schnittstellen der Robotersteuerung ausgebaut.

27.02.2000
Analytische Programmierung verschiedener Bewegungsmuster mit Sabine Cassel. Thema: In welcher Weise ist „Wille“ in den maschinellen Bewegungen?

26.02.2000
Die Eurythmistin und Choreographin Sabine Cassel stößt für das Wochenende hinzu. Fragen über die Zusammenhänge zwischen Proportionen der Maschinenachsen und erzeugter Sounds werden diskutiert. Für abends ist eine Session mit ihr vorgesehen.

25.02.2000
Die „aesthetics and power“ Website ist im Netz.

24.02.2000
Soundanbindung mit Toningenieur Alexander Nölle: Experiment mit verschiedenen Mikrofonen, Mischpult und PA. Über ein Kontaktmikrofon werden präzise die Geräusche der verschiedenen Achsen und Bewegungen abgenommen und verstärkt. Harmonien und Intervalle werden hörbar.

23.02.2000
Abends findet die erste öffentliche Präsentation mit anschließendem Umtrunk statt. Über 100 Besucher bekommen eine Einführung in den derzeitigen Stand des robotlab, sowie dessen Ziele und Arbeitsweisen.

22.02.2000
Eine kabellose Videokamera wird am Roboterarm befestigt und das Bild auf einem Großbildmonitor gezeigt. Kamerafahrten werden programmiert, der Roboter bekommt eine mediale Funktion.

21.02.2000
Der erste externe Sensor, ein Bewegungsmelder wird angeschlossen. Das erste einminütige Programm, das eine Interaktion zulässt, wird geschrieben.

20.02.2000
Die Offline-Programmierung über den eingebauten Rechner wird eingerichtet.

19.02.2000
Erste kleine Programme werden geschrieben.

18.02.2000
Inbetriebnahme des Roboters. Anbindung des Notausschalters, Hochfahren des Computers, der Roboter bewegt sich das erste Mal. Die ersten manuellen Teachings werden gemacht.

17.02.2000
Der Roboter wird angeliefert, Abladen der 1000 Kilogramm schweren Maschine und der 1500 Kilogramm schweren Fundamentplatte, Aufstellen im ZKM Foyer.