Hack the Robot!

Bei „Hack the Robot“ haben Kinder ab der 7. Schulstufe die Möglichkeit selbständig Roboter zu programmieren, die normalerweise in der Industrie eingesetzt werden – genauer gesagt werden mit elektronischen Bausteinen neue Fernbedienungen gebaut, mit denen man sich in das Robotersystem einhacken kann.

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Möglich macht diesen Workshop das Roboterlabor der Linzer Kunstuniversität unter der Leitung von Johannes Braumann. Abseits der klassischen Automatisierung entstehen in diesem Labor völlig neue Anwendungen für Industrieroboter. In der Kreativindustrie werden Roboterarme nicht wie sonst für die Massenfertigung eingesetzt, sondern für neue, innovative Prozesse, die die Herstellung von individualisierten Produkten ermöglichen.

Ab dem Schuljahr 2016/17 startet der Workshop „Hack the Robot“ als Teil des Schulprogramms des Ars Electronica Center voll durch. Doch schon jetzt durfte eine Klasse des BORG Bad Leonfelden und ihre Lehrerin, die AEC-Botschafterin Elke Hackl, im Roboterlabor ein paar Experimente mit einem KUKA-Roboterarm durchführen.

Wir haben uns währenddessen mit Johannes Braumann über die Einsatzbereiche von Industrierobotern, das Roboterlabor der Kunstuni und den neuen Workshop unterhalten.

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Als Pionier in der Robotik und Automationstechnologie zählt KUKA zu den weltweit führenden Herstellern von Industrierobotern. In welchen Bereichen werden KUKA Roboter üblicherweise eingesetzt?

Braumann_neu_120x120Johannes Braumann: Das Schöne an KUKA Robotern ist, dass man sie für so viele unterschiedliche Dinge einsetzen kann. Je nachdem, was man auf den Roboterarm montiert, kann der Roboter ganz unterschiedliche Sachen machen. Der klassische Bereich, in dem KUKA Roboter eingesetzt werden, ist die Automobilindustrie, aber inzwischen finden sich vor allem auch in der Kreativindustrie sehr viele neue Anwendungen, wie Roboter eingesetzt werden können – von der Architektur, zum Design und vielen anderen künstlerischen Disziplinen.

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In der Kunstuniversität Linz gibt es ein eigenes Roboterlabor. Was passiert in diesem Labor?

Johannes Braumann: Das Spannende und Besondere an unserem Roboterlabor ist, dass es keine Werkstätte ist, sondern ein Labor, das der kompletten Universität und auch unseren Partnern offen steht. Es ist also kein Dienstleister bei dem Studierende eine 3D-Datei hochladen und am nächsten Tag das Modell abholen – stattdessen vermitteln wir die erforderlichen Kenntnisse und arbeiten mit den Studierenden daran, neue und innovative Prozesse zu entwickeln. Auf Grund des breiten Spektrums der Kunstuni finden so ganz unterschiedliche Projekte statt. Wir bauen Modelle und Mockups für Industriedesigner, machen konzeptionelle Kunstprojekte mit der Medienkunst und arbeiten im Textilbereich mit dem neuen Studiengang Fashion & Technology. Außerdem setzen wir Roboter auch in Forschungsprojekten ein, etwa im Bereich der Carbon- oder Solartechnik. Für uns ist das sehr spannend, weil wir in ganz unterschiedlichen Feldern Sachen in einem kreativen Kontext ausprobieren können. Es geht uns dabei nicht darum, dass wir bestehende Prozesse bis zur letzten Millisekunde optimieren, sondern um das Erforschen und Entwickeln von neuen und innovativen Roboterapplikationen. Aber es ist für uns dann immer sehr spannend zu sehen, wie solche kreativ-experimentelle Ideen schließlich wieder den Weg zurück in die Wirtschaft finden können.

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Credit: Benjamin Greimel

Was war das bisher spannendste Projekt im Roboterlabor?

Johannes Braumann: Besonders spannend finde ich auf jeden Fall das Projekt „Print a Drink“ von Benjamin Greimel, weil es den Weg von einem Studentenprojekt hin zu einem Start-Up geschafft hat, das jetzt auch internationales Echo erfährt. Das Projekt stammt aus einem Kurs namens Machinic Food Design, den ich gemeinsam mit Sigrid Brell-Cokcan und Elke Bachlmair im Rahmen des Studiengangs Industriedesign betreut habe. Es ging uns darum, neue Methoden zu finden, wie Roboter für „Food Design“ eingesetzt werden können. Und zwar so, dass der Roboter nicht das selbe macht, was man jetzt schon händisch macht und er nur schneller oder genauer arbeitet, sondern wirklich neue Prozesse zu entwickeln, die eben genau auf den Roboter zugeschnitten sind. Benjamin hatte die Idee, mit dem Roboter mit Flüssigkeiten in anderen Flüssigkeiten 3-D zu drucken. Das Ganze hat sehr „analog“ mit viel Materialexperimenten und der Entwicklung eines neuen Werkzeuges begonnen, der Roboter war dabei eigentlich nur mehr ein kleiner, aber wichtiger Schritt zum Schluss. Am Ende hatte Benjamin eine neue Applikation, die jetzt auf Messen und Ausstellungen ausgestellt wird und sehr gut ankommt.

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Welche Idee steckt dahinter KUKA Roboter nun auch für Workshops mit Kindern und Jugendlichen einzusetzen?

Johannes Braumann: Ganz generell kann man sagen, dass es einfach lustig ist mit Robotern zu arbeiten, weil Robotik so vielseitig ist. Bei dem Wort „Roboter“ denkt jeder Mensch an etwas anderes: von Star Wars zu Rasenmährobotern bis hin zu Flugdrohnen. Wir arbeiten eben mit sehr großen Robotern – mit industriellen Robotern – und das ist für uns ein ganz tolles Werkzeug, um Kinder und Jugendliche für neue Technologien zu begeistern. Wir wollen damit zeigen, dass man diese Maschinen nicht nur beim Besuch im BMW-Werk sieht und fünf Jahre Maschinenbau studieren muss, bis man an einen Roboter rankommt, sondern es wirklich Technologien sind, die offenstehen können, die es auch Kindern und Jugendlichen erlauben zu experimentieren und eigene Projekte umzusetzen.

Robotik ist einfach ein extrem breites Feld. Es ist nicht nur Maschinenbau, sondern auch Informatik und Elektrotechnik, und kann auch Kunst, Design und Architektur sein und das wollen wir der jüngeren Generation ganz besonders vermitteln.

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Einen Roboter zu programmieren klingt wahnsinnig komplex und schwierig. Wie läuft so ein Workshop für Kinder und Jugendliche ab?

Johannes Braumann:  Programmieren muss heutzutage nicht mehr kompliziert sein. Ein ganz großes Forschungsthema bei uns im Roboterlabor sind Schnittstellen, um diese Technologien zugänglich zu machen. Wir haben selbst mit KUKA|prc eine Software entwickelt, die es erlaubt einen Roboter einfach visuell zu programmieren, welche inzwischen weltweit eingesetzt wird.

Für Kinder und Jugendliche entwickeln wir auch ganz neue Schnittstellen, die es ihnen ermöglichen, auf völlig intuitive Weise sicher mit dem Roboter umzugehen. Mit derselben Leichtigkeit wie man mit einem Elektrobaukasten einen Motor zum Bewegen bringt, kann man auch einen ganzen Roboter steuern. Bei Schülerinnen und Schülern, aber auch bei Studierenden, ist es nicht unser Ziel sie zu Roboterexpertinnen und –experten zu machen, sondern ihnen die Angst vor Technik zu nehmen und grundlegende Konzepte zu vermitteln, mit denen sie dann einfach und sicher kreativ experimentieren können.

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Und wie genau kann man einen Roboter bei dem Workshop „Hack the Robot“ hacken?

Johannes Braumann:  Also bei diesem Workshop heute haben wir mit den sogenannten littleBits, die vom MIT entwickelt wurden, eine eigene Schnittstelle geschaffen, mit der wir einen kompletten Roboterarm mit den littleBits zusammenhängen konnten, um ihn zu bewegen. Robotercontroller sind sonst teuer und viel zu groß für kleine Hände. Aber mit den littleBits konnten wir uns nun ganz neue, eigene Robotercontroller bauen die leuchten, blinken, sich bewegen – und auch einer tonnenschweren Maschine sagen, wohin sie fahren soll.

Wir „hacken“ uns also in das System und ersetzen etwas standardisiert-industrielles durch etwas selbstentwickeltes, kreatives. Ermöglicht wurde das Projekt durch die gute Zusammenarbeit mit der Ars Electronica, ganz besonders Nicole Grüneis, Christoph Froschauer und Barbara Heinzl, sowie die Unterstützung von KUKA CEE.

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Workshop „Hack the Robot“
Schulstufe: ab der 7.Schulstufe
Workshop-Dauer: 3 Std.
Preis pro Person: 10 € (12 € als Kombiticket mit einer Führung durchs Ars Electronica Center)
Anmeldung: interessierte LehrerInnen können ihre Schulklasse ab sofort für das Wintersemester 2016/17 unter 0732.7272.51 oder center@aec.at anmelden. (Buchung mindestens 3 Wochen im Voraus)