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aus Metalab, dem offenen Zentrum für meta-disziplinäre Magier und technisch-kreative Enthusiasten.
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MURL

Mobile Universal Robotic Liveform



Hintergrund und Motivation

Roboterentwicklungen sind spätestens seit diesem Jahrtausend in aller Munde. Nachdem sie in der industriellen Fertigung zu einer Revolution der Arbeits- und Fertigungsmethoden beigetragen haben, drängen sie immer mehr auf den Markt der Heim- und Unterhaltungstechnik. Abgesehen von der Verwendung als reines Spielzeug werden Roboter in den kommenden Jahren immer stärker in Domänen vordringen, die ehemals nur Menschen vorbehalten waren. Je mehr sich Roboter in unserer Lebenswelt bewegen, desto stärker wird der Bedarf nach einer intuitiven Kommunikation mit den computergesteuerten Zeitgenossen. Emotive Computing, Ar-tificial Intelligence und Virtual Character-Design sind die Buzz-Words einer ganzen Genertation von Hardware- und Softwareentwicklern.

Dass in diesem Bereich auch oft "weniger" "mehr" sein kann, haben so manche An-sätze einer künsterlisch beeinflussten Robotik gezeigt. Wir von Shifz entwicklen seit Jahren Maschinen, die sich in der Interaktion mit Menschen erproben und einen un-terhaltsamen und anregenden Betrag zur abendlichen Cocktail-Party leisten. Die Roboexotica hat mittlerweile internationale Bekanntheit erreicht und gibt als erstes Festival der Cocktail-Robotik weltweit.

Das neue Projekt MURL der Roboexotica - Mitbegründer Christoph Veigl und Robert Martin nähert sich der Thematik auf unkonventionelle und kontroversielle Weise: Eine interaktionsfähige Maschine wird in einen sozialen Kontext gestellt, bestückt mit Fragmenten der zwischenmenschlichen Auseinandersetzung und mit der Fähigkeit, Dialoge aufzunehmen, zu intgrieren und in den eigene Kommunikationsweise einzu-bauen.

Ziele des Projektes

Die primäre Aufgabe von MURL ist die experimentelle Erforschung der Mensch-Maschine Interaktionsmöglichkeiten anhand einer autonomen Robotereinheit. Die Verrichtung konkreter Dienstleistungen ist dabei eher zweitrangig, vor allem geht es um eine künstlerische Auseinandersetzung mit der Thematik "was darf ein Roboter - und was nicht". Ganz im Sinne seines Comic-Kollegen "Bender" glänzt MURL weni-ger durch höfliches und zuvorkommendes Verhalten, vielmehr ist er eine Plage, die so manchen geduldigen Bediener einer Maschine an der Sinnhaftigkeit der IT-Revolution wird zweifeln lassen.

Roboter und interaktive Maschinen rufen bei Menschen oft sehr emotionale Reaktio-nen und große Erwartungshaltungen hervor. Beispielsweise bewirkt ein "schnorren-der" Roboter meist größeres Aufsehen im öffentlichen Raum als ein Mensch, der um Geld bittet und die Maschine ist bei diesem Vorhaben auch oft erfolgreicher als seine menschlichen Kollegen.


Modalitäten und Interaktionsformen

Interaktionen mit Maschinen sind ein fester Bestandteil unseres Alltags, jeder von uns kennt Erfolgs- oder Misserfolgserlebnisse im Umgang mit Fernsteuerung oder Waschvollautomat. Gerade komplizierte und undurchschaubare Mechanismen bieten den Hauch einer Magie, die je nach Qualität des Designs fasziniert oder aber an Quacksalberei erinnert.

Eine zwischenmenschliche Interaktion, welche über Maschinen bzw. elektronische Netzwerke läuft, unterscheidet sich grundlegend von der face-to-face Kommunikati-on: Einerseits bleibt eine größere Distanz gewahrt, und dadurch werden persönliche Vorlieben oft leichter preisgegeben, andererseit verbleibt das Gefühl der Unverbindlichkeit und Anonymität. Diese Varianten modernen Kommunikation zu überzeichnen und zu hinterfragen ist weiterer Aspekt des Projektes MURL.


MURL - Aufbau und Module

Mit MURL soll eine erweiterbare technische Plattform geschaffen werden, die sich für einen längeren Einsatz im öffentlich Raum eignet, und sowohl autonome als auch benutzergesteuerte Möglichkeiten zur Interaktion bietet. Die Funktionalitäten der Ro-botereinheit erstrecken sich von kollisionsfreier Bewegung durch den Raum über ge-speicherte Sprachfragmente bis zur Live-Kameraübertragung via Internet und zur Verwendung von Effektormodulen wie Getränkespender oder Abtransport von Abfällen. Der Roboter kann Gesichter erkennen und Leute direkt ansprechen sowie Gestik und Bewegungen interpretieren. Die Software und der Sprachschatz des Roboters sind für spezielle Einsatzmöglichkeiten adaptierbar, so kann der Roboter auf spezielle Umgebungsbedingungen und Aufgaben konfiguriert werden.

Das Herzstück des Roboters ist eine embedded PC - Platine, das ist ein kleiner PC der mit Akkumulatoren betrieben werden kann. Auf der Platine läuft eine Software, die speziell für diesen Zweck angefertigt wird und die durch einzigartige und zum Teil unvorhersehbare Überleitungen von Sensorwerten in Aktionen den Charakter des Roboters bestimmt. Die PC-Platine bietet die Möglichkeit zur Speicherung gößerer Datenmengen, etwa Geräusche, Roboterstimme oder Bilder.

Zusätzlich zum Hauptcomputer verfügt MURL über bestimmte Basis- und Erweiterungsmodule, die teils in Hardware und teils in Software realisiert sind. Dazu gehören folgende Module:

Basismodul Fortbewegung

Zwei starke Geriebemotoren mit einer stufenlosen Geschindigkeitsregelung, welche zur Bewegung der gesamten Plattform im Raum dient. Die genaue Aufzeichung von zurückgelegter Wegstrecke für die Übermittlung zur Haupteinheit ist Teil dieses Moduls.

Basismodul Kollisionserkennung

Durch Ultraschall- und Infrarotsensoren erkennt der Roboter Hindernisse und kann Strategien zu ihrer Überwindung ent-wickeln. Durch die IR-Sensoren können Menschen von leblosen Objekten unter-schieden werden

Erweiterungsmodul Bildaufnahme und Gesichtserkennung

Dieses Modul besteht aus einer Webcam mit entsprechender Software zur Erkennung mensch-licher Gesichter. Diese Software läuft auf der Hauptplatine und kann bewirkt dort verschidene Reaktionsverhalten wie "nähern", "entfernen" oder "ansprechen".

Erweiterungsmodul Remote Control

Über eine Wireless-Lan Karte besteht eine Verbindung zum nächstgelegenen Internet-Knotenpunkt. Diese Verbindung kann sowohl zur Kontrolle des Roboters als auch zur Übermittlung der Live-Sensordaten und Bilder der Umgebung verwendet werden. Über eine Sprech-verbindung ist die direkte Interaktion mit der Umgebung des Roboters möglich.

Erweiterungsmodul Getränkespender

Über einen Behälter mit lebensmittelechter Pumpe kann der Roboter Getränke abgeben, die Bezahlung erfolgt über einen Münzeinwurf.


Durch diese Module lassen sich eine ganze Reihe von Interaktionsmöglichkeiten und Verhaltensmustern erzeugen, welche die Basis für den vielfältigen Einsatz im öffent-lichen Raum und bei Ausstellungen bieten.


MURL - Einsatz

Der fertige Roboter soll sowohl in Innenräumen als auch im Freien einsetzbar sein. Die Entfernung zu einer Kontroll- und Fernsteuereinheit darf maximal 150 Meter betragen. Einstazmöglichkeiten sind internationale Medienkunstevents, Ausstellungen und experimetelle Versuchsanordnungen mit verteckter Kamera. Bestehen keine anderen Engagements, kann MURL im Bereich des QDK (Museumsquartier) eine Attraktion für Besucher bieten.


MURL - Entwicklung

Die Planung, das Design und die Entwicklung der verschiedenen Systemkomponenten erfolgt in einer Teamarbeit von Christoph Veigl (Konzept, Software), Robert Martin (Hardware und Elektronik) und Jan Wachter (Gestaltung und Design). Die Entwicklungskosten müssen durch Förderungen des Kulturbudgets und durch private Leistungen abgedeckt werden.