Ich baue Roboter, die Städte bauen werden: Robotik über die Welt der Zukunft

Letzte Woche die Entwicklung der russischen Robotik Maria Yablonina laut Dezeen - einer der beliebtesten Design-Publikationen - 2016 die Top Ten der futuristischen Projekte. Eine Absolventin des Moskauer Instituts für Architektur und des ITECH-Masterprogramms in Stuttgart hat für ihr Masterprojekt Miniroboter entwickelt, die leichte hängende Strukturen aus Fäden herstellen können. Nun setzt Maria ihr Studium fort: Nach ihrem Universitätsabschluss ging sie in die künstlerische Residenz von Autodesk Pier 9 und begann ihre Doktorarbeit am Institut für Computational Design (ICD) in Stuttgart. In der Zukunft kann die Technologie, an der Maria arbeitet, dazu verwendet werden, große Konstruktionsstrukturen wie Brücken zu erstellen.

Bauroboter sind eine neue Technologie, die nur von wenigen Universitäten weltweit verwendet wird, darunter ITECH in Deutschland, IAAC in Spanien, ETH in der Schweiz und SCI-Arc in den USA. Roboter werden in Zukunft den Bauprozess beschleunigen und helfen, auch unter schwierigsten Bedingungen Häuser zu bauen. Zum Beispiel schlagen einige Architekten vor, Maschinen auf dem Mars zu bauen. Am Vorabend ihres Vortrags in Moskau erzählte uns Maria von den jüngsten Projekten, der Arbeit im traditionell "männlichen" Bereich und der Zukunft der Automatisierung.

Ich weiß, dass du Skulpturen gemacht hast.

Nach dem zweiten Kurs am Moskauer Institut für Architektur und Architektur bekam ich eine Anstellung bei Media Art Lab, einer Organisation, die zu dieser Zeit am Kunstprogramm des Moskauer Filmfestivals beteiligt war. Ich verstehe immer noch nicht, warum sie mich mitgenommen haben: Ich war zwanzig Jahre alt und verstand nichts in der Kunst, aber ich wurde eingeladen, als Ausstellungsarchitekt zu arbeiten. Ich habe eine Ausstellung für MMOMA in der Yermolaevsky Lane gemacht und seitdem arbeiten wir mit ihnen zusammen.

Im Laufe der Zeit hatte ich eine Verbindung, und die Projekte fielen mir in die Hände. Ich habe viele Künstler getroffen und bin einmal auf einen Wettbewerb für junge Bildhauer gestoßen, der von der Galerie "Start" in Winzavod organisiert wurde. Es war notwendig, eine Skulptur aus Metall zu entwerfen, und ich entschied mich zu bewerben. Ich habe mit nichts gerechnet, aber mein Projekt "One to One" gewann, und die Skulptur wurde in einer riesigen Schiffsfabrik in Moskau gefertigt. Mit den Werkzeugen zur Landschaftsmessung erkannte ich die Größe eines für mich wichtigen geografischen Punktes und reproduzierte ihn mit Blechen, mit der klassischen Architekturmethode eines schichtweisen topographischen Bildes, aber ich entschied mich für einen Maßstab von 1: 1.

Was war das für ein Ort?

Ich erzähle niemandem davon. Die Bedeutung des Projekts bestand darin, dass ich berichtet habe, dass dies ein geographischer Punkt von einiger Bedeutung für mich ist, den ich aber nicht gesagt habe. Es war interessant für mich, etwas zu enthüllen, aber kein Tagebuch zu schreiben, sondern eine neu reproduzierte Landschaftsoberfläche zu präsentieren, um neue Erfahrungen zu sammeln - man kann um die Skulptur herumgehen.

Es war die erste Erfahrung, ein so großes Objekt zu schaffen. Ich ging in die Fabrik und die Arbeiter schauten mich mit fremden Augen an - ein 20-jähriges Mädchen sagte ihnen, was sie tun sollten. Danach machte ich zusammen mit dem deutschen Architekten Werner Sobek im Gorky Park die Installation "The Vanishing Wall". Es war ein Wettbewerb des Goethe-Instituts, das in meiner Gruppe am Moskauer Institut für Architektur und Architektur stattfand: Es musste ein Projekt gemacht werden, das die Wechselbeziehungen zwischen den Kulturen Russlands und Deutschlands zeigte. Wir haben einen großen Holzrahmen gemacht, der innen transparent gestaltet war. Es wurden kleine Holzwürfel eingefügt, die jeweils ein Zitat eines berühmten deutschen Autors mit Übersetzung ins Russische enthielten. Zuschauer konnten diese Würfel als Andenken mitnehmen. Allmählich verblasste die Mauer, die bei der Eröffnung monolithisch wirkte, und wurde am Ende der Ausstellung transparent. Und dann endete meine Kunstkarriere so schnell wie sie begann.

Warum haben Sie sich entschlossen, einen Roboter zu bauen, der ein Netz webt?

Ich hatte bereits Erfahrung mit Kohlefaser-, Glasfaser- und Filamentmaterialien im Allgemeinen. Außerdem habe ich ein wenig recherchiert, wie man ein Netz webt. Nach ihm wurde mir klar, dass ich mich für mobile Roboter interessieren würde. Ich wollte verstehen, wie kleine Roboter große Strukturen erzeugen können, denn Roboter sind im Grunde mehr von den Objekten, die sie bauen. Ich dachte, dass kleine mobile Roboter und Fasermaterialien gut miteinander kombiniert werden, und zusammen können Sie Geräte erstellen, die in großen Räumen funktionieren - Sie können einen großen Raum mit einem Faden "blockieren".

Ich begann die Bewegung von mobilen Robotern zu erforschen - Roboter mit Beinen, Rädern, Quadcoptern und so weiter. Ich experimentierte mit verschiedenen Konfigurationen von Gewinden und erkannte, dass es für mich interessant sein würde, einen Universalroboter für die städtische Umgebung zu bauen. Ich wollte, dass er an den Fassaden von Gebäuden angebracht wird und eine andere Architekturschicht in einer bereits vorhandenen Umgebung erstellt, anstatt von Grund auf neu zu bauen.

Und warum das Web?

Während des Magistokratiestudiums wurden wir gebeten, ein biologisches Thema zu untersuchen. Ich kann mich nicht erinnern, warum mich die Spinnen so fasziniert haben. Wahrscheinlich, weil es sich um kleine Kreaturen handelt, die riesige und geometrisch komplexe Strukturen aufbauen. Ich konzentrierte mich auf solche Spinnen, die ein dreidimensionales Netz webten, und nicht ein normales Spiralnetz. Dies sind Insekten, die sich an das Leben unter den menschlichen Bedingungen angepasst haben und in jedem Keller gefunden werden können. Sie erzeugen komplexe Geometrie um einfache quadratische Formen - in der Ecke oder zwischen den Wänden. Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine neue Architektur innerhalb einer vorhandenen Struktur. Die meisten modernen Gebäude sind rechteckig, und ich interessierte mich für die Kombination der komplexen Bahngeometrie und der sehr einfachen Geometrie ihrer Schalung.

Ein solcher Roboter kann etwas Großes leisten - zum Beispiel eine Brücke weben?

Zum jetzigen Stand der Forschung funktioniert diese Technologie nur im Innenraum, es gibt keinen Schutz vor den Wetterbedingungen. Ich möchte, dass Roboter sowohl in Innenräumen (z. B. beim Erstellen von Möbeln) als auch in einer städtischen Umgebung funktionieren. Man kann sich vorstellen, dass mehrere solcher Roboter etwas für öffentliche Räume wie Markisen für ein Festival weben können. Unmittelbar nachdem die Struktur nicht mehr benötigt wird, könnten die Roboter sie lösen, zu Spulen zusammenbauen und an einen anderen Ort transportieren. In diesem Fall ändert sich jedes Mal, wenn eine Struktur an einem neuen Ort erstellt wird, die Geometrie, je nachdem, welche Wände zugänglich sind und wie die Fassaden konstruiert werden. Gleichzeitig ist es für mich interessant, sehr weit in die Zukunft zu blicken und zu untersuchen, wie solche Lösungen beim Bau von Brücken und anderen ernsthaften Konstruktionsstrukturen angewendet werden können.

Macht jemand anderes so etwas?

Ich interessierte mich für mobile Roboter dank des Minibuilders-Projekts von Peter Novikov und seinen Kollegen am IAAC. Viele Wissenschaftler und Architekten, die sich mit Robotik befassen, lieben Industrieroboter und widmen sich wenig anderen.

Mir scheint, dass alle modernen Forschungen zu Industrierobotern sehr interessant sind, aber parallel dazu sollten andere Gerätetypen entwickelt werden - zum Beispiel Roboter, die speziell für den Bau entwickelt wurden. Ich möchte mich in diese Richtung bewegen und möglicherweise solche Roboter mit anderen vorhandenen Maschinen verbinden und verschiedene Arten von Geräten verwenden, die in derselben Produktion zusammenarbeiten.

Es gibt Forscher, die sich mit Quadrocoptern beschäftigen, die Threads verwenden. Bei der letzten Demonstration interagieren drei oder vier aktive Quadcopter im Weltraum und bauen aus zehn dicken Seilen eine einfache Brücke, die eine Person trägt. In der Regel beschäftigen sich nicht so viele Institutionen mit mobilen Robotern, wie ich möchte. Dies ist ein relativ neues Thema in der Architektur.

In Ihrem Projekt Autodesk kombinieren Sie industrielle und mobile Roboter. Sie haben ganz andere Aufgaben.

Es war für mich interessant, ein System zu bauen - sowohl aus Elektronik- als auch aus Software-Sicht - aus zwei sehr unterschiedlichen Maschinen, die sich im selben Raum befinden können. Eine Maschine ist ein Industrieroboter, die andere ist eher DIY. Es war notwendig herauszufinden, wie sie sich über den Standort des anderen informieren. Im Fall eines mobilen Roboters muss vorhergesagt werden, wo er sich befindet und welche Sensoren verwendet werden sollten, damit die Maschinen in Bezug auf die Programmierung zusammenwirken können, wie eine Abfolge von Aktionen für jedes Gerät organisiert wird, und so weiter.

Um ehrlich zu sein, verstehe ich immer noch nicht wirklich, wie ich das System anwenden werde, und in diesem Sinne unterscheidet sich das Projekt sehr von dem vorherigen, denn dann war mir von Anfang an klar, welches Ziel ich anstrebe. Hier habe ich mir die Aufgabe gestellt, ein System aufzubauen, das flexibel genug ist, um in meiner Forschung anders eingesetzt zu werden. Es war für mich interessant, eine Situation zu simulieren, in der das, was eine Maschine nicht kann, theoretisch zwei oder drei tun kann. Ich denke, dass ich mit spezifischeren Dingen nach der Anwendung dieses Systems suchen werde. Sie können sich beispielsweise eine Situation vorstellen, in der ein Industrieroboter die Aufgaben ausführt, die eine hohe Genauigkeit und eine hohe Nutzlast erfordern, während der mobile Roboter das Material übernimmt oder von Ort zu Ort bewegt.

Wie wird die Robotisierung unsere nahe Zukunft verändern?

Ich versuche einen nüchternen Blick auf die aktuelle Situation zu werfen - zum Beispiel bei Uber, der kürzlich das erste autonome Taxi freigegeben hat. Ich sehe viele Probleme in Bezug auf Gesetzgebung und Wirtschaft, die schwer zu lösen sind. Wenn zum Beispiel morgen alle an Transport und Transport beteiligten Personen durch autonome Autos ersetzt werden, wird sich die Arbeitslose massiv einschränken, und der gesamte Wohlstand, der sich auf einen bestimmten Prozentsatz der Belegschaft verteilt hat, wird in der Tasche eines Unternehmens konzentriert.

Nun werden viele an die Logistik gebundene Berufe automatisiert. Die Forschung auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz ist in den letzten Jahren weit vorangeschritten, und ich kenne eine Vielzahl von Bereichen, in denen dank einer neuen Software die Anzahl der für die Erledigung von Aufgaben erforderlichen Personen gesunken ist. Es scheint mir, dass dies ein großes Problem ist, dem nicht genug Aufmerksamkeit gewidmet wird, und wenn es nicht dringend angegangen wird, dann ist nicht klar, wie wir leben werden.

Und was macht man damit?

Ich unterstütze die Idee der Einführung des Grundeinkommens. Wenn wir uns vorstellen, dass ein Unternehmen Software oder Elektronik entwickelt, die eine bestimmte Branche automatisiert, sollten die Gewinne, die dieses Unternehmen aus neuen Technologien erzielt, teilweise auf die Bevölkerung verteilt werden. Andernfalls kommen wir in eine Situation, in der selbst die kleinen Gelder, die Arbeiter erhalten, in die Tasche der Unternehmen fallen, und das ist sehr beängstigend.

Und bald werden Roboter beim Bau von Häusern helfen?

In den letzten Jahren gab es viele interessante Projekte: So baut die BIG mit Hilfe von Industrierobotern eine neue Google-Zentrale. Bisher ist das alles sehr teuer, aber meiner Meinung nach wird es in zehn bis zwanzig Jahren eine billigere und gebräuchlichere Technologie sein. Die Schwierigkeit liegt darin, dass Sie für jedes Projekt spezielle Lösungen finden müssen - jedes Gebäude erfordert ein bestimmtes System. Vielleicht können sie in Zukunft aus Modulen zusammengestellt werden, die in einem Geschäft wie IKEA gekauft oder gemietet werden können. Bisher besteht jedoch ein Finanzierungsproblem. Smartphones waren auch eine sehr teure Technologie, aber sobald die Massenproduktion der erforderlichen Komponenten möglich wurde, wurde alles sehr günstig und es scheint mir, dass mit Robotern dasselbe passieren kann.

Was also passiert, ist dasselbe wie in der Automobilindustrie?

Ich denke das noch nicht, denn in unserer Sphäre sind diese Prozesse langsamer. Ich hoffe, dass zu der Zeit, wenn die Automatisierung den Baumarkt berührt, es bereits Lösungen geben wird, die zur Bekämpfung der Arbeitslosigkeit beitragen werden.

Wie fühlen Sie sich in einem Gebiet, das noch immer als sehr "männlich" gilt?

Ich bin auf viele Situationen gestoßen, in denen mir gesagt wurde: "Warten Sie, arbeiten Sie an Robotern? Sie sind ein Mädchen!" Und das waren meine Kollegen, die in demselben Bereich gearbeitet haben. Im Alltag höre ich auch ähnliche Dinge von Verwandten und Bekannten. Und dies ist natürlich eine Barriere, die schwer zu überwinden ist. Jetzt bin ich sehr froh, mit der Promotion zu beginnen, da ich jetzt andere beeinflussen kann. Jetzt bin ich in einer Position, in der sie mir mehr zuhören werden.

Bei der Arbeit bei Autodesk in San Francisco fühlte sich die Ungleichheit viel weniger an. Aber ich verstehe natürlich, dass ich in San Francisco in einer solchen Blase in einer Blase war: Ich habe am Autodesk Pier 9 gearbeitet, in dem im Allgemeinen alles gut ist und sie alle Minderheiten unterstützen und an Toleranz glauben. Im akademischen Umfeld Deutschlands ist die Ungleichheit der Geschlechter nach wie vor ein sehr heikles Thema. Es gibt viel mehr Männer an der Akademie, was sich auf Gehälter und Einstellungen auswirkt. In den letzten Jahren gab es positive Veränderungen, aber das Ideal ist noch sehr weit entfernt.

Wie kann ich diese Situation beheben?

Ich möchte glauben, dass einer der Gründe für Frauenfeindlichkeit eher Unwissen und Ignoranz ist als eine bewusste Entscheidung. Es scheint mir, dass wir aktiver darüber reden sollten. Es wäre schön, wenn es einen Raum gibt, in dem ich mich zum Beispiel über Geschlechtsprobleme beschweren kann. Die Hauptschwierigkeit besteht darin, dass selbst vielen gebildeten und hochrangigen Menschen das Wissen in diesem Bereich fehlt. Sie denken nicht darüber nach, und für sie ist das kein Problem. Es gibt einen Diskurs, wir reden darüber, aber das reicht nicht aus.

Was möchten Sie in Zukunft machen: Roboter oder etwas anderes?

Dies ist eine sehr schwierige Frage. Während ich weiter forsche, mich mit mobilen Robotern beschäftige und interspezifische Interaktionen mit Robotern mache. Ich hoffe, dass es nach meiner Promotion neue Möglichkeiten gibt, in diesem Umfeld zu bleiben - nicht unbedingt an der Akademie. Es wäre großartig, im Unternehmenslabor zu arbeiten.

Ich möchte ein universelles modulares System schaffen, das verschiedene Probleme löst. Wenn Sie zum Beispiel einen Quadrocopter, einen mobilen Roboter und eine Roboterkupplung zum Bauen benötigen, können Sie damit arbeiten. Wenn sich Ihre Aufgaben ändern, würden Sie dasselbe System verwenden, die Module jedoch unterschiedlich kombinieren. Während ich über professionelle Ausrüstung nachdenke, wäre es interessant, ähnliche Systeme für DIY-Projekte zu sehen.

Fotos: Maria Yablonina