Ik bouw robots die steden zullen bouwen: robotica over de wereld van de toekomst
Vorige week de ontwikkeling van de Russische robotica Maria Yablonina sloeg de top tien van futuristische projecten in 2016 volgens Dezeen - een van de meest populaire publicaties over design. Een afgestudeerde van het Moscow Institute of Architecture en het ITECH-masterprogramma in Stuttgart heeft mini-robots gemaakt voor haar masterproject dat licht hangende structuren uit draden kan weven. Nu vervolgt Maria haar studie: na haar afstuderen ging ze naar de kunstwoning van Autodesk Pier 9 en begon ze te werken aan haar proefschrift aan het Institute for Computational Design (ICD) in Stuttgart. In de toekomst kan de technologie waar Maria aan werkt, worden gebruikt om grote technische structuren te creëren, zoals bruggen.
Bouwrobots zijn een nieuwe technologie die slechts een paar universiteiten over de hele wereld gebruiken, waaronder ITECH in Duitsland, IAAC in Spanje, ETH in Zwitserland en SCI-Arc in de VS. In de toekomst zullen robots het bouwproces versnellen en helpen huizen bouwen, zelfs in de moeilijkste omstandigheden. Sommige architecten stellen bijvoorbeeld voor om machines te gebruiken om huizen op Mars te bouwen. Aan de vooravond van haar lezing in Moskou vertelde Maria ons over recente projecten, werk op het traditionele 'mannelijke' gebied en de toekomst van automatisering.
Ik weet dat je vroeger beeldhouwkunst deed.
Na de tweede opleiding aan het Moskouse instituut voor architectuur en architectuur kreeg ik een baan bij Media Art Lab, een organisatie die op dat moment betrokken was bij het kunstprogramma van het filmfestival van Moskou. Ik begrijp nog steeds niet waarom ze me namen: ik was twintig jaar oud en ik begreep niets in de kunst, maar ik werd uitgenodigd om als tentoonstellingsarchitect te werken. Ik maakte een tentoonstelling voor MMOMA in Yermolaevsky Lane en sindsdien hebben we met hen samengewerkt.
Na verloop van tijd had ik een verband, de projecten begonnen in mijn handen te vallen. Ik ontmoette veel kunstenaars en vond ooit een wedstrijd voor jonge beeldhouwers, georganiseerd door de galerie "Start" in Winzavod. Het was nodig om met een sculptuur van metaal te komen, en ik besloot toe te passen. Ik rekende nergens op, maar mijn project "One to One" won, en het beeld werd gemaakt in een enorme scheepsbouwfabriek in Moskou. Met behulp van de landschapsmeetinstrumenten herkende ik de grootte van een belangrijk geografisch punt voor mij en reproduceerde het met behulp van metalen platen, met behulp van de klassieke architecturale methode van een laag-voor-laag-topografische afbeelding, maar ik koos voor een schaal van 1: 1.
Wat was deze plaats?
Ik vertel er niemand over. De bedoeling van het project was dat ik meldde dat dit een belangrijk punt voor mij was, maar wat ik niet zei. Het was interessant voor mij om een beetje te onthullen, maar niet om een dagboek te schrijven, maar om een nieuw gereproduceerd landschap te presenteren om nieuwe ervaringen op te doen - je zou rond het beeld kunnen lopen.
Het was de eerste ervaring met het maken van zo'n groot object. Ik ging naar de fabriek en de arbeiders keken me aan met vreemde ogen - een meisje van twintig vertelde hen wat ze moesten doen. Daarna heb ik de installatie "The Vanishing Wall" samen met de Duitse architect Werner Sobek in Gorky Park gemaakt. Het was een wedstrijd van het Goethe-instituut, dat werd gehouden onder mijn groep in het Moskouse Instituut voor Architectuur en Architectuur: er moest een project worden gemaakt dat de onderlinge relaties tussen de culturen van Rusland en Duitsland liet zien. We hebben een groot houten frame gemaakt met een transparant ontwerp. Kleine houten kubussen werden erin geplaatst, die elk een citaat bevatten van een beroemde Duitse auteur met vertaling in het Russisch. Kijkers konden deze blokjes als souvenirs ophalen. Geleidelijk aan begon de muur, die bij de opening monolithisch leek, te vervagen en werd transparant aan het einde van de tentoonstelling. En toen eindigde mijn kunstcarrière zo snel als het begon.
Waarom heb je besloten om een robot te bouwen die een web weeft?
Ik had al ervaring met koolstofvezel, glasvezel en filamentmaterialen in het algemeen. Daarnaast heb ik een beetje onderzoek gedaan naar hoe een web te weven. Na hem besefte ik dat ik geïnteresseerd zou zijn in het doen van mobiele robots. Ik wilde begrijpen hoe kleine robots grote structuren kunnen maken, omdat robots in principe meer van die objecten zijn die ze bouwen. Ik dacht dat kleine mobiele robots en vezelige materialen goed gecombineerd zijn, en samen stellen ze je in staat om apparaten te maken die in grote ruimtes kunnen werken - je kunt een grote kamer met één draad "blokkeren".
Ik begon de beweging van mobiele robots te verkennen - robots met poten, wielen, quadcopters, enzovoort. Ik experimenteerde met verschillende configuraties van threads en besefte dat het voor mij interessant zou zijn om een universele robot voor de stedelijke omgeving te bouwen - ik wilde dat het zich zou hechten aan de gevels van gebouwen en een nieuwe architectuurlaag zou creëren in een reeds bestaande omgeving, in plaats van helemaal opnieuw te bouwen.
En waarom het web?
Tijdens het bestuderen van de magistratuur werd ons gevraagd om onderzoek te doen naar een onderwerp dat verband houdt met biologie. Ik kan me niet herinneren waarom de spinnen me zo intrigeerden. Waarschijnlijk omdat het kleine wezens zijn die enorme en geometrisch complexe structuren bouwen. Ik concentreerde me op dat soort spinnen die een driedimensionaal web weven, in plaats van een standaard spiraalvormig web; dit zijn insecten die zich hebben aangepast aan het leven in menselijke omstandigheden en die in elke kelder te vinden zijn. Ze creëren complexe geometrie rond eenvoudige vierkante vormen - in de hoek of tussen de muren. In feite is dit een nieuwe architectuur binnen een bestaande structuur. De meeste moderne gebouwen zijn rechthoekig en ik was geïnteresseerd in de combinatie van de complexe webgeometrie en de zeer eenvoudige geometrie van de bekisting.
Zo'n robot kan iets groots doen - bijvoorbeeld een brug weven?
In het huidige stadium van onderzoek werkt deze technologie alleen in het binnenland, er is geen bescherming tegen de weersomstandigheden. Ik zou graag willen dat robots zowel binnenshuis functioneren (bijvoorbeeld meubels maken) als in een stedelijke omgeving. Je kunt je voorstellen dat meerdere van dergelijke robots iets kunnen weven voor openbare ruimtes, zoals schermen voor een festival. Zodat onmiddellijk nadat de structuur niet meer nodig is, de robots het kunnen losmaken, in spoelen kunnen assembleren en naar een andere plaats kunnen transporteren. In dit geval verandert de geometrie telkens wanneer een structuur op een nieuwe locatie wordt gemaakt, afhankelijk van welke muren toegankelijk zijn en hoe de gevels zijn geconstrueerd. Tegelijkertijd is het voor mij interessant om heel ver in de toekomst te kijken en te bestuderen hoe dergelijke oplossingen kunnen worden toegepast op de constructie van bruggen en andere serieuze constructies.
Doet iemand anders zoiets?
Ik werd geïnteresseerd in mobiele robots dankzij het Minibuilders-project van Peter Novikov en zijn collega's bij IAAC. Nu zijn veel wetenschappers en architecten die zich bezighouden met robotica dol op industriële robots en besteden weinig aandacht aan iets anders.
Het lijkt mij dat al het moderne onderzoek naar industriële robots erg interessant is, maar parallel moeten andere soorten apparaten worden ontwikkeld, bijvoorbeeld robots die speciaal zijn ontworpen voor de bouw. Ik wil in deze richting gaan en dergelijke robots misschien verbinden met andere bestaande machines en verschillende soorten apparaten gebruiken die samenwerken in dezelfde productie.
Er zijn onderzoekers die zich bezighouden met quadrocopters met behulp van threads. Bij de laatste demonstratie werken drie of vier actieve quadcopters in de ruimte samen en bouwen ze uit tien dikke touwen een eenvoudige brug die een persoon ondersteunt. In het algemeen behandelen niet zoveel instellingen mobiele robots als ik zou willen. Dit is een relatief nieuw onderwerp in de architectuur.
In uw project Autodesk combineert u industriële en mobiele robots. Ze hebben totaal verschillende taken.
Het was interessant voor mij om een systeem te bouwen - vanuit het oogpunt van zowel elektronica als software - van twee heel verschillende machines die in dezelfde ruimte kunnen bestaan. De ene machine is een industriële robot, de andere is meer DIY. Het was nodig om erachter te komen hoe ze te weten komen over de locatie van elkaar. In het geval van een mobiele robot moet worden voorspeld waar deze zich bevindt, welke sensoren moeten worden gebruikt, zodat machines kunnen communiceren, in termen van programmeren, hoe een volgorde van acties voor elk apparaat, enzovoort, moet worden georganiseerd.
Om eerlijk te zijn, begrijp ik nog steeds niet echt hoe ik het systeem zal toepassen, en in die zin is het project heel anders dan het vorige, omdat ik vanaf het allereerste begin duidelijk was van het doel waarnaar ik ga. Hier heb ik mezelf de taak gesteld om een systeem te bouwen dat flexibel genoeg is om anders te gebruiken in mijn onderzoek. Het was interessant voor mij om een situatie te simuleren waarin dingen die een machine niet kan, in theorie twee of drie kunnen doen. Ik denk dat ik zal zoeken naar de toepassing van dit systeem met meer specifieke dingen. U kunt zich bijvoorbeeld een situatie voorstellen waarin een industriële robot die taken uitvoert die een hoge nauwkeurigheid en een hoge payload vereisen, terwijl de mobiele robot het materiaal neemt of verplaatst van plaats naar plaats.
Hoe zal robotisering onze nabije toekomst veranderen?
Ik probeer een nuchtere blik te werpen op de huidige situatie, bijvoorbeeld bij Uber, die onlangs de eerste autonome taxi uitbracht. Ik zie veel problemen op het gebied van wetgeving en economie die moeilijk op te lossen zijn. Als morgen bijvoorbeeld alle mensen die betrokken zijn bij transport en vervoer worden vervangen door autonome auto's, zal er een enorme vermindering van de werkloze bevolking optreden en zal alle rijkdom die is uitgedeeld tussen een bepaald percentage van de beroepsbevolking zich concentreren in de zak van één bedrijf.
Nu worden veel beroepen die verband houden met logistiek geautomatiseerd. Onderzoek op het gebied van kunstmatige intelligentie is de afgelopen jaren ver gevorderd en ik ken een groot aantal gebieden waarin dankzij een nieuwe software het aantal mensen dat nodig is om taken te voltooien is afgenomen. Het lijkt mij dat dit een groot probleem is, dat niet genoeg aandacht krijgt, en als het niet dringend wordt aangepakt, dan is het niet duidelijk hoe we zullen leven.
En wat ermee te doen?
Ik steun het idee om een basisinkomen in te voeren. Als we ons voorstellen dat een bedrijf software of elektronica uitvindt die een bepaalde industrie automatiseert, dan moeten de winsten die dit bedrijf ontvangt van nieuwe technologieën, gedeeltelijk worden verdeeld onder de bevolking. Anders komen we tot een situatie waarin zelfs die kleine bedragen die werknemers nu ontvangen in de zak van bedrijven vallen, en dit is heel beangstigend.
En straks beginnen robots te helpen bij het bouwen van huizen?
De afgelopen jaren zijn er veel interessante projecten geweest: BIG bouwt bijvoorbeeld een nieuw Google-hoofdkantoor met behulp van industriële robots. Tot nu toe is dit allemaal erg duur, maar naar mijn mening zal het over tien tot twintig jaar een goedkopere en meer gebruikelijke technologie worden. De moeilijkheid ligt in het feit dat je voor elk project met speciale oplossingen moet komen - elk gebouw heeft een bepaald systeem nodig. Misschien kunnen ze in de toekomst worden samengesteld uit modules die kunnen worden gekocht in een winkel zoals IKEA of worden gehuurd. Maar tot nu toe is er een probleem in de financiering. Smartphones waren ook erg dure technologie, maar zodra massaproductie van de benodigde componenten mogelijk werd, werd alles erg goedkoop, en het lijkt me dat hetzelfde kan gebeuren met robots.
Dus wat zal er gebeuren is hetzelfde als met de auto-industrie?
Ik denk dat nog niet, want in onze sfeer zijn deze processen langzamer. Ik hoop dat tegen de tijd dat automatisering de bouwmarkt raakt, er al oplossingen zullen zijn die de werkloosheid helpen bestrijden.
Hoe voel je je in een gebied dat nog steeds als "mannelijk" wordt beschouwd?
Ik kwam veel situaties tegen waarin ik werd verteld: "Wacht, werk je aan robots? Je bent een meisje!" En dit waren mijn collega's die op hetzelfde gebied werkten. In het dagelijks leven hoor ik ook soortgelijke dingen van familieleden en kennissen. En dit is natuurlijk een barrière die moeilijk te overwinnen is. Nu ben ik erg blij om aan een PhD te gaan werken, omdat ik nu anderen kan beïnvloeden. Nu ben ik in een positie waar ze meer naar me zullen luisteren.
Tijdens het werken bij Autodesk in San Francisco werd ongelijkheid veel minder gevoeld. Maar ik begrijp natuurlijk dat ik in San Francisco in een bubbel in een bubbel zat: ik werkte op Autodesk Pier 9, waar alles over het algemeen goed is, en ze ondersteunen alle minderheden en geloven in tolerantie. In de academische omgeving van Duitsland is genderongelijkheid nog steeds een zeer gevoelig onderwerp. Er zijn veel meer mannen op de academie en dit heeft invloed op salarissen en attitudes. De afgelopen jaren zijn er positieve veranderingen geweest, maar het ideaal is nog steeds erg ver weg.
Hoe kan ik deze situatie oplossen?
Ik wil geloven dat een van de redenen voor vrouwenhaat meer te maken heeft met onwetendheid en onwetendheid dan met een bewuste keuze. Het lijkt mij dat we actiever moeten zijn om erover te praten. Het zou geweldig zijn als er een ruimte was waarin ik bijvoorbeeld kan klagen over een aantal genderproblemen. De grootste moeilijkheid is dat zelfs veel geschoolde en hooggeplaatste mensen onvoldoende kennis op dit gebied hebben. Ze denken er niet over na, en voor hen is het geen probleem. Er is discours, we hebben het hier over, maar dit is niet voldoende.
Wat zou je in de toekomst willen doen: robots of iets anders?
Dit is een zeer moeilijke vraag. Terwijl ik onderzoek ga voortzetten, neem ik deel aan mobiele robots en interspecifieke interacties van robots. Ik hoop dat als ik klaar ben met mijn promotie, er nieuwe kansen zullen zijn om in deze omgeving te blijven - niet noodzakelijk op de academie, het zou geweldig zijn om in het bedrijfslaboratorium te werken.
Ik wil een universeel modulair systeem maken dat verschillende problemen helpt oplossen. Als u bijvoorbeeld een quadrocopter, een mobiele robot en een robot nodig heeft om te bouwen, kunt u hiermee werken en wanneer uw taken veranderen, zou u hetzelfde systeem gebruiken, maar de modules anders combineren. Hoewel ik denk aan professionele apparatuur, zou het interessant zijn om soortgelijke systemen voor doe-het-zelfprojecten te gebruiken.
foto's: Maria yablonina