Tanz nach Modell

«Bei uns geht es haupt­säch­lich um Algo­rith­men.» Mar­kus Wei­bel, Mit­ar­bei­ter am Insti­tut für Dyna­mi­sche Sys­te­me und Reg­lungs­tech­nik (IDSR) der ETH Zürich macht es zu Beginn der Füh­rung klar: Das, was uns Lai­en fas­zi­niert – die syn­chron schwir­ren­den Qua­dro­kop­ter oder der Balan­cing Cube – sind für die Tech­nik­in­ge­nieu­re nur so etwas wie eine Platt­form. Mit den Robo­ter­flug-Objek­ten, ‑Armen oder ‑Wür­feln zei­gen sie, was sie mit ihren abs­trak­ten Model­len errech­nen und in digi­ta­le Impul­se über­set­zen kön­nen. Der vom Migros-Kul­tur­pro­zent im Rah­men vor Ver­an­stal­tungs­rei­he Digi­tal Brain­stor­ming orga­ni­sier­te «Flug­zir­kus» ist also weni­ger Spek­ta­kel als viel­mehr Resul­tat von Pro­gram­mier­ope­ra­tio­nen. Spie­le­risch bleibt es allemal.

«Balan­cie­ren Sie mal mit geschlos­se­nen Augen auf einem Bein»

Grund­sätz­lich arbei­ten die vor­ge­stell­ten Pro­jek­te des IDSR an schein­bar simp­len Hand­lungs­schrit­ten. Wären die Robo­ter­tei­le Men­schen, so besuch­ten sie teil­wei­se noch nicht mal den Kin­der­gar­ten. Ein­fachs­te Koor­di­na­ti­ons­übun­gen ste­hen auf dem Pro­gramm; Geschick­lich­keit muss erar­bei­tet und Reak­ti­on erprobt werden. 

Der stern­för­mi­ge «Balan­cing Cube», wäh­rend der Dok­tor­ar­beit von Sebas­ti­an Trim­pe ent­wi­ckelt, ver­sucht bei­spiels­wei­se eigen­stän­dig auf einer Ecke zu balan­cie­ren. «Das Prin­zip funk­tio­niert ähn­lich wie wenn wir sel­ber auf­recht auf einem Bein ste­hen wol­len», so Trim­pe. Was unser Innen­ohr-Appa­rat erle­digt, macht der «Cube» mit­tels tech­ni­scher Sen­so­ren, die auf Beschleu­ni­gungs- sowie Gra­vi­ta­ti­ons­ver­än­de­run­gen reagie­ren und die rela­ti­ve Posi­ti­on zur Erd­an­zie­hungs­kraft errech­nen. Sechs rotie­ren­de pen­del­ar­ti­ge Arme ver­schie­ben den Wür­fel dann jeweils wie­der ins Gleich­ge­wicht und kor­ri­gie­ren das demons­tra­ti­ve Rüt­teln durch den For­scher. Still steht der Cube nie und wacke­lig sieht es auch aus – doch das sei bei uns Men­schen ja nicht anders, kon­tert Trimpe.

Päd­ago­gik der Technik

Der For­schen­de gleicht dabei einem Päd­ago­gen der Tech­nik. Der Robo­ter­arm lernt durch ihn, wie er eine Schrank­tür öff­nen soll, oder den Qua­dro­kop­tern – Heli­ko­pter mit vier Roto­ren – wird über Funk bei­gebracht einen Ball mit einem Netz auf­zu­wer­fen und wie­der zu fan­gen. Dabei gilt der Grund­satz, dass der For­scher Modell-Situa­tio­nen pro­gram­miert und der Robo­ter ein Reper­toire von Reak­tio­nen spei­chert oder per Befehl über­mit­telt bekommt – immer in Abglei­chung mit kon­kre­ten Mess­da­ten. Der Robo­ter­arm wird die Schwenk­tür also nicht schnur­stracks nach hin­ten zie­hen und im schlech­tes­ten Fall aus­reis­sen, son­dern sei­ne Sen­so­ren mer­ken auf­grund des Wider­stan­des, dass auf das Modell ‚bogen­för­mi­ge Bewe­gung’ zuge­grif­fen wer­den muss. Wie bei einem Rezept wird alles auf­ein­an­der abge­stimmt: Grund­la­gen­for­schung, die sich – in der Exper­ten­spra­che – stö­rungs­frei­en und sta­bi­len Sys­te­men widmet.

Zum Abschluss der Füh­rung tan­zen dann vier Qua­drk­o­p­ter zu Jack John­sons Gitar­ren­sound. Auch die­se Sal­tos und schwung­vol­len Sink­flü­ge sind pro­gram­miert und wer­den durch Infra­rot-Kame­ras über­wacht und abge­gli­chen. Hübsch-nied­lich die­se Din­ger, wie Klein­kin­der eben. Mögen sie noch lan­ge nicht in die Puber­tät kommen.

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