Hybride Werkstatt

Das praktische Experimentieren mit dem Roboterarm (UR5e) wird in der Werkstatt durchgeführt. Zwei 6-achsige Roboterarme, die in der Montage-Werkstatt der Kunsthochschule als Teil des Digitalen Prototyping Labs stehen, dienen als Werkzeug und Versuchslabor. Im Zentrum stehen das Steuern des Roboters und der sichere Umgang mit ihm. Letzteres erfolgt dabei niederschwellig über Rhino bzw. Grasshopper und eine bereits vorbereitete Arbeitsumgebung.

Die Dokumentation und die gemeinsame, offene Plattform für den Austausch von Ergebnissen schafft eine Projektkultur, in der die Studierenden voneinander lernen und Wissen austauschen können. Die Studierenden lernen aus den Erfahrungen aller und können Code, Hilfsmittel und Tools austauschen, was den Lernprozess steigert und bereichert.

Roboter, insbesondere kollaborative Roboter oder „Cobots“, fungieren als Brücke zwischen Handwerk und Industrie, indem sie Flexibilität mit industrieller Effizienz vereinen. Cobots sind anpassungsfähig, arbeiten nah am Menschen und ermöglichen die Nutzung verschiedener Werkzeuge und Umgebungen. Die digitale Fertigung entwickelt sich von automatisierten Fabriken zu interaktiven, hybriden Werkzeugen, wobei komplexe Abläufe auch parallel ausgeführt werden können.

Eine intuitive Steuerbox mit Touchscreen ermöglichte einfache Roboterbewegungen und erlaubt auch Studierenden ohne Programmierkenntnisse die Ansteuerung der Roboter. Dieser unmittelbare Zugang fördert die Spontanität und Kreativität während der Projektarbeit. Dadurch können Studierende „schnelle Tests“ entwickeln und anpassen, wodurch Zeit gespart und die begrenzte Roboterzeit effizient genutzt wird. Dies ermöglicht selbst Anfänger:innen zufriedenstellende Ergebnisse innerhalb kurzer Zeit.

Studentin bei der Dokumentation eines Roboter-Prozesses

Studierende bei der Arbeit am Code vor dem Sicherheitsgehäuse des Roboters

Kollaborativer Umgang zwischen Studierenden und dem Roboter

Ein Endeffektor ist das letzte Kettenelement eines Roboterarms und beschreibt die Werkzeugspitze, mit der verschiedene Materialien bearbeitet werden können. In der physischen Werkstatt gibt es verschiedene Endeffektoren und die notwendige Infrastruktur, um diese weiterzuentwickeln oder Neue zu erstellen. Im Laufe des Bauhaus 4.0 Projektes stellte sich jedoch schnell heraus, dass die zur Verfügung gestellten Endeffektoren nur über begrenzte Funktionen verfügten und mehr Flexibilität benötigten, um fortgeschrittene experimentelle Schritte wie die Kombination digitaler und analoger, insbesondere manueller Prozesse durchzuführen. Daher interpretierten die Studierenden die vorgegebenen Werk-zeugspitzen statt einer gegebenen Einheit als ein flexibles Werkzeug, das sofort an verschiedene neue Versuchsaufbauten angepasst werden konnte.

Die bisherigen Werkzeuge dienten als weitere Iteration zur Optimierung und weniger als gescheiterter Versuch auf der Suche nach dem optimalen Werkzeug. Durch das Entwerfen der eigenen Werkzeuge wurden die Hierarchien zwischen Werkstattleitung und den Studierenden durchlässig und es entstand ein Arbeiten im Team.

Student beim Wechseln eines selbst entwickelten Endeffektors

Robotischer Greifer

Robotischer Nadelfilz-Endeffektor

Die Online-Plattform Notion war im Bauhaus 4.0-Projekt von zentraler Bedeutung. Alle dokumentierten Daten, einschließlich Videos, 3D Files und Anmerkungen, wurden auf Notion organisiert. Es ermöglichte eine transparente Dokumentation des Arbeitsfortschritts und eine automatisierte Dokumentation der gesammelten Daten. Studierende und Lehrende nutzten die Plattform intensiv, um Wissen auszutauschen und Projekte, inklusive Tutorials, zu dokumentieren.

Besonders wichtig war das sofortige Feedback, das Fehler als Lernchancen betrachtete und im „Learning Diary“ festgehalten wurde. Dies schuf eine Kultur des produktiven Scheiterns und offenen Austauschs.

Notion förderte eine transparente Lernkultur im Bauhaus 4.0-Projekt, in dem es den Wissensaustausch und die Zusammenarbeit erleichterte.

Automatisch dokumentierte Versuchsreihe

Serie von Experimenten aus der Automatisierten Dokumentation

Wissensdatenbank