Buduję roboty, które zbudują miasta: Robotykę o świecie przyszłości

W zeszłym tygodniu rozwój rosyjskiej robotyki Marii Yabloniny trafił do pierwszej dziesiątki futurystycznych projektów w 2016 roku według Dezeen - jednej z najpopularniejszych publikacji na temat designu. Absolwent moskiewskiego Instytutu Architektury i program mistrzowski ITECH w Stuttgarcie stworzył mini-roboty do projektu swojego mistrza, który może tkać lekkie wiszące konstrukcje z nici. Teraz Maria kontynuuje studia: po ukończeniu studiów dostała się do rezydencji artystycznej Autodesk Pier 9, a następnie rozpoczęła pracę nad rozprawą doktorską w Instytucie Projektowania Obliczeniowego (ICD) w Stuttgarcie. W przyszłości technologia, nad którą pracuje Maria, może zostać wykorzystana do stworzenia dużych konstrukcji inżynierskich, takich jak mosty.

Roboty budowlane to nowa technologia, z której korzysta tylko kilka uniwersytetów na całym świecie, w tym ITECH w Niemczech, IAAC w Hiszpanii, ETH w Szwajcarii i SCI-Arc w USA. W przyszłości roboty przyspieszą proces budowy i pomogą budować domy nawet w najtrudniejszych warunkach. Na przykład niektórzy architekci sugerują używanie maszyn do budowy domów na Marsie. W przeddzień swojego wykładu w Moskwie Maria opowiedziała nam o ostatnich projektach, pracuje w tradycyjnie „męskiej” dziedzinie i przyszłości automatyzacji.

Wiem, że robiłeś rzeźbę.

Po drugim kursie w Moskiewskim Instytucie Architektury i Architektury dostałem pracę w Media Art Lab, organizacji, która w tym czasie była zaangażowana w program artystyczny Moskiewskiego Festiwalu Filmowego. Nadal nie rozumiem, dlaczego mnie zabrali: miałem dwadzieścia lat i nic nie rozumiałem w sztuce, ale zostałem zaproszony do pracy jako architekt wystawy. Zrobiłem wystawę dla MMOMA na Yermolaevsky Lane i od tego czasu współpracowaliśmy z nimi.

Z czasem miałem połączenie, projekty zaczęły wpadać w moje ręce. Spotkałem wielu artystów i raz natknąłem się na konkurs dla młodych rzeźbiarzy, który został zorganizowany przez galerię „Start” w Winzavod. Trzeba było wymyślić rzeźbę z metalu i zdecydowałem się złożyć wniosek. Nie liczyłem na nic, ale mój projekt „One to One” wygrał, a rzeźba powstała w ogromnej fabryce stoczniowej w Moskwie. Korzystając z narzędzi do pomiaru krajobrazu, rozpoznałem dla mnie rozmiar ważnego punktu geograficznego i odtworzyłem go za pomocą blach, stosując klasyczną metodę architektoniczną obrazu topograficznego warstwa po warstwie, ale wybrałem skalę 1: 1.

Co to za miejsce?

Nikomu o tym nie mówię. Znaczenie projektu polegało na tym, że zgłosiłem, że jest to dla mnie ważny punkt geograficzny, ale tego nie powiedziałem. Interesujące było dla mnie odkrycie trochę, ale nie pisanie pamiętnika, ale raczej przedstawienie nowo odtworzonej powierzchni krajobrazu w celu zdobycia nowego doświadczenia - można chodzić po rzeźbie.

To było pierwsze doświadczenie w tworzeniu tak dużego obiektu. Poszedłem do fabryki, a robotnicy spojrzeli na mnie dziwnymi oczami - 20-letnia dziewczyna powiedziała im, co robić. Następnie wykonałem instalację „The Vanishing Wall” wraz z niemieckim architektem Wernerem Sobkiem w Parku Gorkiego. Był to konkurs Instytutu Goethego, który odbył się w mojej grupie w Moskiewskim Instytucie Architektury i Architektury: konieczne było stworzenie projektu, który pokazuje wzajemne powiązania kultur Rosji i Niemiec. Zrobiliśmy dużą drewnianą ramę, wewnątrz której był przejrzysty projekt. Wprowadzono do niego małe drewniane kostki, z których każdy zawierał cytat znanego niemieckiego autora z tłumaczeniem na rosyjski. Widzowie mogli odebrać te kostki jako pamiątki. Stopniowo ściana, która na początku wydawała się monolityczna, zaczęła blaknąć i stała się przezroczysta pod koniec wystawy. A potem moja kariera artystyczna zakończyła się tak szybko, jak się zaczęła.

Dlaczego zdecydowałeś się zbudować robota, który tka sieć?

Miałem już ogólnie doświadczenie z materiałami z włókna węglowego, włókna szklanego i włókna. Ponadto przeprowadziłem trochę badań nad sposobem splotu sieci. Po nim zdałem sobie sprawę, że będę zainteresowany robieniem robotów mobilnych. Chciałem zrozumieć, w jaki sposób małe roboty mogą tworzyć duże struktury, ponieważ w zasadzie roboty to więcej budowanych obiektów. Pomyślałem, że małe mobilne roboty i materiały włókniste są dobrze połączone i razem pozwalają tworzyć urządzenia, które mogą pracować na dużych przestrzeniach - można „zablokować” ogromne pomieszczenie jednym wątkiem.

Zacząłem badać ruch robotów mobilnych - robotów z nogami, kołami, quadkopterami i tak dalej. Eksperymentowałem z różnymi konfiguracjami wątków i zdałem sobie sprawę, że byłoby interesujące dla mnie zbudowanie uniwersalnego robota dla środowiska miejskiego - chciałem, aby był on dołączony do fasad budynków i tworzył kolejną warstwę architektury w już istniejącym środowisku, zamiast budować od podstaw.

A dlaczego sieć?

Podczas studiów w magistracie poproszono nas o przeprowadzenie badań na temat związany z biologią. Nie pamiętam, dlaczego pająki tak mnie zaintrygowały. Prawdopodobnie dlatego, że są to małe stworzenia, które budują ogromne i geometrycznie złożone struktury. Skoncentrowałem się na tych rodzajach pająków, które splatają trójwymiarową sieć, a nie standardową sieć spiralną; są to owady, które przystosowały się do życia w warunkach ludzkich i które można znaleźć w każdej piwnicy. Tworzą złożoną geometrię wokół prostych kwadratowych kształtów - w rogu lub między ścianami. W rzeczywistości jest to nowa architektura w istniejącej strukturze. Większość nowoczesnych budynków jest prostokątna i interesowało mnie połączenie złożonej geometrii wstęgi i bardzo prostej geometrii szalunku.

Taki robot może zrobić coś dużego - na przykład splot most?

Na obecnym etapie badań technologia ta działa tylko we wnętrzu, nie ma ochrony przed warunkami pogodowymi. Chciałbym, aby roboty działały zarówno w pomieszczeniach (na przykład tworząc meble), jak iw środowisku miejskim. Można sobie wyobrazić, że kilka takich robotów może wyplatać coś dla przestrzeni publicznych, takich jak markizy na festiwal. Tak więc natychmiast po tym, jak struktura nie jest już potrzebna, roboty mogłyby ją odkleić, złożyć w zwoje i przetransportować w inne miejsce. W tym przypadku za każdym razem, gdy w nowej lokalizacji tworzona jest struktura, zmienia się geometria, w zależności od tego, które ściany są dostępne i jak budowane są fasady. Jednocześnie interesujące jest dla mnie spojrzenie w przyszłość i zbadanie, jak takie rozwiązania można zastosować do budowy mostów i innych poważnych konstrukcji inżynierskich.

Czy ktoś inny robi coś takiego?

Zainteresowałem się robotami mobilnymi dzięki projektowi Minibuilders Petera Novikova i jego kolegów z IAAC. Obecnie wielu naukowców i architektów zaangażowanych w robotykę lubi roboty przemysłowe i nie przywiązuje większej wagi do czegoś innego.

Wydaje mi się, że wszystkie nowoczesne badania robotów przemysłowych są bardzo interesujące, ale równolegle należy opracować inne typy urządzeń - na przykład roboty zaprojektowane specjalnie do budowy. Chcę pójść w tym kierunku i być może połączyć takie roboty z innymi istniejącymi maszynami i użyć kilku różnych typów urządzeń, które współpracują ze sobą w tej samej produkcji.

Są naukowcy, którzy zajmują się quadrokopterami wykorzystującymi wątki. Podczas ostatniej demonstracji trzy lub cztery aktywne quadkoptery oddziałują w przestrzeni i składają się z dziesięciu grubych lin prostego mostu, który podtrzymuje osobę. Ogólnie rzecz biorąc, nie tyle instytucji zajmuje się robotami mobilnymi, jak bym chciał. To stosunkowo nowy temat w architekturze.

W swoim projekcie Autodesk łączysz roboty przemysłowe i mobilne. Mają zupełnie inne zadania.

Interesujące było dla mnie zbudowanie systemu - z punktu widzenia zarówno elektroniki, jak i oprogramowania - dwóch bardzo różnych maszyn, które mogą istnieć w tej samej przestrzeni. Jedna maszyna jest robotem przemysłowym, druga jest bardziej DIY. Trzeba było dowiedzieć się, jak się dowiadują o wzajemnym położeniu. W przypadku robota mobilnego konieczne jest przewidzenie, gdzie się znajduje, jakie czujniki powinny być używane, aby maszyny mogły wchodzić w interakcję, w zakresie programowania, jak zorganizować sekwencję działań dla każdego urządzenia i tak dalej.

Szczerze mówiąc, wciąż nie rozumiem, w jaki sposób zastosuję ten system, iw tym sensie projekt jest bardzo różny od poprzedniego, ponieważ wtedy od samego początku byłem jasno określony. Tutaj postawiłem sobie zadanie zbudowania systemu, który jest wystarczająco elastyczny, aby można go było inaczej wykorzystać w moich badaniach. Interesujące było dla mnie zasymulowanie sytuacji, w której te rzeczy, których jedna maszyna nie może wykonać, teoretycznie mogą zrobić dwie lub trzy. Myślę, że będę szukał zastosowania tego systemu z bardziej konkretnymi rzeczami. Na przykład można sobie wyobrazić sytuację, w której robot przemysłowy wykonuje zadania wymagające dużej dokładności i dużej ładowności, podczas gdy robot mobilny pobiera materiał lub przenosi go z miejsca na miejsce.

W jaki sposób robotyzacja zmieni naszą najbliższą przyszłość?

Staram się spojrzeć trzeźwo na obecną sytuację - na przykład w Uber, który niedawno wydał pierwszą autonomiczną taksówkę. Widzę wiele problemów w zakresie prawodawstwa i ekonomii, które będą trudne do rozwiązania. Na przykład, jeśli jutro wszyscy ludzie zajmujący się transportem i transportem zostaną zastąpieni autonomicznymi samochodami, pojawi się ogromna liczba bezrobotnych, a całe bogactwo, które zostało rozdzielone między pewien procent siły roboczej, zostanie skoncentrowane w kieszeni jednej firmy.

Obecnie wiele zawodów związanych z logistyką jest zautomatyzowanych. Badania w dziedzinie sztucznej inteligencji rozwinęły się znacznie w ciągu ostatnich kilku lat i znam ogromną liczbę obszarów, w których dzięki nowemu oprogramowaniu zmniejszyła się liczba osób potrzebnych do wykonania zadań. Wydaje mi się, że jest to duży problem, któremu nie poświęca się wystarczającej uwagi i jeśli nie zostanie on pilnie rozwiązany, nie jest jasne, jak będziemy żyć.

A co z tym zrobić?

Popieram pomysł wprowadzenia podstawowego dochodu. Jeśli wyobrażamy sobie, że jakaś korporacja wymyśla oprogramowanie lub elektronikę, która automatyzuje określoną branżę, wówczas zyski, które ta firma otrzymuje z nowych technologii, powinny być częściowo rozdzielone wśród ludności. W przeciwnym razie dochodzimy do sytuacji, w której nawet te małe fundusze, które teraz otrzymują pracownicy, wpadają do kieszeni korporacji, a to jest bardzo przerażające.

I wkrótce roboty zaczną pomagać w budowie domów?

W ostatnich latach pojawiło się wiele ciekawych projektów: na przykład BIG buduje nową siedzibę Google przy pomocy robotów przemysłowych. Jak dotąd wszystko to jest bardzo drogie, ale moim zdaniem za dziesięć do dwudziestu lat stanie się tańszą i bardziej powszechną technologią. Trudność polega na tym, że dla każdego projektu trzeba opracować specjalne rozwiązania - każdy budynek wymaga określonego systemu. Być może w przyszłości mogą zostać złożone z modułów, które można kupić w sklepie takim jak IKEA lub wynająć. Ale jak dotąd istnieje problem z finansowaniem. Smartfony były również bardzo kosztowną technologią, ale gdy tylko możliwa była masowa produkcja niezbędnych komponentów, wszystko stało się bardzo tanie i wydaje mi się, że to samo może się zdarzyć w przypadku robotów.

Więc co się stanie, będzie takie samo jak w przemyśle motoryzacyjnym?

Myślę, że jeszcze nie, ponieważ w naszej sferze procesy te są wolniejsze. Mam nadzieję, że zanim automatyzacja dotknie rynku budowlanego, pojawią się rozwiązania, które pomogą zwalczyć bezrobocie.

Jak się czujesz w obszarze, który nadal jest uważany za bardzo „męski”?

Spotkałem wiele sytuacji, w których powiedziano mi: „Czekaj, pracujesz nad robotami? Jesteś dziewczyną!” A to byli moi koledzy, którzy pracowali w tej samej dziedzinie. W życiu codziennym słyszę podobne rzeczy od krewnych i znajomych. I to jest oczywiście trudna do pokonania bariera. Teraz cieszę się, że mogę rozpocząć pracę nad doktoratem, ponieważ teraz mogę wpływać na innych. Teraz jestem w pozycji, w której będą mnie słuchać więcej.

Podczas pracy w Autodesk w San Francisco nierówność była znacznie mniejsza. Ale oczywiście rozumiem, że w San Francisco byłem w takiej bańce wewnątrz bańki: pracowałem w Autodesk Pier 9, w którym wszystko jest ogólnie dobre, a oni wspierają wszystkie mniejszości i wierzą w tolerancję. W środowisku akademickim w Niemczech nierówność płci jest nadal bardzo delikatną kwestią. W akademii jest znacznie więcej mężczyzn, co wpływa na wynagrodzenia i postawy. W ciągu ostatnich kilku lat nastąpiły pozytywne zmiany, ale ideał jest wciąż bardzo odległy.

Jak mogę naprawić tę sytuację?

Chcę wierzyć, że jedną z przyczyn mizoginii jest bardziej ignorancja i ignorancja niż świadomy wybór. Wydaje mi się, że powinniśmy bardziej aktywnie mówić o tym. Byłoby wspaniale, gdyby istniała przestrzeń, w której mogę na przykład narzekać na pewne problemy związane z płcią. Główna trudność polega na tym, że nawet wielu wykształconym i wysokiej rangi ludziom brakuje wiedzy na ten temat. Nie myślą o tym, a dla nich nie stanowi to problemu. Jest dyskurs, mówimy o tym, ale to nie wystarczy.

Co chciałbyś robić w przyszłości: roboty lub coś innego?

To bardzo trudne pytanie. Będę kontynuował badania, angażując się w roboty mobilne i interakcje międzygatunkowe robotów. Mam nadzieję, że kiedy skończę pracę doktorską, pojawią się nowe możliwości pozostania w tym środowisku - niekoniecznie w akademii, byłoby wspaniale pracować w laboratorium korporacyjnym.

Chcę stworzyć uniwersalny system modułowy, który pomoże rozwiązać różne problemy. Na przykład, gdy potrzebujesz budowy kwadrokoptera, robota mobilnego i zaczepu robota, możesz z nimi pracować, a gdy twoje zadania się zmienią, użyłbyś tego samego systemu, ale w inny sposób połączyłeś moduły. Chociaż myślę o profesjonalnym sprzęcie, interesujące byłoby zobaczenie podobnych systemów używanych w projektach DIY.

zdjęcia: Maria yablonina