11. Januar 2016

Hier kommt „Bob“: Ein Projekt von Pierre Braun im Fab Lab Berlin

Im Fab Lab Berlin können die Mitglieder frei der Entwicklung ihrer Projekte nachgehen. Eines dieser Mitglieder ist Pierre Braun, studierter Maschinenbauer, der hier intensiv an seinem Roboter „Bob“ und dessen sehr präziser Hand arbeitet, mit der er Großes vorhat.

Dana Neumann: Hallo Pierre, kannst du dich unseren Lesern kurz vorstellen?

Pierre Braun: Mein Name ist Pierre Braun, ich habe ein internationales Studium in Maschinenbau im Saarland und in Lothringen absolviert und bin seit zweieinhalb Jahren beruflich in Berlin als Konstrukteur bei der Korsch AG, einem Hersteller von Tablettenpressen.

Dana Neumann: Habe ich das richtig gelesen, du hast eine eigene Firma?

Pierre Braun: Du meinst Protogene Factory? Nein, das ist nur ein Name für unsere Projekte, den wir einfach so entwickelt haben. Ich arbeite quasi nicht unter meinem Namen Pierre Braun, sondern unter Protogene Factory.

Dana Neumann: Aber ihr seid eine Gruppe, die sich regelmäßig trifft und zusammen arbeitet?

Pierre Braun: So in etwa. Wir haben während meines Studiums als Gruppe angefangen, also als Duo, aber seit vier Jahren betreibe ich das jetzt alleine.

Dana Neumann: Wie bist du überhaupt darauf gekommen, dich mit dem Thema Robotik zu beschäftigen?

Pierre Braun: Am Anfang habe ich viel mit dem Festo Greifer experimentiert und auch meine eigene gebaut. Danach entwickelte sich bei mir der Eindruck, dass viele Roboter zu teuer sind oder auch unfähig. Viele Roboterhände, die in 3D gedruckt wurden, sehen wirklich gut aus, können aber sehr wenig greifen. Sie haben keine Haltkraft und funktionieren wie die alten Automaten in den 30er Jahren mit sehr viel Kabeln. Als Maschinenbauer kann ich das so nicht hinnehmen. Wir können das heute viel besser machen. Nach vielen Proben im Fab Lab habe ich dieses System entwickelt. Es hat mit der Hand angefangen, dann habe ich gesagt „ok, die Hand sieht gut aus, es wäre schön mit einem Arm“, also kam der Arm dazu, der auch gut aussah, und so wurde ein ganzer Roboter daraus.

Bob für das Fab Lab Berlin auf der Maker Faire Berlin Für das Fab Lab Berlin hat sich Bob 2015 auf der Maker Faire Berlin präsentiert © Pierre Braun

Dana Neumann: Jetzt musst du mir erklären wo der Unterschied zwischen deinem Roboter und denen liegt, die du so bemängelt hast.

Pierre Braun: Die Hände, die ich bis jetzt gesehen habe, sind zwar sehr fähig, aber auch ziemlich teuer. Die Idee für mich war es, eine Entwicklungsplattform für Universitäten oder Maker zu entwickeln mit einem Maximalbudget von 1000 Euro, alles inklusive. Es gibt wirklich gute Hände, wie die von der Firma Schunk, die fast wie eine echte Hand fungieren, aber dafür zweimal soviel kosten wie mein Auto. Ich bin Maschinenbauer, kein Elektroniker und kein Informatiker. Aber es gibt wahrscheinlich Elektroniker und Informatiker, die sich mit Robotik beschäftigen möchten, jedoch keine Hardware haben. Meine Hand ist darauf ausgelegt, sich zu modifizieren. Die Elektronik, zum Beispiel, ist bereits in die Anschlüsse der Sensoren integriert. Wenn man seinen eigenen Sensor oder einen innovativen Algorithmus entwickelt, kann man diese ganz ohne Probleme in die Hardware einbinden. Man braucht nicht alles selbst neu zu erfinden. Das war die Grundlage meiner Idee.

Dana Neumann: Ist das ein Projekt, an dem du nur privat bastelst oder soll es später auch wirtschaftlichen Nutzen bringen?

Pierre Braun: Es hat als Privatprojekt angefangen und wäre schön, wenn es sich weiterentwickelt. „Bob“ ist als Plattform gedacht und auch als Modul entwickelt. Die Idee, die ich für Bobs Zukunft habe, wäre eine Partnerschaft, zum Beispiel mit Otto Bock, einem Hersteller von Prothesen, der schon eine Partnerschaft mit dem Fab Lab Berlin eingegangen ist. Vielleicht könnten wir einen Rollstuhl entwickeln, an den ein Arm von Bob montiert ist, einfach um beispielsweise Elemente aus einem Regal zu greifen. Der Arm ist dabei auf der Rückseite des Rollstuhls versteckt und wenn man als Rollstuhlfahrer etwas ganz oben greifen möchte, dann ahmt er dessen Bewegung nach.

Dana Neumann: Ok, das bedeutet also, dass der Arm am Rollstuhl länger sein muss als der Arm desjenigen, der im Rollstuhl sitzt.

Pierre Braun: Nein, er muss einfach höher platziert sein, auf einem ausziehbaren System. Er muss sich auf und ab bewegen können, etwa einen bis anderthalb Meter, und wirklich wie ein richtiger Arm arbeiten.

Dana Neumann: Und das funktioniert dann über Muskelsteuerung?

Pierre Braun: Es funktioniert über LeapMotion, ein kleines Gerät, das am Anfang für Gestenerkennung gebaut war, um zum Beispiel einen Rechner zu steuern. Aber wir können wirklich viel mehr damit machen und die Maker benutzen das bereits sehr ausgiebig.

Dana Neumann: Arbeitest du mittlerweile schon aktiv an dieser Idee oder findet es alles noch in deinem Kopf statt?

Pierre Braun: Andi, ein Freund, den ich auch im Fab Lab kennengelernt habe, kümmert sich gerade um die Programmierung. Wir arbeiten mit einem RaspberryPi, also der neuen Version, die eine schöne Leistung hat, einfach mit einem Arduino. Wir wollen den Arm auf diese Weise steuern. Ganz normal via Open Source.

Bobs Hand Damit fing alles an: die Hand Bobs © Pierre Braun

Dana Neumann: Wie bist du letztendlich darauf gekommen, im Fab Lab an deinem Projekt zu arbeiten? Gibt es noch andere, vergleichbare Einrichtung in Berlin?

Pierre Braun: Weil ich es nicht zu Hause machen konnte (lacht).Ich habe im Betahaus angefangen, aber das war mir zu nutzerunfreundlich, also am Anfang zumindest. Dort funktioniert es folgendermaßen: Wir stellen eine Anfrage und müssen eine Zeichnung oder ein Modell einschicken, dann machen sie ihrerseits ein Angebot und wenn wir zusagen, produzieren sie es vor Ort und wir können es abholen, d.h. wie bei einer richtigen Firma. Im Fab Lab machst du dagegen einfach eine Schulung für 60 Euro und kannst den Laser danach selbst bedienen. Das war ein ziemlich gutes Angebot.

Dana Neumann: Grundsätzlich, wie ist es hier im Fab Lab, gefällt dir die Arbeitsumgebung?

Pierre Braun: Ja! Ich habe gerade meine Zugangskarte bekommen, mit der ich auch abends hier arbeiten kann.

Dana Neumann: Dann hat das Fab Lab 24 Stunden am Tag geöffnet?

Pierre Braun: Wenn man die Karte besitzt, dann ja. Ansonsten ist es regulär von 9 bis 19 Uhr geöffnet. Da ich berufstätig bin, ist es immer ein bisschen kompliziert, beides zu verheiraten.

Dana Neumann: Wie viel Zeit in der Woche investierst du so in dein Projekt?

Pierre Braun: Zu viel (lacht). Das ist ganz unterschiedlich. In Wochen, in denen ich viel zu tun habe, natürlich gar keine, aber sonst auch schon ganze Wochenenden. Es kann bis zu einem kompletten Tag, also 24 Stunden, reichen. Aber die Zeit, die ich zu Hause investiere, um alles zu konzipieren, ist mehr.

Dana Neumann: Kommen wir zu Bob. Wie ist er aufgebaut?

Pierre Braun: Ich benutze einen Baukasten. Die Idee ist, nichts selbst produzieren zu müssen, sondern am liebsten mit Kaufteilen arbeiten zu können, die seriengefertigt und fast überall erhältlich sind. Also mit etwas Günstigem. D.h. ich muss nicht alles selbst entwickeln oder, im Vergleich zu InMoov, nicht alles selbst 3D-drucken.

Dana Neumann: Aber du könntest, wenn du wolltest?

Pierre Braun: Wir könnten, auf jeden Fall, aber die gedruckten Teile wären nicht so stabil. Deswegen war die Idee: kleine Elemente, sehr wenig Arbeit (ein bisschen Montage natürlich), aber nicht 300 Stunden Druckzeit, dann noch mehr Arbeit und Montage etc. Außerdem sind Universitäten und Maker das Ziel, und Universitäten wollen die Plattform direkt haben, also Bauelemente kaufen, sofort montieren und dann programmieren oder basteln.

Bob und seine Hand Bob präsentiert seine Hand © Pierre Braun

Dana Neumann: Hast du denn in der Zeit, in der du jetzt im Fab Lab bist, Projektpartner gefunden?

Pierre Braun: Personen, die mir geholfen haben – z.B. dabei, Laser zu bedienen, das richtige Material zu finden usw. – habe ich im Fab Lab schon viele gefunden. Darunter auch Informatiker und Elektroniker. Aber echte Partner…da gibt es nur Andi. Allerdings bekomme ich außerhalb des Fab Labs Unterstützung von der Firma, die die einzelnen Elemente für Bob produziert: „Servocity“. Das sind sozusagen meine Sponsoren.

Dana Neumann: Wie äußert sich diese Unterstützung? Ist sie rein finanzieller Natur?

Pierre Braun: Ja, nur finanziell.

Dana Neumann: In welchem preislichen Bereich bewegen wir uns dann, wenn es um Bob geht?

Pierre Braun: Bei etwa einer Million Euro (grinst)? Nein, das Ziel wären etwa 10.000 Euro. Es handelt sich dabei ja um eine Plattform. Interessenten können wirklich nur eine Hand kaufen oder nur einen Arm oder die bewegliche Plattform. Es ist komplett bedarfsabhängig.

Dana Neumann: Lassen sich die einzelnen Elemente dann auch woanders anmontieren? Also wenn beispielsweise jemand nur einen Arm kauft, müssten dann bestimmte Bausteine zur Montage bereits vorhanden sein?

Pierre Braun: Nein, nein. Das sind einfach die gleichen Elemente, die können auch an einer Holzplatte befestigt werden.

Dana Neumann: Wie lange arbeitest du jetzt schon an Bob?

Pierre Braun: Seit etwa zwei Jahren. Die ersten sechs Monate waren reine Arbeit am Rechner und dann habe ich angefangen, die Hand zu produzieren. Der Rest ging ziemlich schnell, das war dann nur noch Optimierung in Bezug auf Kosten und Standardisierung der Elemente.

Der Prototyp ist aus Plexiglas, das ich im Fab Lab bearbeiten kann, die endgültige Version von Bob wird aber aus Aluminium sein.

Dana Neumann: Worin liegt der Vorteil?

Pierre Braun: Bob wird trotzdem leicht und geschützt sein vor Beschädigung. Die Motoren sind ziemlich stark, es sind 90 Newton-linear-Servomotoren, d.h. 9 Kilogramm pro Finger, und wie gesagt, Kunststoff ist nur für den Prototypen. Es ist preiswert, schnell zu erstellen, also für den Prototypen absolut kein Thema. Aber für Universitäten, die wirklich damit arbeiten, biete ich nur Alu an.

Dana Neumann: Wenn die Motoren so stark sind, gibt es dann irgendwelche Sicherheitsbedenken?

Pierre Braun: Nein. Die Kraft von 90 Newton kommt an den Fingerspitzen nicht mehr an. Die Elemente, die ich nutze, sind Modellbauelemente, also Servomotoren, die die nötige Sensorik schon beinhalten. Das ist nicht nur einfacher und preiswert, sondern auch sicher. Ich wollte keinen Terminator bauen (lacht). Bob ist ziemlich langsam und die Idee war natürlich, sichere „cobotische“ Mechanik zu integrieren.

Dana Neumann: Wie präzise kann Bob damit greifen? Was ist das Kleinste, das er mit seiner Hand aufnehmen kann?

Pierre Braun: Ich habe es schon mit einem Stift probiert. Dabei liegt das Problem allerdings darin, wie wir dazu sein Gehirn programmieren. Er muss zuerst den Stift erkennen, dann die Position, die Formel „wie greife ich das“ etc. Es ist ziemlich kompliziert, aber die Hand kann schon kleine Elemente greifen. Hauptsächlich geht es allerdings darum, Alltagsgegenstände zu greifen, z.B. ein Glas Wasser. Eine kleine Nadel greifen wir ja nicht jeden Tag.

Bobs Hand greift ein kleines Objekt Bobs Hand kann sehr präzise auch kleine Objekte greifen © Pierre Braun

Dana Neumann: Und weiß Bob, dass er ein Glas Wasser beispielsweise nicht drehen sollte?

Pierre Braun: Nein, das weiß er noch nicht, es ist noch in Planung. Wir wollen mit der Reproduktion der menschlichen Bewegung durch den Arm anfangen. Am Ende soll der Endnutzer nötige Bewegungsabläufe einprogrammieren können.

Dana Neumann: Hast du einen Zeitplan, bis wann all das fertig sein muss?

Pierre Braun: Das ist immer eine Frage von Geld (lacht). Bob wird auf der Berliner Maker Faire im Oktober vertreten sein und sich im Postbahnhof frei bewegen. Er wird etwas größer als jetzt sein und bekommt auch eine Verkleidung, aber sprechen wird er wahrscheinlich noch nicht können. Ich habe im September außerdem an der Maker Fair in New York teilgenommen, aber nur mit der von mir entwickelten Hand. Aus Gründen der Logistik habe ich mich dazu entschieden, den interessantesten Teil meines Roboters in New York vorzustellen.

Dana Neumann: Vielen Dank für das Interview!

Pierre Braun hat Maschinenbau studiert und ist Konstrukteur bei der Korsch AG. Im Fab Lab Berlin arbeitet er an seinem Roboterprojekt „Bob“, das er bereits auf verschiedenen Maker Faires vorgestellt hat.


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