Seilroboter im Deutschen Pavillon auf der Weltausstellung EXPO 2015 in Mailand
Ausschnitt aus der EXPO-Show im Deutschen Pavillon in Mailand
Der Deutsche Pavillon auf der EXPO 2015 in Mailand
Ausschnitt aus der speziellen ITM-Show im Deutschen Pavillon in Mailand
Zwischen Mai und Oktober 2015 können Gäste aus aller Welt den Deutschen
Pavillon auf der Weltausstellung EXPO 2015 in Mailand besuchen. Der Deutsche
Pavillon greift das Motto der EXPO "Feeding the Planet, Energy for Life" auf
und zeigt dazu neue und innovative Ideen aus Deutschland für die Ernährung
der Zukunft. Neben vielen Exponaten und Projekten aus Forschung und Technik
gibt es am Ende des Pavillons als Höhepunkt eine große Show bestehend aus
Musikern und Seilrobotern, die die Besucher gemäß dem Motto des Pavillons
"Be Active" zum Mitmachen anregen. Die Show thematisiert einen Flug über
Deutschland mit seinem typischen Leben aus der Sicht zweier Bienen.
Dies wird über zwei parallele Seilroboter realisiert, die jeweils die Form
eines Bienenauges haben und an acht Seilen angebracht sind, die über
Winden gesteuert werden. Jeweils im Inneren des Seilroboters ist ein Projektor
angebracht, der ein Video auf einer Plexiglasscheibe an der Unterseite des
Roboters abspielt, welches das Leben in Deutschland illustriert. Neben dem Flug
der Bienenaugen animieren ein Beatboxer und ein Gitarrist das Publikum und
regen dies zum Mitmachen an.
Das Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM) hat in Zusammenarbeit
mit dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
(ISW) eine Software entwickelt, mit der die Bahnen der Seilroboter vorab geplant werden
können. Diese Vorabplanung ist notwendig, um eine reibungsfreie und
sichere Show gewährleisten zu können, die ein halbes Jahr lang
etwa 40 mal täglich über den Köpfen des Publikums stattfindet.
Die Planungssoftware beinhaltet zum einen die Berücksichtigung technischer
Einschränkungen wie maximal auftretende Seilkräfte und zum anderen
eine Berechnung einer optisch ansprechenden und flüssigen Show, um den
natürlichen Flug einer Biene nachzuahmen. Dazu zählt hauptsächlich
die Planung und Berechnung von mehreren Minuten langen Trajektorien sowohl
für die Position als auch für die Rotation beider Roboter. Um die
Komplexität bei der Planung zu verringern, wird die komplette Show in
mehrere Sequenzen unterteilt und nach der Planung der jeweiligen Sequenzen
wieder zusammengefügt. Eine weitere große Herausforderung stellt
die Tatsache dar, dass die beiden Seilroboboter aus Sicherheits- und
optischen Gründen nur von oben verspannt sind.
Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) verantwortet
die Messe Frankfurt Organisation und Betrieb des Deutschen Pavillons. Dabei
arbeitet sie mit der Arbeitsgemeinschaft (ARGE) aus den Unternehmen
Milla & Partner, Schmidhuber und Nüssli zusammen. Offizieller
Forschungspartner des Deutschen Pavillons ist die Universität Stuttgart
mit dem Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM) und dem
Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen
(ISW), die in Zusammenarbeit mit Milla & Partner und weiteren Projektpartnern
die Umsetzung und Planung der Show ermöglicht haben.