TECHNISCHES BEISPIEL 

Roboterprojekt mit der Klasse 3g der Schule an der Tumblinger Straße, München

Ein Grundgedanke bei diesem Projekt war es, dass jedes Kind einen kleinen Roboter bauen sollte und diese dann als Roboterschwarm Musik machen.

Bürstenroboter

Eine einfache Möglichkeit bot sich auf Grundlage sogenannter Bürstenroboter. Diese funktionieren nach dem Prinzip, dass ein Objekt mit wenig Reibungswiderstand zum Untergrund – die Bürste – durch Schwingung in Bewegung versetzt wird. Die Schwingung wird durch einen kleinen Motor erzeugt, an dessen Welle ein unsymmetrisches Gewicht befestigt ist und der dadurch mit einer Unwucht läuft.

 

Als Bürsten eignen sich haushaltsübliche Bürsten, in unserem Fall wurde ein Fußabstreifer zersägt. Wichtig ist wenig Kontakt zum Boden und die Möglichkeit an der Bürste Motor, Batterie und weitere Elektronik zu befestigen.

Schwarmroboter

Lichtsensoren

Diese simplen Bürstenroboter könnte man an und ausschalten, viel interessanter ist es aber natürlich, eine Steuerung über Sensoren einzubauen. Dafür bieten sich Lichtsensoren an, die in Form von Fotowiderständen den Stromfluss steuern.

Da ein einfaches Dazwischenschalten der Widerstände den Stromfluss nur in einer sehr geringen Bandbreite steuern würde (entweder zu wenig oder zu viel), kommt hier eine einfache Transistorschaltung zum Einsatz. Die Fotowiderstände regulieren den Durchfluss des Motorstroms durch den Transistor. Das ist das Grundprinzip dieses Bauteils und es lässt sich anhand dieses Beispiels sehr schön darstellen und funktioniert wunderbar.

Der Strom kann jetzt durch die Lichtstärke, zum Beispiel, indem man sich mit einer Taschenlampe nähert, kontinuierlich verändert werden. Dadurch wird der Motor eingeschaltet und in seiner Geschwindigkeit reguliert.

Klänge durch akustisch erzeugte Geräusche

Die oben erwähnte Unwucht wird im einfachsten Fall durch eine aufgeschraubte Lüsterklemme erzeugt. An diese Lüsterklemme kann ein (leichter) Aludraht befestigt werden, der bei jeder Umdrehung einmal leicht den Boden berührt. Dadurch entstehen unterschiedliche Rhythmen.

Klänge durch mikrofonierten Untergrund.

Die Klänge auf dem Untergrund wiederum kommen am besten zur Geltung, indem sie mikrofoniert werden. Dazu haben wir Kontaktmikrofone verwendet. Es sind einfache Piezokeramische Elemente, die über einen Mikrofonvorverstärker (z. B. in einem Mischpult) und einen Aktivlautsprecher verstärkt werden.

Klänge durch getriggerte Audiosamples

Ein Zusatz, der nicht unbedingt notwendig ist, ist der Einsatz von Audiosamples, die entsprechend der Position und Bewegung der Bürsten abgespielt werden. Das automatische Abspielen dieser Samples fordert einiges Wissen über digitale Audiotechnik: die Lautstärke der Kontaktmikrofone, die an verschiedenen Aluminiumplatten angebracht sind, wird analysiert und regelt wiederum die Lautstärke der Audiosamples, die als Loops, also in Schleife laufen.

 

In der Praxis haben wir aber auch ganz analog gearbeitet und die Samples als eigene Ebene manuell eingespielt. Künstlerisch sicher genauso legitim.

Bauanleitung

Bauteile

  • Bürste Elektromotor (klein – z. B. aus Modellbau)

  • Batteriehalter mit 2 X AA-Batterien

  • Batterieclip

  • 2 Fotowiderstände

  • 1 kleine Platine als Halterung

  • 20 cm isolierte Kupferlitze

  • 1 Stück dicker Draht

  • 2 kleine Holzschrauben Karton, Farben, Kleber, Material zum Verziereren

Kosten pro Maschine < 10 Euro (2019)